【正文】 會迅速破裂，周圍液體質(zhì)點以高速來填補這一空穴，液體質(zhì)點間高速碰撞而形成局部液壓沖擊，使局部的壓力和溫度均急劇升高，產(chǎn)生強烈的振動和噪聲。在氣泡凝聚處附近的管壁和元件表面，因長期承受液壓沖擊及高溫作用，以及油液中逸出氣體的較強腐蝕作用，使管壁和元件表面金屬顆粒被剝落，這種因空穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的表面腐蝕稱為氣蝕。故應(yīng)力求避免空穴現(xiàn)象得產(chǎn)生。(3)避免措施：a減小閥孔或其他元件通道前后的壓力差。b降低液壓泵的吸油高度，采用內(nèi)徑較大的吸油管，并盡量少用彎頭，以減小管路阻力，必要時對大流量泵采用輔助泵供油。c各元件的連接處要密封可靠，以防止空氣進入。d整個系統(tǒng)管路應(yīng)盡可能直，避免急彎和局部狹窄等。e提高元件的抗氣蝕能力。對容易產(chǎn)生氣蝕的元件，如泵的配油盤等金屬材料，增加元件的機械強度。第三章 液壓泵思考題與習(xí)題31 液壓泵要完成正常的工作過程，必須具備哪些條件？解：（1）具備密封容積； （2）密封容積周期變化； （3）進油口和出油口分開。32 液壓泵的工作壓力取決于什么?泵的工作壓力與公稱壓力有何關(guān)系?解：液壓泵的工作壓力取決于負載； 泵的工作壓力一般小于公稱壓力。33 要提高齒輪泵的工作壓力需解決哪些關(guān)鍵問題？通常都采用哪些措施？解：在液壓泵中，運動件間是靠微小間隙密封的。這些微小間隙從運動學(xué)上形成摩擦副，而高壓腔的油液通過間隙向低壓腔泄漏是不可避免的；齒輪泵壓油腔的壓力油可通過三條途徑泄漏到吸油腔去：一是通過齒輪嚙合線處的間隙（齒側(cè)間隙），二是通過體定子環(huán)內(nèi)孔和齒頂間隙的徑向間隙（齒頂間隙），三是通過齒輪兩端面和側(cè)板間的間隙（端面間隙）。在這三類間隙中，端面間隙的泄漏量最大，壓力越高，由間隙泄漏的液壓油液就越多。因此為了實現(xiàn)齒輪泵的高壓化，為了提高齒輪泵的壓力和容積效率，需要從結(jié)構(gòu)上來采取措施，一般采用對齒輪端面間隙進行自動補償?shù)霓k法。34 簡述齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用場合。解：由于各類液壓泵各自突出的特點，其結(jié)構(gòu)、功用和動轉(zhuǎn)方式各不相同，因此應(yīng)根據(jù)不同的使用場合選擇合適的液壓泵。一般在機床液壓系統(tǒng)中，往往選用雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵；而在筑路機械、港口機械以及小型工程機械中往往選擇抗污染能力較強的齒輪泵；在負載大、功率大的場合往往選擇柱塞泵。35 齒輪泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象是什么?有何危害?如何解決?解：齒輪泵要能連續(xù)地供油，就要求齒輪嚙合的重疊系數(shù)ε大于1，也就是當一對齒輪尚未脫開嚙合時，另一對齒輪已進入嚙合，這樣就出現(xiàn)同時有兩對齒輪嚙合的瞬間，在兩對齒輪的齒向嚙合線之間形成了一個封閉容積。一部分油液也就被困在這一封閉容積中〔見圖35(a)〕，齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，這一封閉容積便逐漸減小，到兩嚙合點處于圖35(b) 所示節(jié)點兩側(cè)的對稱位置時，封閉容積為最小。齒輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，封閉容積又逐漸增大，直到圖35(c)所示位置時，容積又變?yōu)樽畲?。在封閉容積減小時，被困油液受到擠壓，壓力急劇上升，使軸承上突然受到很大的沖擊載荷，使泵劇烈振動，這時高壓油從一切可能泄漏的縫隙中擠出，造成功率損失，使油液發(fā)熱等。當封閉容積增大時，由于沒有油液補充，因此形成局部真空，使原來溶解于油液中的空氣分離出來，形成了氣泡。油液中產(chǎn)生氣泡后，會引起噪聲、氣蝕等一系列惡果。以上情況就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。這種困油現(xiàn)象極為嚴重地影響著泵的工作平穩(wěn)性和使用壽命。為了消除困油現(xiàn)象，在CB—B型齒輪泵的泵蓋上銑出兩個困油卸荷凹槽，其幾何關(guān)系如圖36所示。卸荷槽的位置應(yīng)該使困油腔由大變小時，能通過卸荷槽與壓油腔相通；而當困油腔由小變大時，能通過另一卸荷槽與吸油腔相通。兩卸荷槽之間的距離為a，必須保證在任何時候都不能使壓油腔和吸油腔互通。36 軸向柱塞泵的斜盤傾角為什么不能太大？其配油盤的配油窗口和斜盤應(yīng)保持怎樣的幾何關(guān)系？裝配時若誤將配油盤從正確位置上轉(zhuǎn)過90176。，會出現(xiàn)什么后果？解：（1）當斜盤傾角太大時，容易使柱塞與斜盤間摩擦增大，降低效率，如果達到自鎖角，兩者將不能相對運動；（2）配油盤的配油窗口和斜盤應(yīng)保證當缸體轉(zhuǎn)動時，柱塞吸油腔和壓油腔隔開； （3）當裝配時若誤將配油盤從正確位置上轉(zhuǎn)過90176。，柱塞泵不能吸油和壓油。37 某齒輪泵的節(jié)圓直徑為28mm，齒數(shù)為10，齒寬為16mm，容積效率在泵進、出口壓差為10MPa、轉(zhuǎn)速為3000r/。試求：(1)該泵的排量和實際輸出流量；(2)，試計算泵的輸入功率。解：（1） （2）38 ，。求泵的實際輸出功率和驅(qū)動該泵所需的電機功率。解：泵的實際輸出功率為驅(qū)動電機功率為39 ，葉片寬度為20mm,，葉片傾角為12176。，葉片數(shù)為10，泵的轉(zhuǎn)速為1500r/min。若已知泵的工作壓力為14MPa時，其輸出流量為4L/min，試求泵的容積效率為多少？解：由可得4103/60=2（（）（）10/cos12o）1500/60。=（4103/60）247。（2（（）（）10/cos12o）1500/60）=71%310 設(shè)軸向柱塞泵的斜盤傾角為22176。33′，柱塞直徑為22mm，柱塞在缸體上的分布圓直徑為68mm，柱塞數(shù)為7，其容積效率，機械效率，轉(zhuǎn)速，泵進、出口的壓差，試計算泵的理論輸出流量、實際流量及泵的輸入功率分別為多少？解：泵的理論流量為，代入數(shù)據(jù)得， 泵的理實際量為， 泵的輸入功率為311如題311圖所示的雙泵供油液壓系統(tǒng)，由低壓大流量泵高壓小流量泵溢流閥單向閥４、液控順序閥（卸荷閥）5和8換向閥6以及單向順序閥7組成。試問： （1）系統(tǒng)中的負載壓力由哪個元件控制？（2）液壓泵1向系統(tǒng)供油或卸荷由什么控制？（3）單向閥4和液控順序閥5在系統(tǒng)中的作用是什么？圖31解：（1）當負載無窮大時，系統(tǒng)為低壓時，系統(tǒng)壓力由閥5決定；當系統(tǒng)為高壓時，系統(tǒng)壓力油閥3決定。（2）液壓泵1向系統(tǒng)供油或卸荷由換向閥控制。（3）當系統(tǒng)需要高壓小流量時，單向閥4防止高壓油進入液壓泵1，即隔離高壓和低壓油液，此時液控順序閥5在高壓油的作用下打開，使液壓泵1在較小壓力下卸荷。4液壓缸與液壓馬達 思考題與習(xí)題41液壓缸與液壓馬達在功能特點上有何異同？解：液壓缸是輸出直線運動，而液壓馬達是輸出旋轉(zhuǎn)運動。42為什么伸縮套筒式液壓缸活塞伸出的順序是從大到小，而縮回的順序是由小到大? (提示：應(yīng)考慮有效工作面積)解：當伸出時，作用面積最大的先伸出，因此活塞伸出順序是從大到??；同理，縮回時順序由小到大。43 活塞與缸體、活塞桿與端蓋之間的密封形式有幾種？各應(yīng)用于什么場合？解：液壓缸中常見的密封裝置如下圖所示。圖中(a)所示為間隙密封，它依靠運動間的微小間隙來防止泄漏。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表面上制出幾條細小的環(huán)形槽，以增大油液通過間隙時的阻力。它的結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小，可耐高溫，但泄漏大，加工要求高，磨損后無法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸較小、壓力較低、相對運動速度較高的缸筒和活塞間使用。圖4中(b)所示為摩擦環(huán)密封，它依靠套在活塞上的摩擦環(huán)(尼龍或其他高分子材料制成)在O形密封圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏。這種材料效果較好，摩擦阻力較小且穩(wěn)定，可耐高溫，磨損后有自動補償能力，但加工要求高，裝拆較不便，適用于缸筒和活塞之間的密封。圖中(c)、 (d)所示為密封圈(O形圈、V形圈等)密封，它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動配合面之間來防止泄漏。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，磨損后有自動補償能力，性能可靠，在缸筒和活塞之間、缸蓋和活塞桿之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間都能使用。密封裝置間隙密封(b)摩擦環(huán)密封(c)O形圈密封(d)V形圈密封44 單活塞桿缸差動連接時，有桿腔與無桿腔相比誰的壓力高？為什么？解：可以認為兩者壓力相等。但需要說明的是：開始工作時差動缸左右兩腔的油液壓力相同，但是由于左腔(無桿腔)的工作面積比右腔(有桿腔)的工作面積大，活塞向右的推力大于向左的推力，故其活塞向右運動，同時使右腔中排出的油液(流量為qv′)也進入左腔，加大了流入左腔的流量(qv+qv′)，從而也加快了活塞移動的速度。實際上活塞在運動時，由于差動缸兩腔間的管路中有壓力損失，所以右腔中油液的壓力稍大于左腔油液壓力。而這個差值一般都較小可以忽略不計45 如何實現(xiàn)液壓缸的排氣和緩沖？解：（1）液壓缸的排氣裝置：在液壓系統(tǒng)安裝時或停止工作后又重新啟動時，液壓缸里和管道系統(tǒng)中會滲入空氣，為了防止執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行，噪聲和發(fā)熱等不正常現(xiàn)象，必須把液壓系統(tǒng)中的空氣排出去。對于要求不高的液壓缸往往不設(shè)專門的排氣裝置，而是將油口布置在缸筒兩端的最高處，通過回油使缸內(nèi)的空氣排往油箱，再從油面逸出，對于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸或大型液壓缸，常在液壓缸兩側(cè)的最高位置處(該處往往是空氣聚積的地方)設(shè)置專門的排氣裝置。常用的排氣裝置有兩種形式，如下圖所示。 排氣裝置1—缸蓋 2—放氣小孔 3—缸體 4—活塞桿（2）液壓缸的緩沖裝置：為了防止活塞在行程的終點與前后端蓋板發(fā)生碰撞，引起噪音，影響工件精度或使液壓缸損壞，常在液壓缸前后端蓋上設(shè)有緩沖裝置，以使活塞移到快接近行程終點時速度減慢下來終至停止。緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時封住活塞和缸蓋之間的部分油液，強迫它從小孔或細縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動，逐漸減慢運動速度，達到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。46 要使差動連接單活塞桿缸快進速度是快退速度的2倍，則活塞與活塞桿直徑之比應(yīng)為多少？解：設(shè)快進速度為，快退速度為。差動連接時，快進，快退，由可得所以，要使差動連接單活塞桿缸快進速度是快退速度的2倍，活塞與活塞桿直徑之比應(yīng)為。47 如圖所示的液壓系統(tǒng)中，液壓泵銘牌參數(shù)qv=18L/min，p=，設(shè)活塞直徑D=90mm，活塞直徑d=60mm， F=28000N時，不計壓力損失，試求在各圖示情況下壓力表的指示壓力。解：設(shè)無桿腔面積為，有桿腔面積為。（1）；（2）；（3）得48 已知單桿液壓缸缸筒內(nèi)徑D=100 mm，活塞桿直徑d=50 mm，工作壓力p1=2 MPa，流量qv=10 L/min，回油壓力p2=。試求活塞往返運動時的推力和速度。 解：（1）活塞伸出時：=，（2）活塞退回時：49 下圖為兩結(jié)構(gòu)尺寸相同的液壓缸，A1=100cm2，A2=80cm2，p1=，=15L/min。若不計摩擦損失和泄漏，試求： （1）當兩缸負載相同(F1=F2)時，兩缸能承受的負載是多少？（2）此時，兩缸運動的速度各為多少？ 解：由題意可得，缸1的有桿腔與缸2的無桿腔壓力相等，設(shè)為：則：（1）由以上3式可得。（2） 410 設(shè)計一差動連接液壓缸，已知泵的公稱流量為25L/min，工作臺快進、快退速度為5m/min。試計算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。當快進外負載為251O3N時，液壓缸的壓力為多少?解:, 又因快進和快退速度相等，所以由得，411 已知液壓馬達的排量=250mL/r，入口壓力為=,出口壓力為=,此時總效率=,容積效率=。當輸入流量=22L/min時，試求：(1)液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩（Nm）；(2)液壓馬達的輸出功率（kw）；(3)液壓馬達的轉(zhuǎn)速（r/min）。解：（1） （2） （3）412 一液壓馬達，m，轉(zhuǎn)速為30r/min，馬達的排量為105mL/r，求所需要的流量和壓力各為多少？（）解： 413如題412圖，泵輸出壓力=10MPa，排量VP=10mL/r，轉(zhuǎn)速=1450r/min，機械效率=，容積效率=；馬達排=10mL/r，機械效率=，容積效率=。，假設(shè)其它損失不計，且系統(tǒng)無過載，試求：（1）泵的輸出功率；（2）驅(qū)動泵的電機功率；（3）馬達的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）馬達的輸出轉(zhuǎn)速。題412圖解：（1） （2） （3） （4）5. 液壓控制閥思考題與習(xí)題51　液控單向閥和單向閥功能上有何區(qū)別？解：液控單身閥當控制油路給油時，可以反向?qū)?，而意向閥只能正向?qū)ā?2　換向閥的種類有哪些？舉例說明“位”和“通”的含義是什么？分別說明0型、M型、P型和H型三位四通換向閥在中間位置時的性能特點？解：（1）按換向閥按閥芯在閥體孔內(nèi)的工作位置數(shù)和換向閥所控制的油口通路數(shù)可分為二位二通、二位三通和三位五通等；按換向閥的控制方式可分為手動、機動、電動、液動和電液動等；按閥芯運動方式可分為滑閥、轉(zhuǎn)閥等類型。（2）A、位置數(shù) 位置數(shù)（位）是指閥芯在閥體孔中的位置，有幾個位置就稱之為幾位；比如有兩個位置即稱之為為“兩位”，有三個位置我們就稱之為“三位”，依次類推。職能符號圖圖形中“位”是用用粗實線方格（或長方格）表示，有幾位即畫幾個方格來表示。三位換向閥的中格和二位換向閥靠近彈簧的一格為常態(tài)位置(或稱靜止位置或零位置)，即閥芯末受到控制力作用時所處的位置；靠近控制符號的一格為控制力作用下所處的位置。B、通路數(shù)通路數(shù)（通）是指換向閥控制的外連工作油口的數(shù)目。一個閥體上有幾個進、出油口就是幾通。將位和通的符號組合在一起就形成了閥體整體符號。在圖形符號中，用“┬”和“┴”表示油路被閥芯封閉，用“│”或“∕”表示油路連通，方格內(nèi)的箭頭表示兩油口相通，但不表示液流方向。一個方格內(nèi)油路與方格的交點數(shù)即為通路數(shù)，幾個交點就是幾通。(3)中位型式結(jié)構(gòu)原理圖符號中位特點O液壓閥從其它位置轉(zhuǎn)換至中位時，執(zhí)行元件立即停止，換向位置精度高，但液壓沖擊大；執(zhí)行元件停止工作后，油液被封閉在閥后的管路、元件中，重新啟動時較平穩(wěn)；在中位時液壓泵不能卸荷H換向平穩(wěn)，液壓缸沖出量大，換向位置精度低；執(zhí)行元件浮動；重新啟動時有沖擊；