（3）在齿轮旋转时，封闭油腔容积变化使油液压缩和膨胀的现象称为困油现象。
（4）容积变小被困油液受压产生很高的压力将油液从缝隙中挤出，以及油液发热等使泵内零件承受额外载荷而损坏。 （5）容积变大，在封闭油腔容积中形成局部真空产生气穴现象，使齿轮泵产生振动和噪音。
（6）消除困油现象的危害主要可采取的措施是：在泵端盖上开设卸荷槽，当封闭油腔容积变小时，可通过卸荷槽与压油腔相通，避免产生过大的局部压力；而当封闭油腔容积增大时，通过另一卸荷槽与吸油腔相通，避免形成局部真空，从而消除困油现象带来的危害。
32、电液换向阀适用于什么液压系统中？它的先导阀的中位机能为什么一般选用“Y”型？
答：（1）在电液换向阀中，电磁阀操作控制主回路上的液压油推动主阀芯移动，推力越大，操作越方便；另外主阀芯移动的速度可由节流阀进行调节，使系统中的执行元件可平稳无冲击的进行换向或工作状态变化。这种用电磁先导阀控制的液动换向阀换向具有良好的换向特性，适用于高压、大流量的液压控制系统中。
（2）在电液换向阀中，当两个电磁阀都不通电时，阀芯处于中间位置。滑阀中位机能采用“Y”型工作方式，具有主回路的两端油腔均与油箱相通，两端的压力接近于零，利于主阀回复到中间位置。
33、液压缸为什么要设置缓冲装置？试说明缓冲装置的工作原理。
答：（1）为了避免活塞运动到行程终点时撞击缸盖、产生噪音、影响活塞运动精度甚至损坏机件，常在液压缸两端设置缓冲装置。
（2）液压缸缓冲装置的工作原理是利用活塞或者缸筒在其行程接近终点时，在活塞与缸盖之间封闭一部分油液，强迫油液通过一小孔或细缝并挤出，产生很大的阻力，从而使运动部件受到制动逐渐减低速度，达到避免活塞与缸盖相互碰撞冲击的目的。
34、影响节流阀流量稳定性的因素是什么？为何通常将节流口做成薄壁小孔？
答：（1）可变节流阀流量稳定性的主要理论依据是节流口的流量计算公式：
（2）影响节流阀流量稳定性的主要因素：
q?kA(x)?Pm。
a、压差对流量稳定性的影响。在使用中，节流口前后两端的压差变化时，使流量不稳定。b、液压油温度对流量稳定性的影响。当液压油
温度变化时，将造成液压油粘度的变化，即k的变化，从而造成流量不稳定。c、节流口堵塞将对节流流量产生影响。
（3）节流口为薄壁小孔节流指数m=0.5；为细长小孔节流指数m=1。由流量计算公式可知，节流指数m值越小，在节流口两端的压差变化时对流量的影响也越小，同时，液压油温度变化对薄壁小孔流量的影响将小于对细长小孔流量的影响。因此，节流口应尽量使用薄壁小孔以提高流阀流量的稳定性。
35、解释溢流阀的压力流量特性。
答：在溢流阀调压弹簧的预压缩量调定以后，阀口开启后溢流阀的进口压力随溢流量的变化而波动的性能称为压力流量特性或启闭特性。
36、解释局部压力损失。
答：局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失。
37、如果与液压泵吸油口相通的油箱是完全封闭的，不与大气相通，液压泵能否正常工作？ 答：液压泵是依靠密闭工作容积的变化，将机械能转化成压力能的泵，常称为容积式泵。液压泵在机构的作用下，密闭工作容积增大时，形成局部真空，具备了吸油条件；又由于油箱与大气相通，在大气压力作用下油箱里的油液被压入其内，这样才能完成液压泵的吸油过程。如果将油箱完全封闭，不与大气相通，于是就失去利用大气压力将油箱的油液强行压入泵内的条件，从而无法完成吸油过程，液压泵便不能工作了。
38、试分析单杆活塞缸差动连接时无杆腔受力及活塞伸出速度。
解：两腔用油管连通，并向两腔同时输入高压油，因此，两腔的压力是相等的，但
由于两腔的有效工作面积不等，因此，产生的作用力也不等，无杆腔的推力大于有杆腔的推
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力，故活塞能向右运动，并使有杆腔的油液流入无杆腔去，使无杆腔的流量增加，加快了向 右运动的速度。
F3?P1?A1?A2??PA?qp?qg?qp???D??D422?d2?p1????4d2
??D42?d2v3???4D2V3
v3?
五、计算题
4q?d2
液压传动系统中，执行元件的工作压力取决于（负载），而其运动速度取决于（流量）。
1、某泵输出油压为10MPa，转速为1450r/min，排量为200mL/r，泵的容积效率为?Vp=0.95，总效率为?p=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）。 解：泵的输出功率为：
POP?ppqp60?ppqtp?Vp60?ppVPnp?Vp6010?200?10?3?1450?0.95??45.9KW60
Pip?电机所需功率为：
POp?p?45.9?51KW0.9
2、已知某液压泵的转速为950r/min，排量为VP=168mL/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为0.87，求：
（1）液压泵的理论流量qt； （2）液压泵的容积效率ηv； （3）液压泵的机械效率ηm；
（4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率Pi； （5）驱动泵的转矩T。
解：（1）qt=Vn=950×168÷1000=159.6L/min
（2）ηv=q/qt =150/159.6=0.94； （3）ηm=0.87/0.94=0.925
（4） Pi=pq/(60×0.87)=84.77kW； （5） Ti=9550P/n=9550×84.77/950=852Nm
3、已知某液压泵的输出压力为5MPa，排量为10mL/r，机械效率为0.95，容积效率为0.9，转速为1200r/min，求： （1）液压泵的总效率； （2）液压泵输出功率； （3）电动机驱动功率。
解：（1）η=ηVηm=0.95×0.9=0.855
（2）P=pqηv/60=5×10×1200×0.9/(60×1000)= 0.9kW （3）Pi=P/η=0.9/(0.95×0.9)=1.05kW
4、如图，已知液压泵的输出压力pp=10MPa，泵的排量VP＝10mL／r，泵的转速nP＝1450r／min，容积效率η的排量VM＝10mL／r，容积效率η
MV
PV
=0.9，机械效率η
Pm
=0.9；液压马达
=0.92，机械效率η
Mm
＝0.9，泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa，其它损失不计，试求：
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（1）泵的输出功率； （2）驱动泵的电机功率； （3）马达的输出转矩； （4）马达的输出转速；
解：（1）Ppo=ppqp=ppVpnpη
PV
=10×10×10?3×1450×0.9/60=2.175KW η
Mm
（2）PPi=PPo/ηp= PPo/(η
PV
)=2.69KW
PM=PP?ΔP=10?0.5=9.5MPa （3）TM=pMVMη（4）nM=-npVpη
5、如图所示，由一直径为d，重量为G的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度x。
VM
/2π=9.5×10×0.9/2π=13.6Nm
MV
PV
η/VM=1450×10×0.9×0.92/10=1200.6r/min
解：设柱塞侵入深度h处为等压面，即有
(F+G)/(πd2/4)=ρg(h+x) 导出：x=4(F+G)/(ρgπd2)?h
6、已知液压马达的排量VM=250mL/r；入口压力为9.8Mpa；出口压力为0.49Mpa；此时的总效率ηM=0.9；容积效率η时，试求：
（1）液压马达的输出转矩(Nm)； （2）液压马达的输出功率(kW)； （3）液压马达的转速(r/min)。 解：（1）液压马达的输出转矩
TM=1/2π·ΔpM·VM·η（2）液压马达的输出功率
PMO=ΔpM·qM·ηM/612=(9.8－0.49)×22×0.9/60=3.07kw （3）液压马达的转速
nM=qM·η
MV
Mm
VM
=0.92；当输入流量为22L/min
=1/2π×(9.8－0.49)×250×0.9/0.92=362.4N·m
/VM=22×103×0.92/250=80.96r/min
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7、下图为两结构尺寸相同的液压缸，A1=100cm2，A2=80cm2，p1=0.9Mpa，q1=15L/min。若不计摩擦损失和泄漏，试求： （1）当两缸负载相同(F1=F2)时，两缸能承受的负载是多少？ （2）此时，两缸运动的速度各为多少？
解：列方程：
?P1?A1?P2?A2?F2?P2?A1?F2??F1?F2?
联合求解得p2=0.5MPa，F1=F2=5000N v1=q1/A1=0.025m/s；v2A1=v1A2，v2=0.020m/s
8、如图所示三种形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D、d，如进入液压缸的流量为q，压力为P，若不计压力损失和泄漏，试分别计算各缸产生的推力、运动速度大小和运动方向。
ddDDdPqPqPqa)
b)C)D F?答：（a）
?4p(D?d) ；
22V?4q?(D2?d2) ；缸体向左运动
F?（b）答：
?4pd2 ；
V?4q?d2 ；缸体向右运动
F?（c）答：
?4pd2 ；
V?4q?d2 ；缸体向右运动
9、如图所示液压回路，已知液压泵的流量qp=10L/min，液压缸无杆腔活塞面积A1=50cm2，有杆腔活塞面积A2=25cm2，溢流阀调定压力PP=2.4Mpa，负载FL=10000N，节流阀通流面积AT= 0.01cm2，试分别求回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。（设Cd= 0.62，ρ= 870kg/m3，节流阀口为薄壁小孔。）
答，以题意和图示得知：
因工作压力：PP = 2.4Mpa FL =10000N P1·A1=FL
P1= FL/ A1=10000/(50×10-4)=2 MPa 节流阀的压差：ΔP = P1=2 MPa
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q?CdAT节流阀的流量：
2?P?0.62?0.01?10=
?42?2?106870=4.2×10-2 m3 /s
qp?q10?10?3/60?4.2?10?2A1= 50?10?4活塞的运动速度：V =
有泵的工作压力：PⅠ= PP = 2 Mpa 活塞的运动速度：V =150 cm/min
=150cm/min
10、如图所示两个结构和尺寸均相同的液压缸相互串联，无杆腔面积A1=100cm2，有杆腔面积A2=80cm2，液压缸1输入压力P1=0.9Mpa，输入流量q1=12L/min，不计力损失和泄漏，试计算两缸负载相同时（F1=F2），负载和运动速度各为多少？
1A1P1答：以题意和图示得知：
P1·A1=F1+P2·A2 P2·A1=F2
因：F1=F2 所以有：P1·A1 = P2·A2+P2·A1
v12F1v2F2A2P2 q1故：P2=
P1?A10.9?100?10?4?A1?A2(100?80)?10?4= 0.5（MPa）
F1=F2= P2·A1=0.5×100×10-4×106=5000（N） V1=q1/A1= (10×10-3)/ (100×10-4)=1.2（m/min） q2=V1·A2
V2= q2/ A1= V1·A2/ A1=0.96（m/min）
因此，负载为5000（N）；缸1的运动速度1.2（m/min）；缸2的运动速度0.96（m/min）。
11、如图所示液压系统，负载F，减压阀的调整压力为Pj，溢流阀的调整压力为Py，Py > Pj。 油缸无杆腔有效面积为A。试分析泵的工作压力由什么值来确定。
解：泵的工作压力 P=0
12、如图所示，两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，有效作用面积A1=100cm2，A2=80cm2，液压泵的流量qp=0.2*10-3m3/s，P1=0.9Mpa，负载
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