液压与气压传动高殿荣习题答案

泄漏Δq=额定流量qn-实际流量q。
2-11答：
排量V=2πm2zb
理论流量qn=排量V×转速n；
容积效率ηv=实际流量q/理论流量qn；
2-12答：
（1）排量V=空载流量q0/转速n0；
（2）转速n=1420时，理论流量qn=排量*转速n；
容积效率ηv=实际流量q/理论流量qn；
总效率η=实际流量q*压力p/输入功率。
差动连接，
F=πd2p1ηm/4；
v=4qηv/π/d2；
3-3答：
v==4q/π/d2
注意，直径选择柱塞的直径，不要选择缸体的内径。
3-4答：
P2=F2/A2；
P1=F1/A1+P2=F1/A1+F2/A2
v1=q1/A1
v2=q1/A2
注意：要求两个液压缸的容积一致。
3-5答：
（1）泵的实际输出流量为：qp=排量Vp×转速n×容积效率ηvp；
2-13答：
（1）排量V=πd2Dz（tanα）/4；
理论流量qn=排量V×转速n；
（2）实际流量q=理论流量qn×容积效率ηv；
（3）总效率η=容积效率ηv×机械效率ηm；
理论功率Pn=理论流量qn×压力p；
实际输入功率=理论功率Pn/总效率η；
第三章
3-1答：
活塞杆液压缸分别双活塞杆液压vM/马达排量VM；
（2）马达的输入压力为：pm=pp-0.5；
马达的输入功率为：Pr=pm×泵的实际输出流量qp；
马达的输出功率为：PM=pr×容积效率ηvM×机械效率ηmM；
（3）马达的输出转矩为：输出功率PM/（2*pi*马达转速nM）。
注意条件：不计泄漏是不计管道的泄漏，即泵输出流量与马达输入流量一致。
第一章
1-1答：
①动力元件—机械能转化成压力能；
②执行元件—压力能转化成机械能；
③液压介质—能量传递的载体；
④控制元件—介质流动的压力、流量及方向进行控制的元件；
⑤辅助元件—除了以上元件外，都叫辅助元件。
1-2答：
与其他相比，优点：
①无级调速；
②功率重量比大；
③大功率时响应快；
④易于实现自动化；
⑤易于过载保护；
场合：高压，变量场合。
螺杆泵优点：脉动小，无困油，噪声小，振动小，效率高，寿命长，转速高，结构简单，自吸性能最好，工作可靠，油液污染不敏感。
缺点：流量小，价格贵，加工精度高。
场合：静压机床领域。
2-10答：
(1)额定流量Pn=pn×qn；
(2)容积效率ηv=总效率η/机械效率ηm；
实际流量q=额定理论流量qn×容积效率ηv；
实际流量—实际工况下，泵单位时间内排出的液体体积。
关系：理论流量=排量*转速；
实际流量=排量*转速*容积效率。
2-3答：
能量损失为容积损失与摩擦损失。
容积损失—高压腔泄漏，油液压缩性，吸空(吸油阻力大，粘度大，转速高)引起的油液不能充满密封工作腔；
摩擦损失—机械摩擦及液体粘性摩擦引起的。
2-4答：
拐点压力之前，为低压、大流量工况，对应设备的快进状态；拐点压力之后，对应高压、小流量工况，对应设备的工进状态。能够自动实现设备的快进、工进状态切换。
⑥标准通用化；
⑦布置灵活；
⑧热量被油液带走。
缺点：
①泄漏，传动比不严格；
②效率低；
③温度及污染敏感；
④造价高，需要单独泵源；
⑤故障排查困难；
1-3答：
相同点：都以液体作为传动介质；
不同点：液力传动—机械能转化成动能；
液压传动—机械能转化成压力能。
1-4答：
规定
①只表示职能，连接先后次序，不表示具体结构，参数及安装位置；
②油液流动方向以箭头表示，双向可逆；
③元件画静止位置或中间零位置
第一章
2-1答：
工作压力取决于外负载的大小及管路的压力损失，与泵流量无关。
工作压力—液压泵实际工作时的输出压力；额定压力—液压泵正常条件下，长期工作时的最高压力。
额定压力>工作压力。
2-2答：
排量—泵每转一圈，排出的液体体积。
理论流量—不考虑泄漏时，泵单位时间内排出的液体体积。
2-8答：提高双作用叶片泵压力方法：
端面间隙补偿
减小吸油区叶片对定子曲线的压力，也能解除双作用叶片泵的压力限制：薄叶片结构，双叶片结构，子母叶片结构，柱销叶片结构，阶梯叶片结构，弹簧叶片结构。
2-9答：
齿轮泵优点：结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，质量轻，自吸性能好，油液不敏感，可靠度高；
缺点：压力低，脉动大，振动大，噪声大，排量不可调。
泄漏：
轴向泄漏，采用浮动侧板，浮动轴套及弹性侧板方式补偿；
径向泄漏，一般不考虑；
啮合泄漏，不考虑。
径向不平衡力：
提高轴承强度，合理设计齿轮参数，以及减小齿頂圆上径向力(扩大吸入角，扩大压出角，开平衡槽)
2-7答：
叶片泵原则上正反转可以实现油液反流，但是由于叶片泵出口位置侧板进行补偿，叶片存在前倾与后倾角度，所以不能实现正反转。
马达回油压力损失，即马达的回油压力为0.
第四章
4-1答：
（1）普通单向阀：与其他元件组成组合元件（单向节流阀，单向顺序阀等）；作为背压阀；多泵供油时作为隔断（例如，两工一备时如果不加隔断，则工作泵打出的油直接从备用泵倒灌回油箱）
（2）液控单向阀：液压锁；平衡阀；充液阀；
4-2答：
外泄式的活塞背压腔直接接通油箱，这样反向开启时就可以减小P1腔压力对控制压力的影响，从而减小控制压力。故一般在反向出油口压力较低时采用内泄式，高压系统采用外泄式。
双活塞杆液压缸用于往返速度及输出力相等的工况；而但活塞杆液压缸可以选择无杆腔进油、有杆腔进油及差动连接进油方式，来实现三种不同的运动速度及输出力的工况。
3-2答：
无杆腔进油，
F=πD2p1ηm/4；
v=4qηv/π/D2；
有杆腔进油，
F=π(D2-d2)p1ηm/4；
v=4qηv/π/(D2-d2)；
泵的限定压力由调节螺钉来调节；最大流量由最大流量调节螺钉来调节
调节调节螺钉时，泵的拐点压力将在PQ曲线上左右移动；调节最大流量调节螺钉时，泵的流量将改变。
2-5答：
柱塞泵的关键摩擦副为柱塞与柱塞孔间，为轴孔配合，加工精度高，泄漏少，因此可以适合高压场合。
2-6答：
齿轮泵高压化需要解决泄漏及径向不平衡力问题。
场合：低压，定量，脉动要求低，环境差的场合。
叶片泵优点：流量均匀，脉动小，噪声小，振动小，工作平稳。
缺点：自吸性能不好，油液敏感，结构复杂，制造工艺要求比较高。
场合：应用较广泛。
柱塞泵优点：容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统；
缺点：结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。