液压与气压传动复习分析.pptx

题 型（A,B卷）一、填空 20分二、名词（术语）解释 （4小题5分=20分）三、问答（3小题8分=24分）四、分析题（8分）五、计算题（气动10分）六、计算题（118=18分）主要内容液压传动与气压传动课程教学大纲 Hydraulics and Pneumatics Transmission 编写日期：2011年 6 月 一、课程基本信息1课程编号：L020133 2学分：3学分3学时：48（理论40，实验8）4适用专业：机械工程及自动化专业主要内容（一）液压传动与气压传动概述(2学时)(二)液压流体力学(4学时，是难点，不是重点)1.液压油，液压油，2.油液的主要物理性质，油液的主要物理性质，3.液压静力学及其特性，液压静力学及其特性，4.液体动力学及其特性液体动力学及其特性（1）液体运动的基本概念（液体流动的运动分析和受力分析。稳态液动力与瞬态液动力。）（2）连续性方程，(3)伯努利方程；（4）动量方程5.液体流动时的压力损失液体流动时的压力损失（1）层流、液态、雷诺数；（2）沿城压力损失；（3）局部压力损失6.孔口和缝隙流动孔口和缝隙流动 孔口流动时，流量与压力的关系公式。(1)平行平板的间隙流动；（2）同心环形间隙在压差作用下的流动 （3）流经平行圆盘间隙径向流动的流量；（4）减小液压冲击的措施（三）液压元件部分（共计理论20学时，实验4学时）1.液压泵特性液压泵特性（1）液压泵的工作原理与分类；2）液压泵的性能参数；（3）液压泵的特点和选用2.齿轮泵齿轮泵（1）渐开线外啮合齿轮泵；（工作原理，基本结构，重点讲清楚困油现象，径向力不平衡原因，内泄漏原因等）；（2）渐开线内啮合齿轮泵 3.叶片泵叶片泵（1）双作用叶片泵（工作原理，基本结构，重点讲清楚平衡式、对称结构，流量脉动小的原因，为定量泵）（2）单作用叶片泵（与双作用叶片泵对比。不平衡，可变量。）4.轴向柱塞泵（重点）轴向柱塞泵（重点）（1）斜盘式轴向柱塞泵（工作原理，基本结构，性能特点。重点讲清楚3对摩擦副的特点，材料，工艺要求。变量原理及控制要求。（2）斜轴式轴向柱塞泵（与斜盘式液压泵的异同点。2对摩擦副。）液压执行元件（理论4学时）1液压马达（1）液压马达的分类及特点（液压马达的结构与液压泵相似，工作原理与液压泵可逆。）（2）液压马达的主要工作参数和使用性能（3）齿轮式、叶片式液压马达的工作原理；（4）轴向柱塞马达的工作原理；（5）径向柱塞式液压马达；包括径向柱塞马达、内曲线马达等2液压缸（1）液压缸的分类和应用（活塞缸、柱塞缸）；（2）液压缸的典型结构（3个组件（活塞组件，缸体组件，活塞杆组件）3个装置（密封装置，缓冲装置，排气装置）（3）特殊液压缸液压控制阀（理论8学时，实验2学时）1 阀内流动的基本规律（1）液压控制阀的分类；（2）阀口流量公式及流量系数；（3）掌握液动力的计算、方向判断2 压力控制阀压力控制阀（1）溢流阀的结构和工作原理；（2）减压阀的结构和工作原理；（3）顺序阀的结构和工作原理 溢流阀、减压阀、顺序阀的分析比较。3 流量控制阀流量控制阀节流阀与调速阀的调节特性，负载特性和功率特性分析与比较。4 方向控制阀方向控制阀（1）单向阀（结构和应用。液控单向阀和液压锁。）（2）换向阀 分类，结构，中位机能分析，应用。5 电液比例阀、电液伺服阀、电液数字阀的特点电液比例阀、电液伺服阀、电液数字阀的特点6.逻辑阀与叠加阀逻辑阀与叠加阀（选讲，简介）液压辅助元件液压辅助元件1 蓄能器的作用及结构；2 滤油器；3 管件与管接头；4 液压油箱（四）液压基本回路（理论6学时，实验2学时）1 压力控制回路压力控制回路;（1）调压回路;（2）减压回路;（3）增压回路;（4）卸荷回路2 速度控制回路速度控制回路 （1）调速回路;（2）快速运动回路3 方向控制回路方向控制回路4 多缸（马达）工作控制回路多缸（马达）工作控制回路（1）顺序动作回路;（2）同步回路5 其它回路其它回路（1）锁紧回路;（2）浮动回路（六）气压传动概述1 气压传动及其优缺点；2 气压传动的组成；3气压传动的基础知识；4.理想气体的状态方程；气源装置和辅助装置(2学时)1 气源装置的组成和布置 （1）空气压缩机；（2）油水分离器；（3）储气罐2 辅助元件 气动三大件（1）分水滤气器；（2）减压阀；（3）油雾器；（3）管道与管接头气动控制元件1 压力控制阀（减压阀的工作原理）2 流量控制阀 （1）节流阀和单向节流阀；（2）排气节流阀 （3）柔性节流阀3 方向控制阀气动执行元件（气缸、气马达）气动逻辑元件 包括高压截止式逻辑元件，气动膜片元件，气动射流元件和气阀元件。气动基本回路与逻辑回路1 压力控制回路2速度控制回路3 换向回路4 气动逻辑回路简介5.气动系统应用实例分析 公共汽车车门控制系统等液压泵的类别液压泵的类别一、名词（术语）解释1.帕斯卡原理（静压传递原理）2.液压传动的基本特征3.运动粘度 4.液动力 5.层流（粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。）6.紊流（惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。）7.沿程压力损失 （液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。）8.局部压力损失 9.液压卡紧现象 （当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。）10液动力（稳态、瞬态）定义、大小、方向 11.启闭特性（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。）名词（术语）解释11气穴现象；气蚀12排量 （液压泵每转一转理论上应排出的油液体积；液压马达在没有泄漏的情况下，输出轴旋转一周所需要油液的体积。）13压力流量方程14恒功率变量泵 （液压泵的出口压力p与输出流量q的乘积近似为常数的变量泵。）15困油现象 16差动连接 （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。）17滑阀的中位机能 （三位滑阀在中位时各油口的连通方式，它体现了换向阀的控制机能。）18液压阀名词（术语）解释19.液压基本回路 20节流调速回路 （液压系统采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入执行元件的流量实现调速的回路称为节流调速回路。）21容积调速回路 （液压系统采用变量泵供油，通过改变泵的排量来改变输入执行元件的流量，从而实现调速的回路称为容积调速回路。）22.电液比例阀，电液数字阀23相对湿度 （在某一确定温度和压力下，其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。）24非时序逻辑系统（系统的输出只与输入变量的组合有关，与变量取值的先后顺序无关。）25气动系统的组成26.气动三大（联）件名词（术语）解释27.气源装置28.理想气体及其状态方程29.气动控制元件30.气缸与冲击式气缸 31.气马达的软特性问答题1液压泵工作的必要条件是什么？2试比较双作用叶片泵和单作用叶片泵，说明各自的特点。3画出溢流阀、减压阀和顺序阀的职能符号，并分析、比较其作用和差别。4液压控制阀有哪些共同点？应具备哪些基本要求？问答题5.分析和比较进油路节流阀调速与调速阀调速回路的性能特点。6.试述液压柱塞泵的摩擦副的特点。7.蓄能器在液压系统中有哪些功能，它是如何实现这些功能的？8.液压滤油器在液压系统中的作用是什么？设计液压油箱时要注意哪些问题？问答题 9简述压缩空气净化设备及其主要作用。10简述冲击气缸的工作过程及工作原理。11齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的?会带来什么后果?消除径向力不平衡的措施有哪些?12什么是困油现象？外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗？它们是如何消除困油现象的影响的？问答题13柱塞缸有何特点？14液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点？15什么是换向阀的“位”与“通”？各油口在阀体什么位置？16液压系统中为什么要设置快速运动回路？实现执行元件快速运动的方法有哪些？设计题设计一种汽车起重机液压支腿的锁紧回路，要求：设计该回路并画出详细、完整的液压原理图，说明该回路的作用；说明该回路的工作原理及图中各液压元件的名称和作用。设计题设计一种采用高压小流量泵和低压大流量泵组成的双泵双速液压回路，实现某组合机床动力滑台液压缸的快进工进二工进快退原位停止的循环动作。要求：设计该回路并画出详细的液压原理图；说明该回路的工作原理及其优缺点。设计题公共汽车车门采用气动控制，司机和售票员各操作一个气动控制开关。要求：为安全起见，司机和售票员都发出关门信号，车门才关；汽车到站，只要一个发出开门信号，车门就打开。汽车门用单作用气缸驱动，用二位三通手动换向阀控制。试设计该气动控制系统。设计题设计一种采用差动连接的增速液压回路，实现某液压缸的快进工进快退动作。要求：设计该回路并画出详细的液压原理图；说明该回路的工作原理及其优缺点；给出不同工况下液压缸活塞杆的推力及活塞杆伸出与缩回速度的计算公式。液压缸差动连接快速运动回路图7.23所示的回路是利用二位三通电磁换向阀实现的差动连接快速运动回路，是机床中常用的实现“快进一工进一快退”的回路。当换向阀3在左位、阀5在上位时回路构成差动连接，实现快速进给运动，一方面油泵全流量供油，另一方面由于液压缸的作用面积小，故运动速度较高。当阀5通电时差动连接即被解除，液压缸的回油经过调速阀到油箱，形成调速阀回油节流调速，油泵一部分流量进人液压缸，另一部分流量经溢流阀回油箱，实现工作进给运动，一方面油泵部分流量供油，另一方面由于液压缸的作用面积大，故运动速度较低。计算题 定量泵的排量 Vp=10cm3/r，转速 np=1500 r/min，机械效率pm=95%，容积效率pv=98%，泵的输出压力pp=10MPa；马达的排量Vm=10cm3/r，容积效率mv=92%，机械效率mm=96%；高压侧管路的压力损失p=0.5MPa，不计液压泵吸油管和马达回油管的压力损失，试求：在一个定量泵-定量马达组成的回路中，已知如下参数：1液压泵所需要的驱动功率Pp；2液压泵输出的液压功率Pop；3液压马达的输出转速nm：4.液压马达的输出功率Pm；5.液压马达的输出转矩Mm。计算题空气压缩机向容积为50L的储气罐充气至p1=0.8MPa时停止，此时储气罐内的温度t1=40，又经过若干小时后，储气罐内的温度降至室温t=10。问：此时储气罐内表压力为多少？此时储气罐内压缩了多少室温为10的自由空气（设大气压力近似为0.1MPa）？计算题 如图所示为一液压缸旁路节流调速系统。液压缸直径D=125mm，负载F=5kN，活塞移动速度v=30mm/s，液压泵的排量V=25mL/r，驱动转速n=1440r/min。试求：节流阀的开口面积应为多大？（设节流阀口的流量系数Cg=0.61，不计管路的压力损失，液压油的密度=900kg/m3。）计算题在如图所示的定量泵-变量马达回路中，已知如下参数：定量泵1的排量 Vp=1310-6 m3/rad，转速 np=3000 r/min，机械效率pm=84%，容积效率pv=95%；变量马达3的最大排量Vmmax=1010-6 m3/rad，容积效率mv=93%，机械效率mm=92%；高压侧管路的压力损失P=1.3MPa=常数，回路的最高工作压力p0=18MPa，溢流阀4的调定压力pr=0.5MPa，变量马达驱动一个转矩T=34N.m的恒转矩负载，试求：1变量马达的最低转速和在该转速下液压马达的进出口压力差；2变量马达的最高转速和在该转速下液压马达的调节参数；（提示：液压马达的调节参数Xm=Vmmin/Vmmax。）3回路的最大输出功率和调速范围。分析题1如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。溢流阀调定压力 py30105Pa。要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路是否始终是连通的？2）在电磁铁DT断电时，若泵的工作压力 pB30105Pa，B点和E点压力哪个压力大？若泵的工作压力pB15105Pa，B点和E点哪个压力大？3）在电磁铁DT吸合时，泵的流量是如何流到油箱中去的？