華中科技大學(xué)-液壓與氣壓傳動試題-資料下載頁
2025-03-24 23:11本頁面
【正文】 不平衡的原因有三個(gè)方面：一是液體壓力產(chǎn)生的徑向力。這是由于齒輪泵工作時(shí)，壓油腔的壓力高于吸油腔的壓力，并且齒頂圓與泵體內(nèi)表面存在徑向間隙，油液會通過間隙泄漏，因此從壓油腔起沿齒輪外緣至吸油腔的每一個(gè)齒間內(nèi)的油壓是不同的，壓力逐漸遞減。二是齒輪傳遞力矩時(shí)產(chǎn)生的徑向力。這一點(diǎn)可以從被動軸承早期磨損得到證明，徑向力的方向通過齒輪的嚙合線，使主動齒輪所受合力減小，使被動齒輪所受合力增加。三是困油現(xiàn)象產(chǎn)生的徑向力，致使齒輪泵徑向力不平衡現(xiàn)象加劇。（3分）齒輪泵由于徑向力不平衡，把齒輪壓向一側(cè)，使齒輪軸受到彎曲作用，影響軸承壽命，同時(shí)還會使吸油腔的齒輪徑向間隙變小，從而使齒輪與泵體內(nèi)產(chǎn)生摩擦或卡死，影響泵的正常工作。（1分）消除徑向力不平衡的措施： 1） 縮小壓油口的直徑，使高壓僅作用在一個(gè)齒到兩個(gè)齒的范圍，這樣壓力油作用在齒輪上的面積縮小了，因此徑向力也相應(yīng)減小。有些齒輪泵，采用開壓力平衡槽的辦法來解決徑向力不平衡的問題。如此有關(guān)零件（通常在軸承座圈）上開出四個(gè)接通齒間壓力平衡槽，并使其中兩個(gè)與壓油腔相通，另兩個(gè)與吸油腔相通。這種辦法可使作用在齒輪上的徑向力大體上獲得平衡，但會使泵的高低壓區(qū)更加接近，增加泄漏和降低容積效率。（2分）四．分析題（18分）1．已知一個(gè)節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量為qmin，液壓缸兩腔面積Ａ1Ａ2，缸的負(fù)載為F。如果分別組成進(jìn)油節(jié)流調(diào)速和回油節(jié)流調(diào)速回路，試分析： 1） 進(jìn)油、回油節(jié)流調(diào)速哪個(gè)回路能使液壓缸獲得更低的最低運(yùn)動速度。2）在判斷哪個(gè)回路能獲得最低的運(yùn)動速度時(shí)，應(yīng)將下述哪些參數(shù)保持相同，方能進(jìn)行比較。3）此時(shí)，兩個(gè)回路中泵的出口壓力是否相等（要求寫出壓力表達(dá)式）？（共10分）解：1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)活塞運(yùn)動速度v1= qmin/A1； 出口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)活塞運(yùn)動速度 v2= qmin/A2 因Ａ1Ａ2，故進(jìn)油節(jié)流調(diào)速可獲得最低的最低速度。（2分）2）節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量是指某一定壓差下（2～3105Pa），節(jié)流閥在最小允許開度 ATmin時(shí)能正常工作的最小流量qmin。因此在比較哪個(gè)回路能使液壓缸有較低的運(yùn)動速度時(shí)，就應(yīng)保持節(jié)流閥最小開口量ATmin 和兩端壓差△p相同的條件。（4分）3）設(shè)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的泵壓力為pp1,節(jié)流閥壓差為△p1則： 設(shè)出口調(diào)速回路液壓缸大腔壓力（泵壓力）為pp2 ，節(jié)流閥壓差為△p2 ，則： 由最小穩(wěn)定流量qmin相等的定義可知：△p1=△p2 即： 為使兩個(gè)回路分別獲得缸最低運(yùn)動速度，兩個(gè)泵的調(diào)定壓力是不相等的。（4分）2．如圖所示的系統(tǒng)中，主工作缸Ⅰ負(fù)載阻力FⅠ=2000N，夾緊缸II在運(yùn)動時(shí)負(fù)載阻力很小可忽略不計(jì)。兩缸大小相同，大腔面積 A1=20cm2，小腔有效面積A2=10cm2，溢流閥調(diào)整值py =30105Pa，減壓閥調(diào)整值pj=15105Pa。試分析： 1） 當(dāng)夾緊缸II運(yùn)動時(shí)：pa和pb分別為多少？ 2） 當(dāng)夾緊缸II夾緊工件時(shí)：pa和pb分別為多少？ 3）夾緊缸II需要承受的最高壓力pmax為多少？ （共8分）解：1）2）由于節(jié)流閥安裝在夾緊缸的回油路上，屬回油節(jié)流調(diào)速。因此無論夾緊缸在運(yùn)動時(shí)或夾緊工件時(shí)，減壓閥均處于工作狀態(tài)，pA=pj=15105Pa。溢流閥始終處于溢流工況，pB= py=30105Pa。（4分）3）當(dāng)夾緊缸負(fù)載阻力FII=0時(shí)，在夾緊缸的回油腔壓力處于最高值： （4分） 五．計(jì)算題（共20分）1．如圖所示回路中A1=80X104m2,A2=40 X104m2,立式液壓缸活塞與重物自重W=6kN，活塞運(yùn)動時(shí)的摩擦阻力Ff=2kN，向下工進(jìn)時(shí)的工作負(fù)載FL=24kN。系統(tǒng)停止工作時(shí)應(yīng)保證液壓缸活塞不因自重而下滑。求順序閥和溢流閥的最小調(diào)定壓力px，py。（6分）解：1Mpa，3Mpa。（3分，3分）2．泵和馬達(dá)組成系統(tǒng)，已知泵輸出油壓pp＝100105Pa，排量Vp=10cm3/r，機(jī)械效率ηmp=，容積效率ηvp=；馬達(dá)排量VM=10cm3/r，機(jī)械效率ηmM=，容積效率ηvM=，泵出口處到馬達(dá)入口處管路的壓力損失為5105Pa，馬達(dá)回油管和泵吸油管的壓力損失不計(jì)，試求： 1） 泵轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)，所需的驅(qū)動功率Prp；（W） 2） 泵輸出的液壓功率Pop；（W） 3） 馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速nM；（r/min） 4） 馬達(dá)輸出功率PM；（W） 5） 馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩TM。（）（14分）解： (2632250 ；1215；1828； )（3分，3分，3分，2分） 15
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