第四章 液压控制元件
第四章液压控制元件
一、液压阀作用
液压阀是液压系统中控制液流流动方向，压力高低、流量大小的控制元件。
二、液压阀分类
按用途分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀
操纵方式分：人力操纵阀、机械操纵阀、电动操纵阀
连接方式分：管式连接、板式及叠加式连接、插装式连接
按结构分类：滑阀, 座阀, 射流管阀
按控制方式：电液比例阀, 伺服阀, 数字控制阀
按输出参量可调节性分类：开关控制阀, 输出参量可调节的阀
三、液压系统对阀的基本要求
1.工作可靠，动作灵敏，冲击振动小
2.压力损失小
3.结构紧凑，安装调整维护使用方便，通用性好
一、单向阀
作用：控制油液的单向流动（单向导通，反向截止）。
性能要求：正向流动阻力损失小，反向时密封性好，动作灵敏
1、普通单向阀
图4-1a为一种管式普通单向阀的结构，压力油从阀体左端的通口流入时克服弹簧3作用在阀芯上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯上的径向孔a、轴向孔b从网体右端的通口流出；但是压力油从阀体右端的通口流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无祛通过，其图形符号如图4-1b所示。
一般单向阀的开启压力在0.035-0.05Mpa，作背压阀使用时，更换刚度较大
的弹簧，使开启压力达到0.2-0.6Mpa。
2、液控单向阀
图 4-2a为一种液控单向阀的结构，当控制口 K处无压力油通入时，它的工作和普通单向阀一样，压力油只能从进油口P1流向出油口P2，不能反向流动。当控制口K处有压力油通入时，控制活塞1右侧a腔通泄油口（图中未画出），在液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆 2顶开阀芯，使油口 P1和P2接通，油液就可以从P2口流向P1口。图4-2b为其图形符号。
二换向阀
利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯相对于阀体的运动方式：滑阀和转阀
按操作方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动等按阀芯工作时在阀体中所处的位置：二位和三位等
按换向阀所控制的通路数不同：二通、三通、四通和五通等。
1、工作原理
图4-3a所示为滑阀式换向阀的工作原理图，当阀芯向右移动一定的距离时，由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔，液压缸右腔的油经B 口流回油箱，液压缸活塞向右运动；反之，若阀芯向左移动某一距离时，液流反向，活塞向左运动。图4-3b为其图形符号。
2、换向阀的结构
1）手动换向阀
利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向。分弹簧自动复位（a）和弹簧钢珠（b）定位两种。
2）机动换向阀
机动换向阀又称行程阀，主要用来控制机械运动部件的行程，借助于安装在工作台上的档铁或凸轮迫使阀芯运动，从而控制液流方向。
3）电磁换向阀
利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向。它是电气系统和液压系统之间的信号转换元件。
图4-9a所示为二位三通交流电磁阀结构。在图示位置，油口 P和A相通，油口B断开；当电磁铁通电吸合时，推杆1将阀芯2推向右瑞，这时油口P和A 断开，而与B相通。当电磁铁断电释放时，弹簧3推动阀芯复位。图 4－9b为其图形符号。
4）液动换向阀
利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀。阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的。如图所示，当压力油从K2进入滑阀右腔时，K1接通回油，阀芯向左移动，使P和B相通，A和T相通；当K1接通压力油，K2接通回油，阀芯向右移动，使P和A相通，B和T相通；当K1和K2都通回油时，阀芯回到中间位置。
5）电液换向阀
由电磁滑阀和液动滑阀组成。电磁阀起先导作用，可以改变控制液流方向，从而改变液动滑阀阀芯的位置。用于大中型液压设备中。
3、换向阀的性能和特点
1）滑阀的中位机能
各种操纵方式的三位四通和三位五通式换向滑阀，阀芯在中间位置时，各油口的连通情况称为换向阀的中位机能。其常用的有“Ｏ”型、“Ｈ”型、“Ｐ”型、Ｋ”型、“Ｍ”型等。
分析和选择三位换向阀的中位机能时，通常考虑：
（1）系统保压 P口堵塞时，系统保压，液压泵用于多缸系统。
（2）系统卸荷 P口通畅地与T口相通，系统卸荷。（H K X M型）
（3）换向平稳与精度 A、B两口堵塞，换向过程中易产生冲击，换向不平稳，但精度高；A、B口都通T口，换向平稳，但精度低。
（4）启动平稳性阀在中位时，液压缸某腔通油箱，启动时无足够的油液起缓冲，启动不平稳。
（5）液压缸浮动和在任意位置上停止
2）滑阀的液动力
由液流的动量定律可知，油液通过换向阀时作用在阀芯上的液动力有稳态液动力和瞬态液动力两种。
（1）稳态液动力：阀芯移动完毕，开口固定后，液流流过阀口时因动量变化而作用在阀芯上有使阀口关小的趋势的力，与阀的流量有关。
（2）瞬态液动力：滑阀在移动过程中，阀腔液流因加速或减速而作用在阀芯上的力，与移动速度有关。
3）液压卡紧现象
卡紧原因：脏物进入缝隙；温度升高，阀芯膨胀；但主要原因是滑阀副几何形状和同心度变化引起的径向不平衡力的作用，其主要包括：
a阀芯和阀体间无几何形状误差，轴心线平行但不重合
b 阀芯因加工误差而带有倒锥，轴心线平行但不重合
c 阀芯表面有局部突起
减小径向不平衡力措施：
1）提高制造和装配精度
2）阀芯上开环形均压槽
在液压传动系统中,控制油液压力高低的液压阀称之为压力控制阀，简称压力阀。这类阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作的。
一、溢流阀的基本结构及其工作原理
溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护。
（一）溢流阀的作用和性能要求
1．溢流阀的作用
在液压系统中用来维持定压是溢流阀的主要用途。它常用于节流调速系统中，和流量控制阀配合使用，调节进入系统的流量，并保持系统的压力基本恒定。用于过载保护的溢流阀一般称为安全阀。
2．液压系统对溢流阀的性能要求
（1）定压精度高
（2）灵敏度要高
（3）工作要平稳且无振动和噪声
（4）当阀关闭时密封要好，泄漏要小。
（二）溢流阀的结构和工作原理
常用的溢流阀按其结构形式和基本动作方式可归结为直动式和先导式两种。
1.直动式溢流阀
直动式溢流阀是依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力等相平衡，以控制阀芯的启闭动作，溢流阀是利用被控压力作为信号来改变弹簧的压缩量，从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来达到定压目的的。当系统压力升高时,
阀芯上升,阀口通流面积增加,溢流量增大，进而使系统压力下降。溢流阀内部通过阀芯的平衡和运动构成的这种负反馈作用是其定压作用的基本原理，也是所有定压阀的基本工作原理。
2.先导式溢流阀
图-19所示为先导式溢流阀的结构示意图，由于先导阀芯一般为锥阀，受压面积较小，所以用一个刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力，用螺钉调节导阀弹簧的预紧力，就可调节溢流阀的溢流阀压力。
先导式溢流阀有一个远程控制口Ｋ，如果将K口用油管接到另一个远程调压阀（远程调压阀的结构和溢流阀的先导控制部分一样），调节远程调压阀的弹簧力，即可调节溢流阀主阀芯上端的液压力，从而对溢流阀的溢流压力实现远程调压。但是，远程调压阀所能调节的最高压力不得超过溢流阀本身导阀的调整压力。当远程控制口K通过二位二通阀接通油箱时，主阀芯上端的压力接近于零，主阀芯上移到最高位置．阀口开得很大。由于主阀弹簧较软，这时溢流阀ｐ口处压力很低,系统的油在低压下通过溢流阀流回油箱，实现卸荷。
（三）溢流阀的性能
溢流阀的性能包括溢流阀的静态性能和动态性能。
1.静态性能
(1)压力调节范围
压力调节范围是指调压弹簧在规定的范围内调节时，系统压力能平稳地上升或下降，且压力无突跳及迟滞现象时的最大和最小调定压力。溢流阀的最大允许流量为其额定流量，在额定流量下工作时溢流阀应无噪声、溢流阀的最小稳定流量取决于它的压力平稳性要求，一般规定为额定流量的15％。
(2)启闭特性
启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开启后到闭合的过程中，被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的关系。它是衡量溢流阀定压精度的一个重要指标，一般用溢流阀处于额定流量、调定压力ｐs时，开始溢流的开启压力ｐk及停止溢流的闭合压力ｐB分别与ｐs的百分比来衡量，前者称为开启比，后者称为闭合比。
（3）卸荷压力
当溢流阀的远程控制口及与油箱相连时,额定流量下的压力损失称为卸荷压力。
二、减压阀
减压阀是使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。
作用：减低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。
用途：减压阀在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统中应用较多。此外，当油压不稳定时，在回路中串入一减压阀可得到一个稳定的较低的压力。
分类：根据减压阀所控制的压力不同，它可分为定值输出减压阀、定差减压阀和定比减压阀。
（1）定值输出减压阀
1. 工作原理
阀不工作时，阀芯在弹簧作用下处于最下端位置，阀的进、出油口是相通的，亦即阀是常开.
将先导式减压阀和先导式溢流阀进行比较，它们之间有如下几点不同之处：
(1)减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。
(2)在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。
(3)为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。
2．工作特性
理想的减压阀在进口压力、流量发生变化或出口负载增加，其出口压力总是恒定不变。当减压阀的出油口不输出油液时，它的出口压力基本上仍能保持恒定，此时有少量的油液通过减压阀阀口经先导阀和泄油管流回油箱，保持该阀处于工作状态。
三、顺序阀
顺序阀用来控制液压系统中各执行元件动作的先后顺序。依控制压力的不同，顺序阀又可分为内控式和外控式两种。前者用阀的进油口压力控制阀芯的启闭，后者用外来的控制压力油控制阀芯的启闭(液控顺序阀)。顺序阀也有直动式和先导式两种,前者一般用于低压系统，后者用于中高压系统。由图可见，顺序阀和溢流阀的结构基本相似，不同的只是顺序阀的出油口通向系统的另一压力油路，而溢流阀的出油口通油箱。此外，由于顺序阀的进、出油口均为压力油，所以它的泄油口L必须单独外接油箱。
直动式外控顺序阀的工作原理图和图形符号如图4-27所示，和上述顺序阀的差别仅仅在于其下部有一控制油口Ｋ，阀芯的启闭是利用通人控制油口Ｋ的外部控制油来控制的。
图4-28所示为先导式顺序阀的工作原理图和图形符号。
顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。实际上，除内控外泄形式外，还可以通过改变上盖或底盖的装配位置得到内控内泄、外控外泄、外控内泄等三种类型。它们的图形符号如图4-18所示，内控外泄用来实现顺序动作;内控内泄用在系统中作平衡阀或背压阀；外控内泄用作卸载阀；用于双泵供油回路使大泵卸载。外控外泄相当于一个液控二位二通阀。作液动开关阀。
四、压力继电器
压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件，当油液压力达到压力继电器的调定压力时，即发出电信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作，使油路卸压、换向、执行元件实现顺序动作，或关闭电动机，使系统停止工作，起安全保护作用等。
压力继电器正确位置是在液压缸和节流阀之间。
液压系统中执行元件运动速度的大小，由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积（节流口局部阻力）的大小或通流通道的长短来控制流量的控制阀。常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
一、流量控制原理及节流口形式
节流阀的节流口通常有三种基本形式：薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔。为保证流量稳定、节流口的形式以薄壁小孔较为理想。
节流阀是一种可以在较大范围内以改变液阻来调节流量的元件。因此可以通过调节节流阀的液阻，来改变进入液压缸的流量，从而调节液压缸的运动速度。
液压传动系统对流量控制阀的主要要求有：
1)较大的流量调节范围，且流量调节要均匀。
2)当阀前、后压力差发生变化时，通过阀的流量变化要小，以保证负载运动的稳定。
3)油温变化对通过阀的流量影响要小。
4)液流通过全开阀时的压力损失要小。
5)当阀口关闭时，阀的泄漏量要小。
二、普通节流阀
下图所示为一种普通节流阀的结构和图形符号。这种节流阀的节流通道是轴间三角槽式。这种节流阀的进出油口可互换。
1.工作原理
2.节流阀的刚性
它表示抵抗负载变化的干扰，保持流量稳定的能力，即当节流阀开口量不变时，由于阀前后压力差的变化，引起流量发生变化的情况。流量变化越小，节流阀的刚性越大。表示为
结论：1）同一节流阀，阀前后压力差相同，节流开口小时，刚度大。
2）同一节流阀，在节流开口一定时，阀前后压力差越小，刚度越低。
3）取小的指数可以提高节流阀的刚度。
三、节流阀的压力和温度补偿
节流阀的压力补偿有两种方式：一种是将定差减压阀与节流阀串联起来，组合而成调速阀；另一种是将稳压溢流阀与节流阀并联起来，组织成溢流节流阀。这两种压力补偿方式是利用流量变动所引起油路压力的变化，通过阀芯的负反馈动作，来自动调节节流部分的压力差，使其基本保持不变。
油温的变化也必然会引起油液粘度的变化，从而导致通过节流阀的流量发生相应的改变，为此出现了温度补偿调速阀。
1．调速阀
调速阀是在节流阀２前面串接一个定差减压阀1组合而成。下图为其工作原理图。液压泵的出口（即调速阀的进口）压力，由溢流阀调定，基本上保持恒定。调速阀出口处的压力由液压缸负载ＦL决定。
因为弹簧刚度较低，且工作过程中减压阀阀芯位移很小，可以认为只基本保持不变。故节流阀两端压力差也基本保持不变，这就保证了通过节流阀的流量稳定。节流阀的流量随压力差变化较大，而调速阀在压力差大于一定数值后，流量基本上保持恒定。
当压力差很小时，由于减压阀阀芯被弹簧推至最下端，减压阀阀口全开，不起稳定节流阀前后压力差的作用，故这时调速阀的性能与节流阀相同,所以调速阀正常工作时,至少要求有0.4~0.5MPa以上的压力差，图b、c为其图形符号。
２．温度补偿调速阀
温度补偿调速回的压力补偿原理部分与普通调速阀相同。
3．溢流节流阀（旁通型调速阀）
叠加式液压阀与一般液压阀的不同点：具体结构和连接尺寸。它除了具有一般液压元件的控制功能外，还起到通道体的作用。
每一种通径系列的叠加阀都能自由叠加，组成各种不同的控制功能，其主油路通道和螺栓连接孔位置都与所选用的响应通径的换向阀相同。
特点：1）结构紧凑，体积小，重量轻。
2）安装简便，装配周期短。
3）如工况有变，增加元件即可，组装方便迅速。
4）元件之间无管连接，消除了泄漏、振动和噪声。
5）整个系统配置灵活，外观整齐，维护保养容易。
6）标准化、通用化和集成化程度较高。
我国现有五个通径系列，额定工作压力20MPa，额定流量为10——200L/min。
一、叠加式溢流阀
二、叠加式流量阀
液压传动与控制
液压传动与控制 1.液压传动得工作原理 以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递得方式,即为液压传动。 2.液压传动得特征 ⑴力(或力矩)得传递就是按照帕斯卡原理(静压传递定律)进行得 ⑵速度或转速得传递按容积变化相等得原则进行。“液压传动”也称“容积式传动”。 3.液压传动装置得组成 ⑴动力元件即各种泵,其功能就是把机械能转化成压力能。 ⑵执行元件即液压缸(直线运动)与马达(旋转运动),其主要功能就是把液体压力能转化成机械能、 ⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用就是通过对流体得压力、流量及流动方向得控制,来实现对执行元件得作用力、运动速度及运动方向等得控制;也用于实现过载保护、程序控制等。 ⑷辅助元件上述三个组成部分以外得其她元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作就是必不可少得。 ⑸工作介质就是用来传递能量得流体,即液压油、 4.液压油得物理性质 ⑴密度 ⑵可压缩性表示液体在温度不变得情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大得特性、 ⑶液体得膨胀性液体在压力不变得情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小得特性。 ⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间得内聚力要阻止液体分子得相对运动,由此产生一种内摩擦力。液体内部产生摩擦力或切应力得性质,称为液体得粘性。 ①动力粘度(绝对粘度)根据牛顿摩擦定理(见流体力学)而导出得粘度称为动力粘度,通常以μ表示、 ②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ得比值为运动粘度,用ｖ表示。
③相对粘度(条件粘度) 粘压特性在一般情况下压力对粘度得影响比较小,在工程中当压力低于５Mpa时,粘度值得变化很小,可以不考虑。 粘温特性液压油粘度对温度得变化就是十分敏感得,当温度升高时,其分子之间得内聚力减小,粘度就随之降低。 5.液压泵得主要性能参数 ⑴压力 ①工作压力P液压泵实际工作时得输出压力称为工作压力。 ②额定压力Pｓ液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转得最高压力称为液压泵得额定压力。 ③峰值压力Ｐｍaｘ在超过额定压力得条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行得最高压力值,称为液压泵得峰值压力、 ⑵排量与流量 ①排量V液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出得排出液体得体积称为液压泵得排量、 ②理论流量qt 在不考虑液压泵泄漏得情况下,在单位时间内所排出得液体体积得平均值称为理论流量。 ③实际流量q液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出得液体体积称为实际流量。 ④额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证得流量,亦即在额定转速与额定压力下泵输出得流量称为额定流量、 ⑶功率与效率 ①液压泵得功率损失 容积损失液压泵流量上得损失 机械损失液压泵在转矩上得损失 ②液压泵得功率 输入功率Pi 作用在液压泵主轴上得机械功率 输出功率Po 液压泵在工作过程中得实际吸、压油口间得压差Δp与输出流量q得
第四章液压执行元件
第三章液压执行元件 第一节液压马达 一、液压马达的特点及分类 液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置，从原理上讲，液压泵可以作液压马达用，液压马达也可作液压泵用。但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似，但由于两者的工作情况不同，使得两者在结构上也有某些差异。例如： 1.液压马达一般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性，而液压泵一般是单方向旋转的，没有这一要求。 2.为了减小吸油阻力，减小径向力，一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力，所以没有上述要求。 3.液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作，因此，应采用液动轴承或静压轴承。因为当马达速度很低时，若采用动压轴承，就不易形成润滑滑膜。 4.叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面，起封油作用，形成工作容积。若将其当马达用，必须在液压马达的叶片根部装上弹簧，以保证叶片始终贴紧定子内表面，以便马达能正常起动。 5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力，而液压马达就没有这一要求。 6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。所谓起动扭矩，就是马达由静止状态起动时，马达轴上所能输出的扭矩，该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩，所以，为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩，要求马达扭矩的脉动小，内部摩擦小。 由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点，使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使用。 液压马达按其额定转速分为高速和低速两大类，额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调速和换向的灵敏度高。通常高速液压马达的输出转矩不大(仅几十牛·米到几百牛·米)，所以又称为高速小转矩液压马达。 高速液压马达的基本型式是径向柱塞式，例如单作用曲轴连杆式、液压平衡式和多作用内曲线式等。此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式。低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低(有时可达每分种几转甚至零点几转)，因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千牛顿·米到几万牛顿·米)，所以又称为低速大转矩液压马达。 液压马达也可按其结构类型来分，可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其他型式。 二、液压马达的性能参数 液压马达的性能参数很多。下面是液压马达的主要性能参数： 1.排量、流量和容积效率习惯上将马达的轴每转一周，按几何尺寸计算所进入的液体容积，称为马达的排量V，有时称之为几何排量、理论排量，即不考虑泄漏损失时的排量。
液压控制系统(王春行编)课后题答案
第二章 思考题 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，并进行功率放大，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？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 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？ 答：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。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c0s q 2p K =
液压传动与控制试题及答案
、填空题（每空1分，共20 分） 1. 液压传动是以（）能来传递和转换能量的。 2. 液压传动装置由（）、（）、（）、 （）和（）五部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。 3. 液体在管中流动时，存在（）和（）两种流动状态。液体的流动状态可用 （）来判定。 4. 液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（）压力。 5. 在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间 突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为（）。 6. 单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各（）次，同一转速的情况下，改 变它的（）可以改变其排量。 7. 三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T 间的通路有各种不同的联结 形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的（）。 8. 压力阀的共同特点是利用（）和（）相平衡的原理来进行工作的。 9. 顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口（），以实现执行元件顺序动作的液 压元件。 10. 一般的气源装置主要由空气压缩机、冷却器、储气罐、干燥器和（） 等组成。 二、选择题（请在所选择正确答案的序号前面划V或将正确答案的序号填入问题的空格内）（每选择一个正确答案 1 分，共10分） 1．流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式，而伯努利方 程是（）在流体力学中的表达形式。（）
A能量守恒定律；B动量定理；C质量守恒定律；D 其他； 2. 液压系统的最大工作压力为10MPa,安全阀的调定压力应为（大于 1OMPa） A）等于1OMPa；B）小于1OMPa；C）大于1OMPa 3. （）叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；（）叶片泵运转时, 不平衡径向力相抵消，受力情况较好。 A单作用；B、双作用 4. 一水平放置的双杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位 时，液压泵卸荷，液压缸浮动，其中位机能应选用（）；要求阀处于中位时, 液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（）。 A. O型 B. M型C、Y型 D. H型 5. （）在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通；（）、（ ） 在常态状态时，阀口是常闭的，进、出油口不通。 A）溢流阀；B）减压阀；C）顺序阀 三、图形符号识别题（10 分）
液压传动与控制复习要点
液压与气压传动习题集 ），执行元件的运动速度取决于（ ）。 ）、（ ）和（ ）四部分组成，其中（ ）和（ ）为能量转换 （ ）时粘性力起主导作用， （ ）时惯性力起主导作用，液体的流动状 ）又（ ）的液体称为理想流体。 6．液流流经薄壁小孔的流量与 （ ）的一次方成正比， 与（ 不敏感，因此薄壁小孔常用作用调节流阀。 7．通过固定平行平板缝隙的流量与 （ ）一次方成正比， 与（ 的大小对其泄 漏量的影响非常大。 8．变量泵是指 （ ）可以改变的液压泵， 常见的变量泵有 （ ）、（ ）、（ ），其中（ ）和（ 是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量， （ ）是通过改变斜盘倾角来实现变量。 9．液压泵的实际流量比理论流量（ ）；而液压马达实际流量比理论流量（ ）。 10．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（ ）与（ ）、（ ）与（ （ ）与（ ）。 11．外啮合齿轮泵的排量与（ ）的平方成正比，与的（ ）一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时， 增大（ ），减少（ ）可以增大泵的排量。 12．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（ ）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（ ）腔。 13．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（ ），使闭死容积由大变小时与（ ）腔相通，闭列 容积由小变大时与（ ）腔相通。 14．齿轮泵产生泄漏的间隙为（ ）间隙和（ ）泄漏占总泄漏量的 80%~85%。 15．双作用叶片泵的定子曲线由两段（ ）、两段（ ）及四段（ ）组成，吸、压油窗口位于（ ） 段。 16．调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上（ ）的大小，调节流量调节螺 钉，可以改变（ ）。 17．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为（ ），性能的好坏用（ ）或（ ）、（ ）评价。 显然（ ）小好，（ ）和（ ）大好。 18．溢流阀为（ ）压力控制， 阀口常（ ），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。 定值减压阀为 （ ） 压力控制，阀口常（ ），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（ ）。 19．调速阀是由（ ）和节流阀（ ）而成，旁通型调速阀是由（ ）和节流阀（ ）而成。 20．为了便于检修，蓄通器与管路之间应安装（ ），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄 能器与液压泵之间应安装（ ）。 21．选用过滤器考虑（ ）、（ ）、（ ）和其他功能，它在系统中可安装在（ ）、（ ）、（ ） 和单独的过滤系统中。 22．两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路，两马达串联时，其转速为（ ）；两马达并联时，其 转速为（ ），而输出转矩（ ）。串联和并联两种情况下回路的输出功率（ ）。 23．在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速， 先将（ ）调至最大，用 （ ）调速；在高速段， （ ）为最大，用（ ）调速。 24．限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量（ ），泵的工作压力（ ）；而差压式 变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量（ ），泵的工作压力等于（ ）加节流阀前后压力差，故回 路效率高。 25．顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作， 按控制方式不同， 分为（ ）控制和 （ ） 控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为（ ）同步和（ ）同步两大类。 5．由于流体具有 （ 成。 ），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（ ）损失和（ ）损失两部分组 一、填空题 1．液压系统中的压力取决于 （ 2．液压传动装置由（ ）、（ 装置。 3．液体在管道中存在两种流动状态， 态可用（ ）来判断。 4．在研究流动液体时，把假设既（ ）的 1/2 次方成正比。 通过小孔的流量对 （ ）的三次方成正比， 这说明液压元件内的 （ ） ）、 ）间隙，此外还存在（ ）间隙。对无间隙补偿的齿轮泵，
液压传动与控制课后题及详解答案
《液压传动与控制》习题集 液压传动课程组 兰州工专内部使用
前言 《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写，于1994年6月由重庆大学出版社出版。阅历十余年，液压传动的内容发展很快，所以修订后再出版。为有利于教学，编了该教材的思考题与习题集，仅供参考。 编者 2005年月
目录 绪论 (4) 第一章工作介质及液压流体力学基础 (4) 第二章液压泵及液压马达 (7) 第三章液压缸 (9) 第四章控制阀 (10) 第五章液压辅件 (13) 第六章液压基本回路 (14) 第七章典型液压系统分析 (19) 第八章液压系统的设计与计算 (20) 第九章液压伺服控制系统 (20) 第十章液压系统（设备）的安装、调试、使用及维护 (21) 第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)
绪论 0-1 何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的? 0-2 结合图0-2所示的液压系统图，说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的? 0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较，有哪些优缺点? 第一章 工作介质及液压流体力学基础 1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。 1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的? 1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么? 1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时，其活塞运动速度由什么来决定? 1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别? 1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响? 1-8有200cm 3的液压油，在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ；同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2＝51s 。该油的恩氏粘度o E 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么? 解：351 1532150==t t E ＝ ()cst E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-?=-= ()cp v 19109001012.2136=???=?=-ρμ 旧牌号 20 ；新牌号 N32 1-9某液压油的运动粘度为20cSt ，其密度ρ = 900kg ／m 3，求其动力粘度和恩氏粘度各为多少? 解：()cp v 1810900102036=???=?=-ρμ 由 t t E E v /64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E ()1626204264.88420202±=?-??-±=t E 875.21=t E 375.02-=t E （舍去）
液压控制系统(王春行版)课后题答案
` 第二章 思考题 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，并进行功率放大，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 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 | 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时， 阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 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 答：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零开口滑阀的泄漏特性 答：理想零开口滑阀 c0=0 K， 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。 9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 > 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = ！ 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为：
4液压控制元件20130504试题
一.填空题： 1.液压控制阀按其用途可分为（）、（）和（）三 大类， 2.液压阀根据结构形式分类，可分为滑阀、（）和（）。 3.单向阀的作用是（）。 4.换向阀的作用是利用（）和（）的相对运动，以变换油液流动的 （），接通或关闭油路。 5.换向阀按其操纵方式有（）、（）、（）、（）和（）等。 6.电磁换向阀的电磁铁按所接电源的不同，可分为（）和（）两种。 7.常利用三位四通阀的O型中位机能具有（）功能。 8.电液换向阀是由（）和（）组合而成。 9.电磁铁吸力有限，当（）时不能再用电磁阀，要用（）或（）。 10.根据结构不同，溢流阀可分为（）（）两类。 11.减压阀根据其原理和功用可分为（）、（）和（）三种。 12.定值减压阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须 （）。 判断题： 1.单向阀可以直接作背压阀用。（） 2.三位五通阀有三个工作位置，五个通路。（） 3.M型中位机能的换向阀可实现中位卸荷。（） 4.干式电磁铁比湿式电磁铁性能好，但价格高。（） 5.溢流阀在定量泵供油系统中作安全阀用。（） 6.直动式溢流阀较先导式溢流阀的弹簧刚度要高。（） 7.先导式溢流阀主阀弹簧刚度比先导阀弹簧刚度小。（） 8.当溢流阀的远控口通油箱时，液压系统卸荷。（） 9.减压阀的主要作用是使出口压力低于进口压力且保证进口压力稳定。（） 10.直控顺序阀利用外部控制油的压力来控制阀芯的移动。（） 11.应用顺序阀可以使几个液压缸实现按预定的顺序动作。（） 选择题： 1.在液压系统图中，与三位换向阀连接的油路一般应画在换向阀符号的（）位置上。 A、左格 B、中格 C、右格 2.在液压换向阀中，与油泵连接的接油口一般用（）表示。 A、P B、T C、A D、B 3.要求液压缸在中位卸荷，换向平稳，三位换向阀中位机能应该用（）。 A、K型 B、M型 C、H型 D、Y型 4.若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通，回油封闭，则此阀的滑阀机能为（）。 A．P型B．Y型C．K型D．C型 5.一换向阀要求中位时卸荷，右位时差动连接，应该采用何种中位机能。（） A、OP型； B、P型； C、O型； D、MP型。 6.电液换向阀中的液动阀采用何种中位机构（） A、O型 B、H型 C、Y型 D、M型
《液压传动与控制》课后习题答案第1、2章
绪论： 1．何谓液压传动？液压传动有哪两个工作特征？ 工作特征：压力取决于负载，速度取决于流量。 2．以液压千斤顶说明为什么两缸面积之比等于力之比，等于速度之反比？ 3．一液压千斤顶，柱塞直径φ35mm，活塞直径φ12mm，作用在活塞上的作用力32N，每压下一次，小活塞缸行程22mm。求：（1）最大起重力w 是多少? (2) 手柄每压下一次，重物升起多高？（3）当没有重物时，油缸内部工作压力p是多少? (4) 柱塞撞上死挡不动时，油缸内部工作压力p取决于什么？ 答案：（1）272N，（2）2.6mm， （3）0，（4）作用在活塞（手柄）上的作用力。 4．液压传动系统有哪些基本组成部分？举例说明各组成部分的作用。5．液压传动与机械传动相比有哪些优缺点？ 习题2
此题的错误在于：在一端考虑了大气压，而另一端没有考虑大气压，实际上两边都应该考虑大气压。
解： 解：轴的转速60 dn v π= =3.768m/s 因油层很薄，剪切速度梯度可近似为：δωr dh du = 则粘性摩擦力为：δ μπδμμv dl v A dh du A F === 将各参数带入上式：N F 6.15333=(若v=3.77,计算得F=15341.788N) 得到功率：W d F F P 2.577772 =??=?=ωυ （57838.54W ，当v=3.77时）
解：（1）求吸油管油液的流速： s m d Q A Q /885.0)1060(14.360/10150442 332=×××?===??πυ （2）判断吸油管油液的流动状态： 求雷诺数：23202655/102006.0885.0Re 26>=××==?s m d νυ，为紊流 （3）列伯努利方程： 选油箱液面为基准面，油箱液面为计算截面1-1，油泵入口处为计算截面2-2： 22222121112 2h g p h g p ++=++υαρυαρ （1） 由题，01=υ，01=h ，h h =2，121==αα，υυ=2，a p p =1，Pa p p a 52102.0×=? 将式(1)化简并代入各参数值得： m g g p p h a 227.28 .92885.08.9900102.022522=×?××=??=υρ 解：（1）求吸油管油液的流速：s m d Q A Q /849.0) 02.0(14.360/1016442 32=××?== =?πυ （2）判断吸油管油液的流动状态： 求雷诺数：23201544/101102.0849.0Re 2 6<=××==?s m d ν υ，为层流 （3）列伯努利方程： 选油箱液面为基准面，油箱液面为计算截面1-1，油泵入口处为计算截面2-2： ξυαρυαρh h h g p h g p l ++++=++22 2 22121112 2 （1） 由题，01=υ，02 =h ，7.01=h ，22=α，υυ=2，a p p =1 ，g v d l h l 22 ??=λ，g v h 22 ?=ξξ 将上述代入（1）得：
液压传动与控制课后习题答案
课 后 习 题 解 答 2-13. 如图所示，用一倾斜管道输送油液，已知h ＝15m ，p 1＝0.45MPa ，p 2＝0.25MPa ，d ＝10mm ，L ＝20m ，ρ＝900kg/m 3，运动粘度ν＝45×106-m 2/s ，求流量Q 。 解：取截面1-1、2-2 取A 点水平面为参考平面，列伯努利方程 损h h g v g p h g v g +++=++22 22121122p αραρ ① {221121V A V A Q Q === V 1=V 2 h=0 h 2=h Re= ν vd 损h =22222521Re 7521gd vl g v d g v d υλ==} 代入①，得 s m v v gd l v g p /2229.001.08.9220104575158.990010)25.045.0(22515p 2 662 21=?????+ =?-+=--?υρ s m v d Q /1025.12229.0)01.0(443522-?=??== π π 2-14某圆柱形滑阀如图所示，已知阀芯直径d=20mm ，进口油压p 1=9.8MPa ，出口油压p 2=9.5MPa ，油液密度ρ=900kg/m 3，阀口的流量系数C d =0.62，阀口开度x=0.2cm ，求通过阀口的流量。 解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。 过流面积 a ＝πdx 压差 Δp ＝p 1－p 2＝9.8－9.5＝0.3MPa 代入流量公式
p a C Q d ?=ρ 2 min /10351.3/m 00201.0103.09002 02.002.062.0836 L s -?==??? ???=π 2-15某一液压泵从一邮箱吸油，吸油管直径d=60mm,流量Q=150L/min,油液的运动粘度 s /m 103026-?=ν,密度为3 /900m kg =ρ,弯头处的局部损失系数为2.01=ξ,吸油口粗滤网上的压力损失Pa 510178.0p ?=?。若希望泵吸油口处的真空度不大于Pa 5104.0?。求泵的安装（吸 油）高度h （吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计）。 取1-1, 2-2为截面，列伯努利方程： 损h h g v g p h g v g +++=++22 22121122p αραρ ① 为层流 ∴<=???===?????===----2320 1760103088.01060Re /88.060)1060(14.310150446 33 32υπdv s m d Q A Q v 在上式①的伯努利方程式中h h h P P P P ==≈====211212a 1,00v 2；；；；αα ∴ m m h P P P P h v d l P N P P gh v gh gh gh v P P h h h g v g p g l l l l a 3.2) (3.2104.010178.0h 5.247h 10900792a 104.0a 10178.0h 5.2472 88.090010601760752)m /(79288.0900v 22p 5 5 5523 2222 2222a 2 2泵的安装高度不高于真空度真空度不大于又其中真空度损损损损∴≤∴?≤?++??+=∴??=?=?=????==?=?=?+?++=+++=-=∴++++=- ρλρρρρρρρρρ
液压控制元件
4章液压控制元件 1、液压控制阀按用途可分为控制阀、控制阀和控制阀三类。 2、液压传动系统对液压控制阀的基本要求是： 3、写出下列职能符号所代表的液压阀的名称。 直动式外控顺序阀 4、一般单向阀的开启压力在MPa左右。通过其额定流量时的压力损失不应超过0.1~0.3MPa。 A 0.03~0.05 B 0.02~0.04 C 0.035~0.05 D 0.025~0.045
5、在图中画出给定型式的中位机能。 K型M型X型O行H型P型Y型 6、油液通过换向阀时作用在阀芯上的液动力有液动力和液动力两种。 7、压力控制阀是利用作用在阀芯上的和相平衡的原理工作的。 8、先导式减压阀和先导式溢流阀的不同点有哪些？ 9、节流阀的节流口通常有三种形式：、和。 10、流量控制阀是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来控制流量的。（） 11、节流阀的压力补偿有两种方式，一种是将定差减压阀与节流阀串联起来，组成； 另一种是将稳压溢流阀和节流阀并联起来，组成。 12、下列阀中属于压力控制阀的是。A 节流阀 B 调速阀 C 溢流阀D溢流节流阀 13、下列阀中属于流量控制阀的是。A 溢流阀 B 调速阀 C 压力继电器 D 单向阀 16、液压阀的常用连接方式有连接、连接、式、式。 17、通常使用的叠加阀有mm、mm、mm、mm、mm五个 通径系列，额定工作压力为20MPa，额定流量为10~200L/min。 18、两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀，串联在液压泵的出口时泵的出口压力为，并联在液压泵的出口时泵的出口压力为。 A 5MPa B 10MPa C 15MPa D 20MPa 19、根据液压阀所控制压力不同，分为减压阀、减压阀、减压阀。 20、减压阀在常态下，阀口是常开的，进出油口相通。（） 21、调速阀是由一个定差减压阀与节流阀串联组合起来的。（） 22、溢流阀的阀芯随着压力的变化而移动，常态下阀口是常闭的。（） 23、在工作原理上，所有的阀都是通过改变的相对位置来控制和调节液流的压力、流 量及流动方向的。A阀芯和阀体B阀体和阀盖C阀芯和阀盖D阀芯和弹簧
第四章 液压执行元件
第三章液压执行元件? 第一节液压马达 一、液压马达的特点及分类 液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置,从原理上讲，液压泵可以作液压马达用，液压马达也可作液压泵用。但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似，但由于两者的工作情况不同,使得两者在结构上也有某些差异。例如: １.液压马达一般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性,而液压泵一般是单方向旋转的，没有这一要求。 ２.为了减小吸油阻力，减小径向力，一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力，所以没有上述要求。 3．液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作，因此，应采用液动轴承或静压轴承。因为当马达速度很低时,若采用动压轴承，就不易形成润滑滑膜。 ４．叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面，起封油作用，形成工作容积。若将其当马达用,必须在液压马达的叶片根部装上弹簧，以保证叶片始终贴紧定子内表面,以便马达能正常起动。 5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力，而液压马达就没有这一要求。 6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。所谓起动扭矩，就是马达由静止状态起动时，马达轴上所能输出的扭矩,该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩，所以,为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩,要求马达扭矩的脉动小,内部摩擦小。 由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点，使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使用。 液压马达按其额定转速分为高速和低速两大类，额定转速高于5００r／mｉn的属于高速液压马达，额定转速低于5０0r/ｍiｎ的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动，调速和换向的灵敏度高。通常高速液压马达的输出转矩不大(仅几十牛·米到几百牛·米)，所以又称为高速小转矩液压马达。 高速液压马达的基本型式是径向柱塞式，例如单作用曲轴连杆式、液压平衡式和多作用内曲线式等。此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式。低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低(有时可达每分种几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千牛顿·米到几万牛顿·米)，所以又称为低速大转矩液压马达。 液压马达也可按其结构类型来分，可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其他型式。 二、液压马达的性能参数 液压马达的性能参数很多。下面是液压马达的主要性能参数: 1．排量、流量和容积效率习惯上将马达的轴每转一周,按几何尺寸计算所进入的液体容积，称为马达的排量V，有时称之为几何排量、理论排量，即不考虑泄漏损失时的排量。 液压马达的排量表示出其工作容腔的大小,它是一个重要的参数。因为液压马达在工作中输出的转矩大小是由负载转矩决定的。但是，推动同样大小的负载，工作容腔大的马达的压力要低于工作容腔小的马达的压力，所以说工作容腔的大小是液压马达工作能力的主要标志,也就是说,排量的大小是液压马达工作能力的重要标志。 根据液压动力元件的工作原理可知，马达转速n、理论流量ｑi与排量V之间具有下列关系ｑi=ｎV （4-1) 式中:q i为理论流量（m3/s)；ｎ为转速（r/min)；V为排量（m３/s)。 为了满足转速要求,马达实际输入流量q大于理论输入流量,则有： q= qｉ+Δq (4-２） 式中：Δq为泄漏流量。 ηv＝q i/q=１/（1+Δq／qｉ） (4－3) 所以得实际流量
液压控制系统王春行版课后题答案
第 二章 思考题 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，并进行功率放大，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？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 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？ 答：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。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
第四章液压控制元件
第四章液压控制元件 授课班级：083012103/4 授课日期：13 教学课题：方向控制阀 教学目的及要求： 掌握单向阀、换向阀的结构、工作原理,了解液压控制阀的分类、性能参 数与型号等 教学重点：换向阀的职能阀号 换向阀的工作原理及应用 教学难点：换向阀 教学方法：实物演示教学法、启发教学法、案例教学法。 教具：黑板、投影仪 教学过程及内容： 复习： 液压辅助元件的作用、安装等，如蓄能器、滤油器、油箱等的作用及安装位置。 课程导入： 一台机器设备要想正常工作，它的启动、停止、快慢速运动、换向等应能够控制自如，为此就必须使用控制元件——液压控制阀，本次课主要学习它的类型、结构、原理及应用。 课程内容： 简述：液压控制阀是液压传动系统中的控制调节元件，它控制或调节油液流动的方向、压力或流量，以满足执行元件所需要的运动方向、力（或力矩）和速度的要求，使整个液压系统能按要求协调地进行工作。由于调节的工作介质是液体，所以统称为阀。液压阀性能的优劣，工作是否可靠，对整个液压系统能否正常工作将产生直接影响。 液压阀的分类 1．根据结构形式 控制元件可分为滑阀式、锥阀式、球阀式、膜片式、喷嘴挡板式等。 2．根据用途 3．根据安装连接方式 4．据控制方式 二、性能要求 方向控制阀 控制原理：通过阀芯和阀体间相对位置的改变，来实现油路连通状态的改变，从而控制油液流动方向。 种类：按用途可分为单向阀和换向阀。 1．单向阀 （1）普通单向阀 工作原理：利用液压力与弹簧力对阀芯作用力方向的不同来控制阀芯的开闭。 功能：允许油液单方向流通，反向则不同。 结构组成：阀芯、阀体和弹簧。 种类：根据阀芯形状有锥阀式和钢球式； 根据安装连接方式有管式和板式。 特点：密封性较好（特别是锥阀），应用广泛。 2）液控单向阀 工作原理：利用液控活塞控制阀芯的初始位置，再利用液压力与弹簧力对阀芯作用力方向的不同控制阀芯的开闭。 功能：既具有普通单向阀的功能，又能够在控制油口通压力油的情况下，反向使油液流通。
液压控制元件
液压控制阀 一、填空题 1、减压阀常态时阀口常开。 2、调速阀是由定差减压阀和节流阀串联而成的。 3、若换向阀四个油口有钢印标记：“A”、“P”、“T”、“B”，其中P 表示进油口，T 表示回油口。 4、压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件。 5、溢流阀的作用有溢流稳压、卸荷阀和安全阀等。 6、画出三位四通换向阀P型中位机能的图形符号：。 7、溢流阀能使其进口压力保持恒定，（定值）减压阀能使其出口压力保持恒定。 8、实际工作时，溢流阀开口的大小是根据进口压力自动调整的。 9、减压阀是利用液流通过阀口缝隙产生压降的原理，使出口压力低于进口压力，并使出口压力保持基本不变的一种控制阀。 10、溢流阀限定的是进口压力，而减压阀限定的是出口压力。 11、压力阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。 12、溢流阀由进口压力控制阀芯开启，其阀口常闭。 13、三位四通换向阀处于中位时，P、T、A、B四个油口全部封闭的称为O 型机能；P、T口互通，A、B两个油口封闭的称为M 型机能。 14、锥阀不产生泄漏，滑阀则由于阀芯和阀体孔有一定间隙，在压力作用下要产生泄漏。 二、选择题 1、一水平放置的双杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用（ D ）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（ B ）。 A．O型； B．M型； C．Y型； D．H型； 2、当节流阀的开口一定，进、出油口的压力相等时，通过节流阀的流量为（ A ）。 A．0 B．某调定值C．泵额定流量D．无法判断 3、下面哪一项不是溢流阀的功用（ C ）。 A．用作安全阀 B．用作背压阀 C．用作顺序阀 D．用作卸荷阀 4、大流量液压系统使用的换向阀一般是（C ）。 A．手动换向阀B．机动换向阀C．电液换向阀D．电磁换向阀 5、直动型溢流阀一般用于（A ）。 A．低压系统 B．中压系统 C．高压系统 D．超高压系统 6、以下（ B ）对减压阀的描述是不正确的。 A．阀口常开B．可用作背压阀C．保持出口压力恒定D．出口处压
液压控制系统复习资料(王春行版)(DOC)
液压控制系统（电液控制系统）复习资料及试卷 一、简略设计应用电液比例阀控制的速度控制回路。画出原理图并加以说明。 该液压控制系统由控制计算机、比例放大器、电液比例方向阀、液压泵、液压缸、基座、负载、位移传感器和，数据采集卡组成，如图1所示。 图1 电液比例阀控制的速度控制回路 液压系统采用定量泵和溢流阀组成的定压供油单元，用电液比例方向阀在液压缸的进油回路上组成进油节流调速回路，控制活赛的运行速度。位移传感器检测出液压缸活塞杆当前的位移值，经A/D 转换器转换为电压信号，将该电压信号与给定的预期位移电压信号比较得出偏差量，计算机控制系统根据偏差量计算得出控制电压值，再通过比例放大器转换成相应的电流信号，由其控制电液比例方向阀阀芯的运动，调节回路流量，从而通过离散的精确位移实现对负载速度的精确调节。 二、说明使用电液闭环控制系统的主要原因。 液压伺服系统体积小、重量轻，控制精度高、响应速度快，输出功率大，信号灵活处理，易于实现各种参量的反馈。另外，伺服系统液压元件的润滑性好、寿命长；调速范围宽、低速稳定性好。闭环误差信号控制则定位更加准确，精度更高。 三、在什么情况下电液伺服阀可以看成震荡环节、惯性环节、比例环节？ 在大多数的电液私服系统中，伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。为了简化系统的动态特性分析与设计，
伺服阀的传递函数可以进一步简化，一般可以用二阶震荡环节表示。如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率，伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示，当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率，伺服阀可以看成比例环节。 四、在电液私服系统中为什么要增大电气部分的增益，减少液压部分的增益？ 在电液伺服控制系统中，开环增益选得越大，则调整误差越小，系统抗干扰能力就越强。但系统增益超过临街回路增益，系统就会失稳。在保持系统稳定性的条件下，得到最大增益。从提高伺服系统位置精度和抗干扰刚度考虑，要求有较高的电气增益K P，因此，液压增益不必太高，只要达到所需要的数值就够了。同时，电气系统增益较液压增益也易于调节，同时成本低。 五、结合实际应用设计应用电液私服控制的位置控制系统。画原理图并加以说明。 设计送料机械手移送机构液压伺服系统工作原理图如图2所示。 图2 送料机械手移送机构液压伺服系统工作原理图 1—液压缸；2、3—液控单向阀；4、13、18—电磁换向阀；5—电液伺服阀； 6、15—压力继电器； 该回路设计具有以下几个特点： （1）伺服泵站由交流电机、轴向柱塞泵、溢流阀、单向阀、过滤器、蓄能器，压力继电器、压力表、加热器以及冷却回路等组成。泵站同时具备温度、液位等信号的监测、报警功能，自动化程度较高。液压系统的启动、停止、溢流阀的动