液压控制系统课后思考题绝对全(王春行版)培训讲学

液压控制系统课后思考题绝对全(王春行版)

第二章

1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？

答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输

出，并行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。

2、什么是理想滑阀?什么是实际滑阀？

理想滑阀：径向间隙为零，节流工作边锐利的滑阀

实际滑阀：存在径向间隙，节流工作边有圆角的滑阀

3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?

“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通

且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。

“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。

一般情况下，三通阀是双边滑阀，四通阀是四通阀。

4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么?

阀的工作点是阀的压力—流量曲线上的点。零位工作点即曲线的原点，又称零位

阀系数。零位工作点的条件是0===v L L x p q 。

5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时应如何选定阀的系数？为什么？

流量增益q q =x L V K ∂∂，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。流量-压力系数c q =-p L L

K ∂∂，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。压力增益p p =

x L V K ∂∂，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力

当各系数增大时对系统的影响如下表所示。

7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响，为什么要研究实际实际零开口滑阀的泄漏特性?

答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在

泄漏流量2c c0r =32W K πμ，p0c =K ，两者相差很大。

理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。

14、喷嘴挡板阀的零位压力为什么取0.5p s 左右，n D 和fo x 对其性能有什么影响？

因为在零位压力灵敏度最高，为了满足这一要求，进行公式推导，可得出零位

的控制压力为s co p p 2

1=

，此时，零位的压力灵敏度最高；而且控制压力c p 能充分的调节，因此，取s co p p 21=作为设计准则。 没有影响，不管这两个值如何变化，都能得出这一关系。

第三章

1、负载类型对液压动力元件的传递函数有什么影响？

答：负载对液压动力元件的传递函数为)

12(2

++=S S S K X X n n V P ωξω

当n ω减小时，则传递函数增大，系统响应变快；

当ξ增大系统变得稳定；

当K 增大时，则传递函数增大，系统的穿越频率会变大，则系统响应变快。

2、无弹性负载和有弹性负载时，描述传递函数的性能参数分别有那几个？它们对系统动态特

性有什么影响？

答：无弹性负载描述传递函数的性能参数有流量系数q K 、总流量—压力系数ce K 、有效体积弹性模量e β、粘性阻尼系数p B 。当q K 增大时，传递函数增大，系统的穿越频率会变大，则系统响应变快。其中t t p e h m V A w 24β=

，e β越大，则h w 越大，系统带宽越大，系统反应越快。其中t

e t p m t t e P ce

h m V A B V A K ββζ4m +=，p B 较小，可以忽略不计，则h ξ可近似为t t e P ce

h V A K m βζ=，ce K 增大，系统更稳定。

无弹性负载描述传递函数的性能参数有流量系数q K 、总流量—压力系数ce K 、有效体积弹性模量e β、粘性阻尼系数p B 、负载弹簧刚度K 。前四个性能参数影响相同，K 的主要影响是用一个转折频率为r w 的惯性环节代替无弹性负载时液压缸的积分环节。随着负载刚度减小，转折频率将降低，惯性环节就接近积分环节。

3、何为液压弹簧刚度？为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度？ 答：液压弹簧刚度是液压缸两腔在完全封闭的情况下，由于液体的压缩性形成的液压弹簧刚度。

2e p h t

4A K V β=它表示液压缸中的被压缩液体所产生的复位力与活塞的位移成正比，在动态时，在一定频率范

围内，液压阀的泄露来不及起作用，相当于一种封闭状态。液压缸对外力的响应特性中反映出这样一种液压弹簧的存在，对阀控液压执行元件来说，可理解为动态刚度。静态时不起作用。

4、液压固有频率和活塞位置有关，在计算系统稳定性时，四通阀控制双作用液压缸和三通阀

控制差动液压缸应取活塞的什么位置？为什么？

答：四通阀控制双作用液压缸应取活塞的中间位置，因为，活塞在中间位置时，液体压缩性影响最大，动力元件固有频率最低，阻尼比最小，此时 稳定性最差。

三通阀控制双作用液压缸应取活塞的最大位置。

8、何谓液压动力元件的刚度？ce P K A 2代表什么意义？

答：1）负载干扰力对液压缸的输出位移和输出速度有影响，这种影响可用刚度表示。液压动力元件的刚度，包括阀控液压缸的动态位置刚度和动态速度刚度。

2）ce P K A 2代表低频段的动态速度刚度

9、三通阀控制液压缸和四通阀控制液压缸的固有顾率有什么不同?为什么?

答：三通阀控制液压缸和四通阀控制液压缸的传递函数形式是一样的，但前者的液压固有频率是后者的21。

原因：在三通阀的控制差动液压缸中只有一个控制腔，因而只形成一个液压弹簧。四通阀的控制双作用液压缸中有两个控制腔，形成两个液压弹簧，总刚度是一个控制腔的二倍。

10、阀控液压马达和泵控液压马达的特性有何不同，为什么?

答：1）.泵控液压马达的液压固有频率较低

2）.泵控液压马达的阻尼比较小，比较恒定

3）.泵控液压马达的增益和静态速度刚度比较恒定

4）.泵控液压马达的液压固有频率和阻尼比较低，所以动态特性不如阀控液压马达好。但

由于总泄露系数较小，故静态速度刚度要好。

总之，泵控液压马达相当是线性元件，动态特性更易预测。但是其液压固有频率小，还要附加变量控制伺服机构，因此总的响应特性较差。

11、为什么把v K 称为速度放大系数?速度放大系数的量纲是什么?