《液压传动》试题库及答案(复习推荐)

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产生液体摩擦阻力来防止泄漏的一种密封方法。用该方法密封,只适于直径较小、压力较低的液压缸与活塞间密封。为了提高间隙密封的效果,在活塞上开几条环形槽,这些环形槽的作用有两方面,一是提高间隙密封的效果,当油液从高压腔向低压腔泄漏时,由于油路截面突然改变,在小槽内形成旋涡而产生阻力,于是使油液的泄漏量减少;另一是阻止活塞轴线的偏移,从而有利于保持配合间隙,保证润滑效果,减少活塞与缸壁的磨损,增加间隙密封性能。2)橡胶密封圈密封 按密封圈的结构形式不同有O型、Y型、Yx型和V型密封圈,O形密封圈密封原理是依靠O形密封圈的预压缩,消除间隙而实现密封。Y型、Yx型和V型密封圈是依靠密封圈的唇口受液压力作用变形,使唇口贴紧密封面而进行密封,液压力越高,唇边贴得越紧,并具有磨损后自动补偿的能力。3)橡塑组合密封装置 由O型密封圈和聚四氟乙烯做成的格来圈或斯特圈组合而成。这种组合密封装置是利用O型密封圈的良好弹性变形性能,通过预压缩所产生的预压力将格来圈或斯特圈紧贴在密封面上起密封作用。O型密封圈不与密封面直接接触,不存在磨损、扭转、啃伤等问题,而与密封面接触的格来圈或斯特圈为聚四氟乙烯塑料,不仅具有极低的摩擦因素(0.02~0.04,仅为橡胶的1/10),而且动、静摩擦因素相当接近。此外因具有自润滑性,与金属组成摩擦付时不易粘着;启动摩擦力小,不存在橡胶密封低速时的爬行现象。此种密封不紧密封可靠、摩擦力低而稳定,而且使用寿命比普通橡胶密封高百倍,应用日益广泛。 20.液压缸为什么要设缓冲装置?

答:当运动件的质量较大,运动速度较高时,由于惯性力较大,具有较大的动量。在这种情况下,活塞运动到缸筒的终端时,会与端盖发生机械碰撞,产生很大的冲击和噪声,严重影响加工精度,甚至引起破坏性事故,所以在大型、高压或高精度的液压设备中,常常设有缓冲装置,其目的是使活塞在接近终端时,增加回油阻力,从而减缓运动部件的运动速度,避免撞击液压缸端盖。 21.液压缸工作时为什么会出现爬行现象?如何解决?

答:液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下:

1) 缸内有空气侵入。应增设排气装置,或者使液压缸以最大行程快速运动,强迫排除空气。 2) 液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松。应调整密封圈使之有适当的松紧度,保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。

3) 活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。

4) 液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。 5) 活塞杆弯曲。应校直活塞杆。

6) 活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。

7) 液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。

8) 液压缸的安装位置偏移。应检查液压缸与导轨的平行度,并校正。 9) 液压缸内径线性差(鼓形、锥形等)。应修复,重配活塞。

10) 缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺,严格时应镗磨。

11) 双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽拧得太紧,使其同心不良。应略松螺帽,使活塞处于自然状态。

22.液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点?

答:液压马达和液压泵的相同点:1)从原理上讲,液压马达和液压泵是可逆的,如果用电机带动时,输出的是液压能(压力和流量),这就是液压泵;若输入压力油,输出的是机械能(转矩和转速),则变成了液压马达。 2)从结构上看,二者是相似的。 3)从工作原理上看,二者均是利用密封工作容积的变化进行吸油和排油的。对于液压泵,工作容积增大时吸油,工作容积减小时排出高压油。对于液压马达,工作容积增大时进入高压油,工作容积减小时排出低压油。

液压马达和液压泵的不同点:1)液压泵是将电机的机械能转换为液压能的转换装置,输出流量和压力,希望容积效率高;液压马达是将液体的压力能转为机械能的装置,输出转矩和转速,希望机械效率高。因此说,液压泵是能源装置,而液压马达是执行元件。2)液压马达输出轴的转向

必须能正转和反转,因此其结构呈对称性;而有的液压泵(如齿轮泵、叶片泵等)转向有明确的规定,只能单向转动,不能随意改变旋转方向。3)液压马达除了进、出油口外,还有单独的泄漏油口;液压泵一般只有进、出油口(轴向柱塞泵除外),其内泄漏油液与进油口相通。4)液压马达的容积效率比液压泵低;通常液压泵的工作转速都比较高,而液压马达输出转速较低。另外,齿轮泵的吸油口大,排油口小,而齿轮液压马达的吸、排油口大小相同;齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多;叶片泵的叶片须斜置安装,而叶片马达的叶片径向安装;叶片马达的叶片是依靠根部的燕式弹簧,使其压紧在定子表面,而叶片泵的叶片是依靠根部的压力油和离心力作用压紧在定子表面上。 23.液压控制阀有哪些共同点?应具备哪些基本要求?

答:液压控制阀的共同点:1)结构上,所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成。2)原理上,所有的阀都是依靠阀口的开、闭来限制或改变油液的流动和停止的。3)只要有油液流经阀口,都要产生压力降和温度升高等现象,通过阀口的流量满足压力流量方程q?CdA为阀口通流面积,Δp为阀口前后压力差。

对液压控制阀的基本要求:1)动作灵敏,工作可靠,冲击和振动尽量小。2)阀口全开时,油液通过阀口时的压力损失要小。3)阀口关闭时密封性能好,不允许有外泄漏。4)所控制的参数(压力或流量)稳定,受外干扰时变化量小。4)结构要简单紧凑、安装调试维护方便、通用性好。

24.使用液控单向阀时应注意哪些问题?

答:1) 必须保证有足够的控制压力,否则不能打开液控单向阀。

2) 液控单向阀阀芯复位时,控制活塞的控制油腔的油液必须流回油箱。

3) 防止空气侵入到液控单向阀的控制油路。 4) 在采用液控单向阀的闭锁回路中,因温度升高往往引起管路内压力上升。为了防止损坏事故,可设置安全阀。

5) 作充液阀使用时,应保证开启压力低、过流面积大。 6) 在回路和配管设计时,采用内泄式液控单向阀,必须保证液流出口侧不能产生影响活塞动作的高压,否则控制活塞容易反向误动作。如果不能避免这种高压,则采用外泄式液控单向阀。

25.什么是换向阀的“位”与“通”?各油口在阀体什么位置? 答:1)换向阀的“位”:为了改变液流方向,阀芯相对于阀体应有不同的工作位置,这个工作位置数叫做“位”。职能符号中的方格表示工作位置,三个格为三位,两个格为二位。换向阀有几个工作位置就相应的有几个格数,即位数。

2)换向阀的“通”:当阀芯相对于阀体运动时,可改变各油口之间的连通情况,从而改变液体的流动方向。通常把换向阀与液压系统油路相连的油口数(主油口)叫做“通”。 3)换向阀的各油口在阀体上的位置:通常,进油口P位于阀体中间,与阀孔中间沉割槽相通;回油口O位于P口的侧面,与阀孔最边的沉割槽相通;工作油口A、B位于P口的上面,分别与P两侧的沉割槽相通;泄漏口L位于最边位置。

26.选择三位换向阀的中位机能时应考虑哪些问题?

答:1)系统保压 当换向阀的P口被堵塞时,系统保压。这时液压泵能用于多执行元件液压系统。

2)系统卸载 当油口P和O相通时,整个系统卸载。

3)换向平稳性和换向精度 当工作油口A和B各自堵塞时,换向过程中易产生液压冲击,换向平稳性差,但换向精度高。反之,当油口A和B都与油口O相通时,换向过程中机床工作台不易迅速制动,换向精度低,但换向平稳性好,液压冲击也小。

4)启动平稳性 换向阀中位,如执行元件某腔接通油箱,则启动时该腔因无油液缓冲而不能

2?p,式中A

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保证平稳启动。

5)执行元件在任意位置上停止和浮动 当油口A和B接通,卧式液压缸和液压马达处于浮动状态,可以通过手动或机械装置改变执行机构位置;立式液压缸则因自重不能停止在任意位置。

27.电液换向阀有何特点?如何调节它的换向时间?

答:1)电液换向阀的特点:电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀两部分组成,其中电磁换向阀起先导阀作用,而液动换向阀起主阀作用,控制执行元件的主油路。它换向平稳,但换向时间长;

允许通过的流量大,是大流量阀。

2)换向时间的调节:电液换向阀的换向时间可由单向阀进行调节。如图,当1DT通电时,液动换向阀的阀芯向右移动的速度(即换向时间)可用改变节流阀4开度的办法进行调节;2DT通电时,液动换向阀向左移动的速度(即换向时间)可用改变节流阀3的开度的办法进行调节。节流阀开度大,则回油速度高,即换向时间短;反之,则低,换向时间长。

28.溢流阀在液压系统中有何功用?

答:溢流阀在液压系统中很重要,特别是定量泵系统,没有溢流阀几乎不可能工作。它的主要功能有如下几点:

1)起稳压溢流作用 用定量泵供油时,它与节流阀配合,可以调节和平衡液压系统中的流量。在这种场合下,阀口经常随着压力的波动而开启,油液经阀口流回油箱,起稳压溢流作用。

2)起安全阀作用 避免液压系统和机床因过载而引起事故。在这种场合下,阀门平时是关闭的,只有负载超过规定的极限时才开启,起安全作用。通常,把溢流阀的调定压力比系统最高压力调高10~20%。

3)作卸荷阀用 由先导型溢流阀与二位二通电磁阀配合使用,可使系统卸荷。

4)作远程调压阀用 用管路将溢流阀的遥控口接至调节方便的远程调节进口处,以实现远控目的。 5)作高低压多级控制用 换向阀将溢流阀的遥控口和几个远程调压阀连接,即可实现高低压多级控制。

6)用于产生背压 将溢流阀串联在回油路上,可以产生背压,使执行元件运动平稳。此时溢流阀的调定压力低,一般用直动式低压溢流阀即可。

29.何谓溢流阀的开启压力和调整压力?

答:当油压对阀芯的作用力大于弹簧预紧力时,阀芯开启,高压油便通过阀口溢流回油箱。将溢流阀开始溢流时打开阀口的压力称为开启压力。溢流阀开始溢流时,阀的开口较小,溢流量较少。随着阀口的溢流量增加,阀芯升高,弹簧进一步被压缩,油压上升。当溢流量达到额定流量时,阀芯上升到一定高度,这时的压力为调整压力。

30.使用顺序阀应注意哪些问题?

答:1) 由于执行元件的启动压力在调定压力以下,系统中压力控制阀又具有压力超调特性,因此控

制顺序动作的顺序阀的调定压力不能太低,否则会出现误动作。

2) 顺序阀作为卸荷阀使用时,应注意它对执行元件工作压力的影响。由于卸荷阀也可以调整压力,旋紧调整螺钉,压紧弹簧,使卸荷的调定压力升高;旋松调整螺钉,放松弹簧,使卸荷的调定压力降低,这就使系统工作压力产生了差别,应充分注意。

3) 顺序阀作为平衡阀使用时,要求它必须具有高度的密封性能,不能产生内部泄漏,使它能长时间保持液压缸所在位置,不因自重而下滑。

31.试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。

答:相同点:溢流阀与减压阀同属压力控制阀,都是由液压力与弹簧力进行比较来控制阀口动作;两阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。

差别:1)溢流阀阀口常闭,进出油口不通;减压阀阀口常开,进出油口相通。2)溢流阀为进口压力控制,阀口开启后保证进口压力稳定;减压阀为出口压力控制,阀口关小后保证出口压力稳定。3)溢流阀出口接油箱,先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口;减压阀出口压力油去工作,压力不为零,先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。

32.影响节流阀的流量稳定性的因素有哪些?

答:1) 节流阀前后压力差的影响。压力差变化越大,流量q的变化也越大。

2)指数m的影响。m与节流阀口的形状有关,m值大,则对流量的影响也大。节流阀口为细长孔(m=1)时比节流口为薄壁孔(m=0.5)时对流量的影响大。

3) 节流口堵塞的影响。节流阀在小开度时,由于油液中的杂质和氧化后析出的胶质、沥青等以及极化分子,容易产生部分堵塞,这样就改变了原来调节好的节流口通流面积,使流量发生变化。一般节流通道越短,通流面积越大,就越不容易堵塞。为了减小节流口堵塞的可能性,节流口应采用薄壁的形式。

4) 油温的影响。油温升高,油的粘度减小,因此使流量加大。油温对细长孔影响较大,而对薄壁孔的影响较小。

33.为什么调速阀能够使执行元件的运动速度稳定?

答:调速阀是由节流阀和减压阀串联而成。调速阀进口的油液压力为p1,经减压阀流到节流阀的入口,这时压力降到p2再经节流阀到调速阀出口,压力由p2又降到p3。油液作用在减压阀阀芯左、右两端的作用力为(p3A+Ft)和p2A,其中A为减压阀阀芯面积,Ft为弹簧力。当阀芯处于平衡时(忽略弹簧力),则 p2A= p3A+ Ft , p2-p3=Ft /A=常数。为了保证节流阀进、出口压力差为常数,则要求p2和p3必须同时升高或降低同样的值。当进油口压力 p1升高时,p2也升高,则阀芯右端面的作用力增大,使阀芯左移,于是减压阀的开口减小,减压作用增强,使p2又降低到原来的数值;当进口压力p1降低时,p2也降低,阀芯向右移动,开口增大,减压作用减弱,使p2升高,仍恢复到原来数值。当出口压力 p3升高时,阀芯向右移动,减压阀开口增大,减压作用减弱,p2也随之升高;当出口压力p3减小时,阀芯向左移动,减压阀开口减小,减压作用增强了,因而使p2也降低了。这样,不管调速阀进、出口的压力如何变化,调速阀内的节流阀前后的压力差(p2-p3)始终保持不变,所以通过节流阀的流量基本稳定,从而保证了执行元件运动速度的稳定。

34.调速阀和旁通型调速阀(溢流节流阀)有何异同点?

答:调速阀与旁通型调速阀都是压力补偿阀与节流阀复合而成,其压力补偿阀都能保证在负载变化时节流阀前后压力差基本不变,使通过阀的流量不随负载的变化而变化。

用旁通型调速阀调速时,液压泵的供油压力随负载而变化的,负载小时供油压力也低,因此功率损失较小;但是该阀通过的流量是液压泵的全部流量,故阀芯的尺寸要取得大一些;又由于阀芯运动时的摩擦阻力较大,因此它的弹簧一般比调速阀中减压阀的弹簧刚度要大。这使得它的节流阀前后的压力差值不如调速阀稳定,所以流量稳定性不如调速阀。旁通型调速阀适用于对速度稳定性要求稍低一些、而功率较大的节流调速回路中。液压系统中使用调速阀调速时,系统的工作压力由溢流阀根据系统工作压力而调定,基本保持恒定,即使负载较小时,液压泵也按此压力工作,因此

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