p1???1?122g?Z1?p2??2?2?22g?Z2???弯??入??2?22g
式中 p1?pa?1?105Pa,?1?0,Z1?0, p2??1?0.2??105Pa?0.8?105Pa ?2?Q?4?150?10?3/60d2?4?0.06?2?0.885?m/s?
判断吸油管中流动状态 Re??d0.885?0.06??1770?2000 ?30?10?6所以油液在吸油管内为层流,?2?2 代入上式,得液压泵吸油高度 h?Z2?p1??p2??2?2?22g???弯??入??2?22g2
2?0.885? 1?1050.8?1052??0.885? ?????0.2?0.5?900?9.81900?9.812?9.812?9.81 ?2.16?m?
第二章
五、填空题: 1.机械能 压力能
2.密封容积腔的体积周期变化 3.齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 容积 4.压油腔 吸油腔
5.困油 泄露 径向力不平衡
6.齿轮啮合线处的间隙 泵体内孔和齿顶圆间的间隙 齿轮两端面和盖板间的间隙 齿轮两端面和盖板间的间隙
7.两次
8.转子上的径向液压力平衡 9.一次 偏心距
10.额定流量 六、选择题:
1、B 2、C 3、D 4、C 5、B 6、D 7、B 8、A 9、C 10、D 七、判断题:
1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.× 10.× 八、问答题:
1.液压泵完成吸油和压油必须具备哪三个条件? 答:液压泵正常工作必须具备有以下三个条件: (1)要有周期性变化的密封容积腔;
(2)要有配流装置。配流装置的作用是:保证密封容积在吸油过程中与油箱相通,同时关闭供油通路;压油过程中,密封容积与供油管路相通,同时与油箱断开;
(3)吸油过程中,油箱必须和大气相通。
2.液压泵的工作压力取决于什么?泵的工作压力与额定压力有何区别?
答:液压泵的工作压力取决于外负载。泵的工作压力:泵口输出的实际压力。额定压力:泵连续运转时允许达到的最高压力。
3.按输出压力分类,空气压缩机可以分为哪几类?
答:按输出压力分类,空气压缩机可以分为低压压缩机(0.2MPa~1MPa)、中压压缩机
(1MPa~10MPa)、高压压缩机(10MPa~100MPa)、超高压压缩机(p?100MPa)。
4.为什么轴向柱塞泵适用于高压?
答:轴向柱塞泵主要零件都处于受压状态,使材料强度性能得到充分利用,所以轴向柱塞泵适用于高压。
九、计算题
1.某齿轮泵模数m?4mm,齿数z?10,齿宽b?25mm,转速n?1000r/min,实际输出流量为25L/min。试求该齿轮泵的排量和容积效率。
解:⑴排量V?7?zmb?7?10?(4?10)?25?10
2?32?3
?28?10?6m3
q25?10?3/60⑵容积效率?V???0.9
?6qt28?10?1000/602.某液压泵的输出压力p?10MPa,转速n?1000r/min,排量V?200ml/r,容积效率?V?0.9,总效率??0.85。求泵的输出功率和电动机的驱动功率。
解:(1)泵的输出功率:
Pq?10?106?200?10?6?1000?60?1?0.9出?p??3?10(w)⑵电动机的驱动功率:
4?14 P(w)入?p出/?总?3?10?0.85?3.53?104
3.某变量叶片泵的转子外径d?83mm,定子内径D?89mm,叶片宽度b?30mm。求:
⑴当泵的排量V?16ml/r时,定子与转子间的偏心距有多大? ⑵泵的最大排量是多少?
解:⑴当泵的排量V?16ml/r时,定子与转子间的偏心距:
?V?2?beDV16?10?6?e??2?bD2?3.14?30?10?3?89?10?3?0.000954(m)?0.954(mm)⑵泵的最大排量:
当偏心距最大时e?6mm泵的排量达到最大;
V最大?2?beD?2?3.14?30?10?3?6?10?3?89?10?3?1.006?10(m/r)?100.6(ml/r)?43
4.某斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角??300,柱塞直径d?15mm,柱塞分布圆直径
D?68mm,柱塞数z?7。若容积效率和机械效率为?V?0.95,?M?0.9,转速
n?960r/min,输出压力p?10MPa。试求:
⑴该柱塞泵的理论排量、实际流量; ⑵驱动泵所需电动机的功率。
解:⑴该柱塞泵的理论排量、实际流量:
V?3.14?(15?10?3)2?68?10?3?7?tan300 44?5.825?10?4(m3/r)?582.5(ml/r)d2Dztan???q?Vn?V?5.825?10?4?960?60?1?0.95?88.54?10(m/s)?8.854(l/s)⑵驱动泵所需电动机的功率:
?43
6?4P?8.854?104(w)出?pq?10?10?88.54?104P入?P/(???)?8.854?10/(0.95?0.9)Vm出
?1.036?105(w)第三章
一、填空题 1.最高处 2.缓冲 3.单向
4.先大活塞后小活塞 由大到小 由慢变快 从小到大 5.大
6.速度较高 压力较小 尺寸较小 7.容积效率 机械效率
8.径向 换向频率较高 转速高 转矩小 动作要求灵敏 9.直线往复 摆动 10.回转
11.气缸 液压缸 压缩空气 液压油 12.摆动缸 活塞缸 柱塞缸
13.缸体组件 活塞组件 密封装置 缓冲装置 排气装置 14.间隙密封 O形密封 Y形密封 V形密封。 二、判断题
1.× 2.× 3.√ 4.× 5.×6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√ 11.× 12.× 三、选择题
1.B 2.B 3.C 4.B 5.B、C 6.D、C 7.B、C、A 8.A、B、C、D 9.D、A 10.D 11.D 12.D 13.C 四、问答题
1.试述液压缸的分类和特点?
答:按结构形式分:活塞式、柱塞式、组合式、摆动式。按作用方式分:单作用式、双作用式。活塞缸和柱塞缸可以实现往复运动,输出推力和速度,摆动缸则能实现小于360度的往复摆动,输出转矩和角速度。
2.双杆活塞液压缸和双作用式单活塞杆液压缸各有什么特点?
答:双作用双杆活塞式液压缸:①两腔面积相等,缸体固定或活塞杆固定。②压力相同时,推力相等,流量相同时,速度相等。即具有等推力等速度特性。③适用于要求往复运动速度和输出力相同的工况。
双作用式单活塞杆液压缸两腔面积不等,无杆腔活塞面积大于有杆腔活塞的面积,即A1>A2;压力相同时,推力不等,流量相同时,速度不等,即不具有等推力等速度特性;有缸体固定或活塞杆固定两种工作方式。
3.柱塞式液压缸有什么特点?适用于什么场合? 答:柱塞缸有何特点和适用场合:
⑴柱塞端面是承受油压的工作面,动力是通过柱塞本身传递的。
⑵柱塞缸只能在压力油作用下作单方向运动,为了得到双向运动,柱塞缸应成对使用,或依靠自重(垂直放置)或其它外力实现。
⑶由于缸筒内壁和柱塞不直接接触,有一定的间隙,因此缸筒内壁不用加工或只做粗加工,只需保证导向套和密封装置部分内壁的精度,从而给制造者带来了方便。
⑷柱塞可以制成空心的,使重量减轻,可防止柱塞水平放置时因自重而下垂。 柱塞液压缸中的柱塞和缸筒不接触,运动时由缸盖上的导向套来导向,因此缸筒的内壁不需精加工,它特别适用于行程较长的场合。
4.在差动液压缸中,活塞往返的速度大小相等,证明活塞直径与活塞杆直径应具有的关系是什么?
答:要使V2?V3? 即:
4q4q? 化简后得D?2d
?(D2?d2)?d25.什么是差动连接,差动连接应用在什么场合?什么是往返速比?
答:单活塞杆液压缸的左、右两腔同时通压力油的连接方式称为差动连接。往返速比指
单活塞杆液压缸小腔进油、大腔回油时活塞的运动速度V2与大腔进油、小腔回油时活塞的运动速度V1的比值。
6.液压缸如何实现排气?
答:一般可在液压缸的最高处设置进出油口把气带走,也可在最高处设置放气孔或专门的放气阀实现排气。
7.液压缸为什么要密封?哪些部位需要密封?常见的密封方法有哪几种?
答:液压缸高压腔中的油液向低压腔泄漏称为内泄漏,液压缸中的油液向外部泄漏叫做外泄漏。由于液压缸存在内泄漏和外泄漏,使得液压缸的容积效率降低,从而影响液压缸的工作性能,严重时使系统压力上不去,甚至无法工作;并且外泄漏还会污染环境,因此为了防止泄漏的产生,液压缸中需要密封的地方必须采取相应的密封措施。
液压缸中需要密封的部位有:活塞、活塞杆和端盖等处。常用的密封方法有三种:间隙密封;密封圈密封,按密封圈的结构形式不同有O型、Y型、V型密封圈;活塞环密封。
8.液压缸为什么要设缓冲装置?
答:当运动件的质量较大,运动速度较高时,由于惯性力较大,具有较大的动量。在这种情况下,活塞运动到缸筒的终端时,会与端盖发生机械碰撞,产生很大的冲击和噪声,严重影响加工精度,甚至引起破坏性事故,所以在大型、高压或高精度的液压设备中,常常设有缓冲装置,其目的是使活塞在接近终端时,增加回油阻力,从而减缓运动部件的运动速度,避免撞击液压缸端盖。
9.什么叫液压爬行?液压缸工作时为什么会出现爬行现象?如何解决?
答:液压系统中由于流进或流出执行元件(液压缸,液压马达)的流量不稳定,出现间隙式的断流现象,使得执行机械的运动产生滑动与停止交替出现的现象,称为爬行。产生爬行现象的主要原因是执行元件中有空气侵入,为此应设置排气装置。
液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下:
⑴缸内有空气侵入。应增设排气装置,或者使液压缸以最大行程快速运动,强迫排除空气。
⑵液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松。应调整密封圈使之有适当的松紧度,保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。
⑶活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。
⑷液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。 ⑸活塞杆弯曲。应校直活塞杆;活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。 ⑹液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。
⑺液压缸的安装位置偏移。应检查液压缸与导轨的平行度,并校正。 ⑻液压缸内径线性差(鼓形、锥形等)。应修复,重配活塞。 ⑼缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺,严格时应镗磨。
⑽双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽拧得太紧,使其同心不良。应略松螺帽,使活塞处于自然状态。
10.试述液压马达的特点与分类?