液压传动解答题及参考答案

液压传动解答题及参考答案
五.分析题
1.如图所示左量泵输岀流量为恒左值6,如在泵的出口接一节流阀，并将阀的开口调右的小
一些，试分析回路中活塞运动的速度y与流过截而P,A,B三点流量应满足什么样的关系（活塞两腔的而枳为儿与弘所有管道的直径d相同）O
解：图示系统为泄虽:泵,表示输出流量G不变。

根据连续性方程，当阀的开口开小一些，通过阀口的流速增加，但通过节流阀的流量并不发生改变,G二6 ,因此该系统不能调节活塞运动速度v,如果要实现调速就须在节流阀的进口并联一溢流阀，实现泵的流量分流。

连续性方程只适合于同一管道，活塞将液压缸分成两腔,因此求G不能直接使用连续性方程。

根据连续性方程,活塞运动速度r = 僅二/ A.） q?
2.如图所示节流阀调速系统中，右流阀为薄壁小孔，流呈系数U0、67,油的密度Q二900kg/ cm,先导式溢流阀调左压力A二12X 101%泵流量cp2Ql/min y活塞而积儿二30c/载荷F二2400M 试分析节流阀开口（而积为川）在从全开到逐渐调小过程中，活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作
状态。

解：节流阀开口而积有一临界值血。

当川＞£时，虽然卩流开口调小,但活塞运动速度保持不变，溢流阀阀口关闭起安全阀作用；当小时，活塞运动速度随开口变小而下降，溢流阀阀口打开起定压阀作用。

液压缸工作压力门=夕« =24%0x]0_4）= 8xlO‘ Pa
液压泵工作圧力Pp = Pl + 式中Ap为节•流阀前后压力差,英大小与通过的流量有关。

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3.已知一个节流阀的最小稳定流量为0口液压缸两腔面积不等，即A t>A:,缸的负载为斤如果分别组成进油节流调速与回油巧流调速回路，试分析：1）进油、回油肖流调速哪个回路能使液压缸获得更低的最低运动速度。

2）在判断哪个回路能获得最低的运动速度时，应将下述哪些参数保持相同，方能进行比较。

解：1）进油节流调速系统活塞运动速度VF购丿凡；
岀口节流调速系统活塞运动速度v c= g住
因A t>A：t故进油节流调速可获得最低的最低速度。

2）节流阀的最小稳定流量就是指某一泄压差下（2〜3X10'&）,节流阀在最小允许开度时能正常工作的最小流量血n。

因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口与两端压差相同的条件。

设进油节流调速回路的泵压力为p“节流阀压差为A R则：
P P i = F]A\+ △门S = Ppi- F]A\
设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为",肖流阀压差为An ,则：
^p p2= F + Ap2A2^P1=P P2 A J A2~F/A 2
由最小稳泄流量6s相等的泄义可知4沁a即：= P p2 AJA2 + FjA x - F/A2
使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调立压力卩,、屜就是不相等的。

4.在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下而哪些结论就是正确的。

（A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；（B）溢流肖流阀相当于一个普通肖流阀，只起回汕路巧流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；（C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。

解：只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀岀口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔
油液压力也为零。

当液压缸回油进入溢流盯流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使
溢流口开度最大。

这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口宜接回汕箱，溢流肖流阀两端压差很小, 在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。

5.如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路,说明图中三个溢流阀与单向阀的作
解:液压马达在工作时,溢流阀5起安全作用。

制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性还要继续旋转，故产生液压冲击,溢流阀1, 2分别用来限制液压马达反转与正转时产生的最大冲击压力，起制动缓冲作用。

另一方面，由于液压马达制动过程中有泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀3与4从油箱向回路补油。

6.如图所示就是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。

溢流阀调左压力4=30X109茲要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E,F段与泵出口处B点的油路就是否始终就是连通的？2）在电磁铁DT断电时，若泵的工作压力4=30X109% B 点与E点压力哪个压力大？若泵的工作压力n=15X109a,B点与E点哪个压力大？3）在电磁铁DT吸合时，泵的流量就是如何流到油箱中去的？
解:1）在溢流阀开启或关闭时，控制汕路E, F段与泵岀口处B点的油路始终得保持连通2）当泵的工作压力^=30X10^时，先导阀打开,油流通过阻尼孔流出，这时在溢流阀主阀芯的两端产生压降，使主阀芯打开进行溢流，先导阀入口处的压力即为远程控制口E点的压力，故A> R；当泵的工作压力6=15X10為时，先导阀关闭，阻尼小孔内无汕液流动亠=炷。

3）二位二通阀的开启或关闭，对控制油液就是否通过阻尼孔（即控制主阀芯的启闭）有关，但这部分的流量很小,溢流量主要就是通过CD油管流回油箱。

7.图（a）, （b）, （c）所示的三个调压回路就是否都能进行三级调压（压力分别为60X109a、40 X109a、10X10’灼）？三级调压阀压力调整值分别应取多少？使用的元件有何区别？
解：图(b)不能进行三级压力控制。

三个调压阀选取的调压值无论如何交换,泵的最大压力均由最小的调定压力所决定,P=1OX1O9业
图(a)的压力阀调泄值必须满足內=60 X 10為,尿=40X 10為,屜=10X 10沧。

如果将上述调定值进行交换，就无法得到三级压力控制。

图(a)所用的元件中,al、a2必须使用先导型溢流阀, 以便远程控制。

a3可用远程调压阀(直动型)。

图(c)的压力阀调泄值必须满足內=60X10>a，而gg就是并联的阀，互相不影响，故允许任选。

设皿=40X10為，皿=10X10%,阀cl必须用先导式溢流阀，而c2、c3可用远程调压阀。

两者相比，图(c)比图(a)的方案要好。

11.图示的液压回路，原设计要求就是夹紧缸I把工件夹紧后，进给缸II才能动作;并且要求夹紧缸I的速度能够调节。

实际试车后发现该方案达不到预想目的,试分析英原因并提出改进的方法。

解：图(a)的方案中，要通过节流阀对缸I进行速度控制，溢流阀必然处于溢流的工作状况。

这
时泵的压力为溢流阀调定值,A二g B点压力对工件就是否夹紧无关，该点压力总就是大于顺序阀的调左值広,故进给缸II只能先动作或与缸I同时动作，因此无法达到预想的目的。

图(b)就是改进后的回路，它就是把图(a)中顺序阀内控方式改为外控方式,控制压力由节流阀出口A点引岀。

这样当缸I任运动过程中，A点的压力取决于缸I负载。

当缸I夹紧工件停止运动后,A点压力升高到使外控顺序阀接通，实现所要求的顺序动作。

图中单向阀起保压作用，以防止缸II在工作压力瞬间突然降低引起工件自行松开的事故。

12•图(a), (b)所示为液动阀换向回路。

在主油路中接一个节流阀，当活塞运动到行程终点时切换控制油路的电磁阀3,然后利用节流阀的进油口压差来切换液动阀4,实现液压缸的换向。

试判断图示两种方案就是否都能正常工作？
解:在G)图方案中,溢流阀2装在节流阀1的后而，if流阀始终有油液流过。

活塞在行程终了后, 溢流阀处于溢流状态，节流阀出口处的压力与流量为左值，控制液动阀换向的压力差不变。

因此，(a)图的方案可以正常工作。

在(b)图方案中，压力推动活塞到达终点后，泵输岀的油液全部经溢流阀2回油箱，此时不再有油液流过节流阀，节流阀两端压力相等。

因此，建立不起压力差使液动阀动作，此方案不能正常工作。

13.在图示的夹紧系统中，已知泄位压力要求为10X 109寻夹紧力要求为3X IO1N,夹紧缸无杆腔面积/h二100cm,试回答下列问题：1)A,B,C,D齐件爼称，作用及其调整压力；2)系统的工作过程。

解:1） A为内控外泄顺序阀，作用就是保证先左位、后夹紧的顺序动作，调整压力略大于10X 10為;
B为卸荷阀，作用就是立位、夹紧动作完成后，使大流量泵卸载，调整压力略大于10X 10為；
C为压力继电器，作用就是当系统压力达到夹紧压力时，发讯控制英她元件动作，调整压力
为30X107^
D为溢流阀，作用就是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30X 105Pa。

2）系统的工作过程:系统的工作循环就是泄位一夹紧一拔销一松开。

英动作过程:当1DT得
电、换向阀左位工作时，双泵供油，泄位缸动作，实现泄位;当左位动作结束后，压力升高，升至顺序阀A的调整压力值,A阀打开，夹紧缸运动；当夹紧压力达到所需要夹紧力时,B阀使大流量泵卸载, 小流量泵继续供汕，补偿泄漏，以保持系统压力，夹紧力由溢流阀D控制，同时，压力继电器C 发讯, 控制其她相关元件动作。

14.图示系统为一个二级减压回路，活塞在运动时需克服摩擦阻力F二1500 N、活塞面积店
15c/溢流阀调整压力p；二45X 10応,两个减压阀的调左压力分别为妙二20X 109a与出二35X 10為,管逍与换向阀的压力损失不计。

试分析：1）当DT吸合时活塞处于运动过程中,a、8、氐三点的压力各为多少？2）当DT吸合时活塞夹紧工件，这时a、a、伏三点的压力各为多少？3）如在调整减压阀压力时，改取皿二35X10為与血二20X 10為,该系统就是否能使工件得到两种不同夹紧力？
解:1)DT吸合,活塞运动时：
F 1500 “ t < 门
p L = — = -------- r = 10x10 Pa
A 15xl0"4
因PL<PJ,减压阀阀口处于最大位置,不起减压作用,A=A=A=10 x 109a, j^=10X105+ Ap；
Pa、g为油液通过减压阀时产生的压力损失。

2）DT吸合，活塞夹紧工件：
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溢流阀必然开启溢流,a=%=45XiO為。

对于减压阀1,由于負的作用使英先导阀开启，主阀芯在两端压力差的作用下，减压开口逐渐关小，直至完全闭合;对于减压阀2,由于“的作用使其主阀口关小处于平衡状态，允许（1〜2）1/min的流量经先导阀回油箱，以维持出口处压力为左
值,A=P A=P J：=35 X 109a。

3）由以上分析可知，只要DT 一吸合，缸位于夹紧工况时，夹紧缸的压力将由并联的减压阀中调泄值较高的那一减压阀决圧。

因此，为了获得两种不同夹紧力，必须使如果取卩’二35 X109a,则无法获得夹紧缸压力"20X10%。

15.在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同,A=20enf,缸I的阻力负载5, =80005；缸II 的阻力负载凡二4000鬣溢流阀的调整压力为A二45X 109a。

1）在减压阀不同调泄压力时（內=10
X10》a、血二20X10'&、必二40X109a）两缸的动作顺序就是怎样的？2）在上而三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸II运动速度最快？
解⑴启动缸II所需的压力警=2。

皿兀
卩：二10x109a <以，减压阀处于工作状态，由于出口压力不能推动阻力F2,故缸II不
动,v2=0、M10X109a,a=p=45X109a,压力油使缸I 右移。

p j： =20X105Pa二a,减压阀处于工作状态，流量根据减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配，两缸同时动作。

p J3 =40 X 105Fa > a,减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失,a Q P2 =20X 105Pa, 该压力不能克服缸I负载，故缸II单独右移，待缸II运动到端点后，压力上升以乎二40X109% a 二A二45X109a,压力油才使缸I向右运动。

2）当必二40X10為时,减压阀口全开、不起减压作用。

泵的压力取决于负载亠二a二20X
109a。

因为溢流阀关闭,泵的流量全部进入缸II,故缸II运动速度最快,VnP/A。