（2）液压缸在有腔杆进油：
F2?pA2?20?105?40?10?4?8?103Nq40?10?3v2???0?17m/sA260?40?10?4（3）液压缸差动联接：
F3?p?A1?A2??20?105??100?40??10?4?1?2?104Nq40?10?3v3???0?11m/s?4?A1?A2?60??100?40??10
2）差动联接时的流量为油泵供油量与液压缸回油量之和。故q??q?q2?q?v3A2
40?10?3?40?10?4?0?11?2q?q?A2v360d????4?567?10?3vv4液压管管径4
4?4?567?10?3d??0?83?10?1m?83mm3?14取标准值为85mm
8．如图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100 cm2， A2=80 cm2，输入的压力p1＝18×105Pa，输入的流量q=16l/min，所有损失均不考虑，试求： 1）当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载L为多少；(N) 2）两缸的活塞运动速度各是多少? 解：1）当两缸的负载相等时：
p1A1?p2A2?F1p2A2?F2F1?F2
p1A1?p2A2?p2A1p2?p1A1100?18?105??106paA1?A2100?80F1?F2?p2A1?106?100?10?4?104N
2）两缸的活塞运动速度：
q16?10?3v1???0?16m/sA160?100?10?3q2?v1Av2?2
q2v1A20?16?80???0?128m/sA1A21009．设计一单活塞杆液压缸，工作台快进时采用差动联接，快进、快退速度为5m/min。当工
作进给时外负载为25×103N，背压为0．5MPa，已知泵的公称流量为25L/min，公称压力为6．3MPa。要求：（1）确定活塞和活塞杆直径。（2）如缸筒材料的[σ]=5×107N/m，计算筒壁厚。
4q答：解：（1）活塞缸直径：d???v04?25?10?3?60?0.073 m
??60?64q?d2?缸筒直径：D??v24?25?10?3?60?0.0732?0.103 m
??60?6按国家标准规定，取活塞杆直径d?70 mm，d?100 mm。
（2）pn?6.3MPa ?16 MPa，py?1.5Pn?1.5?6.3?9.45 MPa，??取n?5；材料取普通碳素钢Q235，则：
pyDn2?b，
9.45?106?0.1?5?b?420 MPa??5.625 mm 62?420?10
第四章 液压泵及液压马达复习思考题答案
1．液压泵正常工作，实现吸油和压油必须具备的条件： （1）结构上能实现具有若干个密封周期可变的工作容积。
（2）具有相应的配流装置，将吸油口腔与排油腔隔开，保证液压泵有规律地连续吸排液体。 （3）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。 2．（1）工作压力p：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。
（2）额定压力：液压泵在正常下作条件下．按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。
工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。 3、（1）、液压泵实际流量与理论流量的比值成为容积效率，以
?V表示
（2）、液压泵在工作时存在机械摩擦（相对运动零件之间的摩擦及液体粘性摩擦），因此驱
动泵所需要的实际输出转矩Ti必然大于理论转矩Tt。理论转矩与实际输出转矩的比值称为机械效率，以?m表示
（3）、总效率 泵输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率，以?表示。 三者之间的关系：?=
?V?m
4、1.困油现象：齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重叠系数必须大于1，于是总会出现两对轮齿同时啮合，并有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的封闭空腔之间，在这个封闭腔的容积，开始时随着齿轮的转动逐渐减小以后又逐渐加大。封闭腔容积的减小会使被困油液受挤压而产生很高的压力，从缝隙中挤出，油液发热，并使机件（如轴承等）受到额外的负载；而封闭腔容积的增大又会造成局部真空，使油液中溶解的气体分离，产生空穴现象。这些都将使泵产生强烈的噪声，这就是齿轮泵的困油现象。
消除困油的方法，通常是在两侧盖板上开卸荷槽（见图4-8中的虚线所示），使封闭腔容积减小时通过左边的卸荷槽与压油腔相通（图a），容积增大时通过右边的卸荷槽与吸油腔相通。
2.泄漏：外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三条途径泄漏到低压腔中去： （1）通过齿轮啮合线处的间隙；
（2）通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙； （3）通过齿轮两侧面和侧盖板间的端面间隙。
通过端面间隙的泄漏量最大可占总泄漏量的70-80%。因此普通齿轮泵的容积效率较低，输出压力也不容易提高。要提高齿轮泵的压力，首要的问题是要减小端面泄漏。
解决方法：减少端面的泄漏。一般采用齿轮端面间隙自动补偿的办法。将泵的出口压力油引入齿轮轴上的浮动轴外侧。在液体压力作用下，轴套紧贴齿轮的侧面。因而可以消除间隙并可补偿齿轮侧面和轴套间的磨损量。
3.径向不平衡力：在齿轮泵中，作用在齿轮外圆上的压力是不相等的，在高压腔和吸油腔处齿轮外圆和齿廓表面承受着工作压力和吸油腔压力，在齿轮和壳体内孔的径向间隙中，可以认为压力由高压腔压力逐渐分级下降到吸油腔压力。这些液体压力综合作用的结果，相当于给齿轮一个径向的作用力（即不平衡力），使齿轮和轴承受载。工作压力越大，径向不平衡力也越大。径向不平衡力很大时能使轴弯曲，齿顶与壳体产生接触，同时加速轴承的磨损，降低轴承的寿命。为了减小径向不平衡力的影响，有的泵上采取了缩小压油口的办法，
使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内，同时适当增加径向间隙，使齿轮在压力作用下，齿顶不能与壳体相接触。对高压齿轮泵，减少径向不平衡应开压力平衡槽。
5、工作原理：当转子转动时，叶片在离心力和(建压后)槽底部压力油的作用下，在转子槽内向外移动而压向定子内表面，在叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间!。当转子按图示方向顺时针旋转时．处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，叶片外伸，密封空间的客积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的进程中，叶片被定子内壁逐渐压进槽内，密封空间容积变小，将油液从压油口压出被输送到系统中去。
单作用叶片泵结构特点 （1）存在困油现象
（2）叶片沿旋转方向向后倾斜 （3）叶片根部的容积不影响泵的流量 （4）转子承受径向液压力 双作用叶片泵结构特点
（1）定子过度曲线：理想的过渡曲线不仅应使叶片在槽中滑动时的径向速度变化均匀，而且应使叶片转到过渡曲线和圆弧段交接点处的加速度突变不大，以减小冲击和噪声，同时，还应使泵的瞬时流量的脉动最小。
（2）叶片安放角；双作用叶片泵转子的叶片槽常做成沿旋转方向向前倾斜一个安放角
?，当叶片有安放角时，叶片泵就不允许反转。
（3）端面间隙的自动补偿：为了提高压力，减少端面泄漏，采取的间隙自动补偿措施是将配流盘的外侧与压油腔连通，使配流盘在液压推力作用下压向转子。泵的工作压力愈高，配流盘就会愈加贴紧转子，对转子端面间隙进行自动补偿。
6、（１）泵的理论流量
qVt=Vn=100×1450×10-3=145（L/min）
（２）泵的实际流量
qv=qVt?V=145×0.94=136.3（L/min）
（３）泵的输出功率
Po=pqv=6×106×136.3×10-3/60=13.63KW
（４）驱动电机功率
Pi=
PO?=
13.63=15.14kw 0.97、（1）、泵所需的额定功率
P=pt qvt=16×106×330×10-3/60=88 KW （2）、泵的泄漏流量 ?V=
??m=
0.9=0.97 0.93 qv=qVt?V=330×0.97=319.35L/min
第五章思考题与习题解答
5．1现有一个二位三通阀和一个二位四通阀，如题5-1图所示，请通过堵塞阀口的办法将它们改为二位二通阀。问： （1）改为常开型的如何堵？ （2）改为常闭型的如何堵？
题5-1图
请画符号表示（应该指出：由于结构上的原因，一般二位四通阀的回油口O不可堵塞，改作二通阀后，原O口应作为泄油口单独接管引回油箱）
答：答：（1）二位四通阀；（2）改为常开（常通）型二位二通阀，堵住B口（但由于特殊结构O口不接）；（3）改为常闭（常断）型二位二通阀，堵住A口。
ABPOAB堵住B口，但由于特殊结构O口不接POAB堵住A口PO
（1）二位三通阀；（2）改为常开（常通）型二位二通阀，堵住B口；（3）改为常闭（常