【正文】 用該方法密封，只適于直徑較小、壓力較低的液壓缸與活塞間密封。 液壓缸中需要密封的部位有：活塞、活塞桿和端蓋等處。 19．液壓缸為什么要密封？哪些部位需要密封？常見的密封方法有哪幾種？答：液壓缸高壓腔中的油液向低壓腔泄漏稱為內(nèi)泄漏，液壓缸中的油液向外部泄漏叫做外泄漏。3）由于缸筒內(nèi)壁和柱塞不直接接觸，有一定的間隙，因此缸筒內(nèi)壁不用加工或只做粗加工，只需保證導(dǎo)向套和密封裝置部分內(nèi)壁的精度，從而給制造者帶來了方便。 18．柱塞缸有何特點(diǎn)？答：1）柱塞端面是承受油壓的工作面，動(dòng)力是通過柱塞本身傳遞的。在軸向柱塞泵中，因吸、壓油配流窗口的間距≥缸體柱塞孔底部窗口長度，在離開吸（壓）油窗口到達(dá)壓（吸）油窗口之前，柱塞底部的密閉工作容積大小會(huì)發(fā)生變化，所以軸向柱塞泵存在困油現(xiàn)象。為克服困油現(xiàn)象的危害，常將配油盤的壓油窗口前端開一個(gè)三角形截面的三角槽，同時(shí)用以減少油腔中的壓力突變，降低輸出壓力的脈動(dòng)和噪聲。在雙作用葉片泵中，因?yàn)槎ㄗ訄A弧部分的夾角配油窗口的間隔夾角兩葉片的夾角，所以在吸、壓油配流窗口之間雖存在閉死容積，但容積大小不變化，所以不會(huì)出現(xiàn)困油現(xiàn)象。因此齒輪泵存在困油現(xiàn)象。在兩對輪齒同時(shí)嚙合時(shí)，它們之間就形成了閉死容積。原則上液壓泵都會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象。這種因閉死容積大小發(fā)生變化導(dǎo)致壓力沖擊和氣蝕的現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。17．什么是困油現(xiàn)象？外嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和軸向柱塞泵存在困油現(xiàn)象嗎？它們是如何消除困油現(xiàn)象的影響的？ 答：液壓泵的密閉工作容積在吸滿油之后向壓油腔轉(zhuǎn)移的過程中，形成了一個(gè)閉死容積。3）泵本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏量大，流量脈動(dòng)較嚴(yán)重，致使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)不夠平穩(wěn)。優(yōu)缺點(diǎn)：1）限壓式變量葉片泵根據(jù)負(fù)載大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出流量，因此功率損耗較小，可以減少油液發(fā)熱。在定位﹑夾緊系統(tǒng)中，當(dāng)定位、夾緊部件的移動(dòng)需要低壓、大流量時(shí)，泵在AB段工作；夾緊結(jié)束后，僅需要維持較高的壓力和較小的流量（補(bǔ)充泄漏量），則利用C點(diǎn)的特性。由于限壓式變量泵有上述壓力流量特性，所以多應(yīng)用于組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)→工進(jìn)→快退等運(yùn)動(dòng)；限壓式變量葉片泵也適用于定位、夾緊系統(tǒng)。 15．限壓式變量葉片泵適用于什么場合?有何優(yōu)缺點(diǎn)? 答：限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線如圖所示。的基礎(chǔ)上，再將它們繞轉(zhuǎn)子的軸線轉(zhuǎn)90176。但也由于是反轉(zhuǎn)了，吸油口便成了壓油口，而壓油口又變成了吸油口。14．雙作用葉片泵如果要反轉(zhuǎn)，而保持其泵體上原來的進(jìn)出油口位置不變，應(yīng)怎樣安裝才行？答：要使一個(gè)向前傾斜的雙作用葉片泵反轉(zhuǎn)，而反轉(zhuǎn)時(shí)仍保持葉片前傾狀態(tài)，須將泵拆開后，把轉(zhuǎn)子及其上的葉片，定子和配流盤一塊翻轉(zhuǎn)180176。因?yàn)閱巫饔檬饺~片泵存在徑向力不平衡問題，壓油腔壓力不能過高，所以一般不宜用在高壓系統(tǒng)中。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(huì)使泵的高低壓區(qū)更加接近，增加泄漏和降低容積效率。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。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(huì)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。這一點(diǎn)可以從被動(dòng)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(dòng)齒輪所受合力減小，使被動(dòng)齒輪所受合力增加。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(huì)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。通常，螺桿泵的流量脈動(dòng)最小，雙作用葉片泵次之，齒輪泵和柱塞泵的流量脈動(dòng)最大。液壓泵的流量脈動(dòng)會(huì)引起壓力脈動(dòng)，從而使管道，閥等元件產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 11．什么叫液壓泵的流量脈動(dòng)？對工作部件有何影響？哪種液壓泵流量脈動(dòng)最小？ 答：液壓泵在排油過程中，瞬時(shí)流量是不均勻的，隨時(shí)間而變化。額定流量qs是指泵在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下工作時(shí)，實(shí)際輸出的流量。排量和理論流量之間的關(guān)系是：式中 n——液壓泵的轉(zhuǎn)速（r/min）；q——液壓泵的排量（ml/r）實(shí)際流量q是指考慮液壓泵泄漏損失時(shí)，液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際輸出的油液體積。液壓泵的流量是指液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)輸出油液的體積，又分理論流量和實(shí)際流量。 10．什么叫液壓泵的排量，流量，理論流量，實(shí)際流量和額定流量？他們之間有什么關(guān)系？ 答：液壓泵的排量是指泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出油液的體積，常用V表示，單位為ml/r。在液壓系統(tǒng)中，定量泵的工作壓力由溢流閥調(diào)定，并加以穩(wěn)定；變量泵的工作壓力可通過泵本身的調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整。液壓泵的額定壓力是指液壓泵在工作中允許達(dá)到的最高工作壓力，即在液壓泵銘牌或產(chǎn)品樣本上標(biāo)出的壓力。液壓泵的工作壓力與外負(fù)載有關(guān)，若外負(fù)載增加，液壓泵的工作壓力也隨之升高。如果將油箱完全封閉，不與大氣相通，于是就失去利用大氣壓力將油箱的油液強(qiáng)行壓入泵內(nèi)的條件，從而無法完成吸油過程，液壓泵便不能工作了。 8．如果與液壓泵吸油口相通的油箱是完全封閉的，不與大氣相通，液壓泵能否正常工作？答：液壓泵是依靠密閉工作容積的變化，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成壓力能的泵，常稱為容積式泵。 變量泵：液壓泵輸出流量可以調(diào)節(jié)，即根據(jù)系統(tǒng)的需要，泵輸出不同的流量。 六、問答題 7．液壓傳動(dòng)中常用的液壓泵分為哪些類型？答：1） 按液壓泵輸出的流量能否調(diào)節(jié)分類有定量泵和變量泵。1）當(dāng)py1＝60105Pa，py2＝20105Pa ，DT吸合和斷電時(shí)泵最大工作壓力分別為多少？2）當(dāng)py1＝20105Pa，py2＝60105Pa，DT吸合和斷電時(shí)泵最大工作壓力分別為多少？ 解：1）DT失電時(shí)活塞向右運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥1進(jìn)出口壓力相等，由于作用在閥芯兩端的壓差為零，閥1始終處于關(guān)閉狀態(tài)不起作用，泵的壓力由py2決定：ppmax＝py2＝20105Pa；DT吸合時(shí)活塞向左運(yùn)動(dòng)，缸的大腔壓力為零，泵的最大工作壓力將由pypy2中較小的值決定：ppmax＝py2＝20105Pa。與（a）方案相比，它沒有泵和蓄能器同時(shí)供油、滿足活塞快速運(yùn)動(dòng)的要求及當(dāng)換向閥突然切換時(shí)、蓄能器吸收液壓沖擊的功能。當(dāng)蓄能器的壓力上升到調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器發(fā)訊使泵卸載，這時(shí)缸由蓄能器保壓。圖（b）方案，活塞上行時(shí)蓄能器與油箱相通，故蓄能器內(nèi)的壓力為零。蓄能器在活塞向下向上運(yùn)動(dòng)中，始終處于壓力狀態(tài)。當(dāng)蓄能器壓力達(dá)到一定值，壓力繼電器發(fā)訊使泵卸載，這時(shí)，蓄能器的壓力油對壓力機(jī)保壓并補(bǔ)充泄漏。16． 如圖所示采用蓄能器的壓力機(jī)系統(tǒng)的兩種方案，其區(qū)別在于蓄能器和壓力繼電器的安裝位置不同。泵的壓力取決于負(fù)載，pB = p2 =20105Pa 。pj3 =40105Pa p2 ，減壓閥口全開、不起減壓作用，若不計(jì)壓力損失，pB ≈ p2 =20105Pa，該壓力不能克服缸I負(fù)載，故缸II單獨(dú)右移，待缸II運(yùn)動(dòng)到端點(diǎn)后，壓力上升pA =pj =40105Pa， pB =py =45105Pa，壓力油才使缸I向右運(yùn)動(dòng)。1）在減壓閥不同調(diào)定壓力時(shí)（pj1 =10105Pa 、pj2 =20105Pa、pj3 =40105Pa）兩缸的動(dòng)作順序是怎樣的？2）在上面三個(gè)不同的減壓閥調(diào)整值中，哪個(gè)調(diào)整值會(huì)使缸II運(yùn)動(dòng)速度最快？解：1）啟動(dòng)缸II所需的壓力：pj1 =10105Pa p2 ，減壓閥處于工作狀態(tài)，由于出口壓力不能推動(dòng)阻力F2,故缸II不動(dòng)，v2=0、pA=10105Pa，pB =py =45105Pa，壓力油使缸Ⅰ右移。如果取pj1=35105Pa，則無法獲得夾緊缸壓力 pj=20105Pa。3）由以上分析可知，只要DT一吸合，缸位于夾緊工況時(shí)，夾緊缸的壓力將由并聯(lián)的減壓閥中調(diào)定值較高的那一減壓閥決定。 2）DT吸合，活塞夾緊工件：溢流閥必然開啟溢流，pB＝py＝45105Pa。 14．圖示系統(tǒng)為一個(gè)二級減壓回路，活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)需克服摩擦阻力Ｆ=1500Ｎ，活塞面積A=15cm2，溢流閥調(diào)整壓力py =45105Pa，兩個(gè)減壓閥的調(diào)定壓力分別為pj1=20105Pa和pj2=35105Pa，管道和換向閥的壓力損失不計(jì)。 2）系統(tǒng)的工作過程：系統(tǒng)的工作循環(huán)是定位—夾緊—拔銷—松開。 13．在圖示的夾緊系統(tǒng)中，已知定位壓力要求為10105Pa，夾緊力要求為3104Ｎ，夾緊缸無桿腔面積Ａ1=100cm，試回答下列問題： 1）A，B，C，D各件名稱，作用及其調(diào)整壓力； 2）系統(tǒng)的工作過程。在（b）圖方案中，壓力推動(dòng)活塞到達(dá)終點(diǎn)后，泵輸出的油液全部經(jīng)溢流閥2回油箱，此時(shí)不再有油液流過節(jié)流閥，節(jié)流閥兩端壓力相等。活塞在行程終了后，溢流閥處于溢流狀態(tài)，節(jié)流閥出口處的壓力和流量為定值，控制液動(dòng)閥換向的壓力差不變。在主油路中接一個(gè)節(jié)流閥，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)時(shí)切換控制油路的電磁閥3，然后利用節(jié)流閥的進(jìn)油口壓差來切換液動(dòng)閥4，實(shí)現(xiàn)液壓缸的換向。圖中單向閥起保壓作用，以防止缸II在工作壓力瞬間突然降低引起工件自行松開的事故。這樣當(dāng)缸I在運(yùn)動(dòng)過程中， A點(diǎn)的壓力取決于缸I負(fù)載。B點(diǎn)壓力對工件是否夾緊無關(guān)，該點(diǎn)壓力總是大于順序閥的調(diào)定值px，故進(jìn)給缸II只能先動(dòng)作或和缸I同時(shí)動(dòng)作，因此無法達(dá)到預(yù)想的目的。 解：圖（a）的方案中，要通過節(jié)流閥對缸I進(jìn)行速度控制，溢流閥必然處于溢流的工作狀況。 11．圖示的液壓回路，原設(shè)計(jì)要求是夾緊缸I把工件夾緊后，進(jìn)給缸II才能動(dòng)作；并且要求夾緊缸I的速度能夠調(diào)節(jié)。 3） 圖示的回路中在換向時(shí)要求上腔先泄壓，直至壓力降低到順序閥3的調(diào)定壓力px時(shí)，順序閥斷開，缸下腔的壓力才開始升壓。回程時(shí)上腔的油可通過充液閥4排出去。 1） 換向閥1的中位作用：當(dāng)活塞向下工作行程結(jié)束進(jìn)行換向時(shí)，在閥的中位并不停留，只有當(dāng)活塞上升到終點(diǎn)時(shí)換向閥才切換到中位，所用的K型中位機(jī)能可以防止滑塊下滑，并使泵卸載。當(dāng)缸上腔壓力高于順序閥3的調(diào)定壓力（一般為20～40105Pa）時(shí)，閥處于開啟狀態(tài)，泵的供油通過閥3排回油箱?；钊蛳鹿ぷ餍谐探Y(jié)束時(shí)，換向閥可直接切換到右位使活塞回程，這樣就不必使換向閥在中間位置泄壓后再切換。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： 10．圖示為大噸位液壓機(jī)常用的一種泄壓回路。因此無論夾緊缸在運(yùn)動(dòng)時(shí)或夾緊工件時(shí)，減壓閥均處于工作狀態(tài)，pA=pj=15105Pa。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。由于pA壓力作用在溢流閥1的先導(dǎo)閥上（成為背壓），如果要使溢流閥1的先導(dǎo)閥保持開啟工況，壓力油除了克服調(diào)壓彈簧所產(chǎn)生的調(diào)定壓力py1＝20105Pa以外，尚需克服背壓力pA＝40105Pa的作用，故泵的最大工作壓力：pB＝ py1+ pA＝（20+40）105=60105Pa 。溢流閥卸載的壓力損失忽略不計(jì)，試判斷在二位二通電磁閥不同工況下，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力各為多少。兩者相比，圖（c）比圖（a）的方案要好。圖（c）的壓力閥調(diào)定值必須滿足pc1＝60105Pa ，而pcpc3是并聯(lián)的閥，互相不影響，故允許任選。圖（a）所用的元件中，aa2必須使用先導(dǎo)型溢流閥，以便遠(yuǎn)程控制。圖（a）的壓力閥調(diào)定值必須滿足pa1＝60105Pa，pa2＝40105Pa，pa3＝10105Pa。 7．圖（a），（b），（c）所示的三個(gè)調(diào)壓回路是否都能進(jìn)行三級調(diào)壓（壓力分別為60105Pa、40105Pa、10105Pa）？三級調(diào)壓閥壓力調(diào)整值分別應(yīng)取多少？使用的元件有何區(qū)別？ 解：圖（b）不能進(jìn)行三級壓力控制。要求考慮閥芯阻尼孔的壓力損失，回答下列問題：1） 在溢流閥開啟或關(guān)閉時(shí)，控制油路E，F(xiàn)段與泵出口處B點(diǎn)的油路是否始終是連通的？2） 在電磁鐵DT斷電時(shí)，若泵的工作壓力 pB＝30105Pa， B點(diǎn)和E點(diǎn)壓力哪個(gè)壓力大？若泵的工作壓力pB＝15105Pa，B點(diǎn)和E點(diǎn)哪個(gè)壓力大？3）在電磁鐵DT吸合時(shí)，泵的流量是如何流到油箱中去的？ 解：1） 在溢流閥開啟或關(guān)閉時(shí)，控制油路E，F(xiàn)段與泵出口處B點(diǎn)的油路始終得保持連通2）當(dāng)泵的工作壓力pB＝30105Pa時(shí)，先導(dǎo)閥打開，油流通過阻尼孔流出，這時(shí)在溢流閥主閥芯的兩端產(chǎn)生壓降，使主閥芯打開進(jìn)行溢流，先導(dǎo)閥入口處的壓力即為遠(yuǎn)程控制口E點(diǎn)的壓力，故pB pE；當(dāng)泵的工作壓力pB＝15105Pa 時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，阻尼小孔內(nèi)無油液流動(dòng)，pB＝ pE。 6．如圖所示是利用先導(dǎo)式溢流閥進(jìn)行卸荷的回路。制動(dòng)時(shí)換向閥切換到中位，液壓馬達(dá)靠慣性還要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，故產(chǎn)生液壓沖擊，溢流閥1，2分別用來限制液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的最大沖擊壓力，起制動(dòng)緩沖作用。 5．如圖所示的回路為帶補(bǔ)油裝置的液壓馬達(dá)制動(dòng)回路，說明圖中三個(gè)溢流閥和單向閥的作用。當(dāng)液壓缸回油進(jìn)入溢流節(jié)流閥的無彈簧腔時(shí)，只要克服軟彈簧的作用力，就能使溢流口開度最大。（A）缸的運(yùn)動(dòng)速度不受負(fù)載變化的影響，調(diào)速性能較好；（B）溢流節(jié)流閥相當(dāng)于一個(gè)普通節(jié)流閥，只起回油路節(jié)流調(diào)速的作用，缸的運(yùn)動(dòng)速度受負(fù)載變化的影響；（C）溢流節(jié)流閥兩端壓差很小，液壓缸回油腔背壓很小，不能進(jìn)行調(diào)速。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(dòng)速度，兩個(gè)泵的調(diào)定壓力 pp pp2 是不相等的。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。2）在判斷哪個(gè)回路能獲得最低的運(yùn)動(dòng)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．已知一個(gè)節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量為qmin，液壓缸兩腔面積不等，即Ａ1Ａ2，缸的負(fù)載為F。當(dāng)ATATo時(shí)，雖然節(jié)流開口調(diào)小，但活塞運(yùn)動(dòng)速度保持不變，溢流閥閥口關(guān)閉起安全閥作用；當(dāng)ATATo時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度隨開