第15讲 液压元件-【单招零距离】机械专业综合（上）

总复习方案·参考答案 二、选择题 5×10+0.5×10×0.8X10=5.4MPa 15.B16.B17.C18.B19.C20.D21.D 1×10-3 22.B23.C24.B25.D26.B27.B28.B (3)q2=A1X2十3 29.A30.B =1×10-×5×10-2×6×101+3=6L/min 【拓展提升】 (4)g1十q2=A1×01 1.(1)凸缘联轴器(2)万向联轴器 91=A1×1-9w=1×101×0.3×6×10'-6 (3)弹性柱销联轴器(4)十字滑块联轴器 =12L/min (5)套简联轴器(6)齿式联轴器 【同步精练二】 (7)安全联轴器 一、填空题 1.液阻，沿程 第14讲液压传动的基本概念 2.流量、内泄、外泄、1.1~1.3 【同步精练一】 3.压力、流量、Pa、m/s、功率(P) 一、填空题 4.工作介质、润滑剂、自润滑 1,油液、变化，压力 5.大些 2.动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分 6.小于1 3.压力、流量 二、计算题 4.黏、可压缩性、不可、黏度 7.(1)9.41kW (2)7.06kW 5.单位时间、体积，g、m/s 8.(1)q.=7.2×10-1m/s 6.前阻后推、负载、p、Pa p=3.5×10Pa 适用 7.相等，不相等 (2)Pa= p每×9额5.2×10×8.5×10 -=52(kW0 8.密闭，其值不变，静压传递 少 0.85 9.流量，平均流速 (3)元2=9里=7.2X10 A2 0.001 =0.72(m/s) 10.大，大 二、选择题 9.(1)p幕=5.2X10<p 11.D12.A13.B14.C、B、C15.B16.D q粟=3X10-m3/s<q额 17.D18.A19.D 该泵适用 三、分析简答题 (2)6.825kW 20.(1)q幕=8×101m/s (3)0.29m/s (2)p:=0.67MPa 【拓展提升】 (3)qr=3X10-'m/s 1.(1)1.7MPa(2)29.5L/min(3)0.2L/min (4)gy=4X10m3/s (4)1.0625kW 四、计算题 2.(1)0.05m/s(2)5×10-1m/s(3)4MPa 21.(1)p1=0MPa (4)2500W (2)u1=qp/A,=0.1m/s 第15讲液压元件 (3):p1=p,=2.4MPap1A1=p:A,+F .p2=0.8MPa 【同步精练一】 （4)v:=9r/A:=0.008m/s 一、填空题 (5)△q=qp-VAE 1.最高排气塞2.定量 =5×10-4-0.008×50×10- 3.234.输油量工作压力 =4.6×10'm3/s。 5.大中型，2 2.00p:=片=110m F11×103N 6.机械摩擦，流量损失，机械损失 =1MPa 7.偏心距大小，偏心方向 (2)p,×A1=F2十△p×A: 8.差动 p,=B十4pXA 9.72,5 A ·473· 单招零距离·机械专业综合 二、选择题 (2)不相等、不相同（提示：列方程考虑背压） 10.A,C11.B、B12.C13.A14.B15.B 【同步精练二】 16.B17.C18.C19.C20.D 一、填空题 三、计算题 1.单向行程节流 21.先求p2=0.27MPa 2.阀芯和阀体流动方向 再建立方程p·A:=F1十p2·A,, 3.出进 求出p=0.155MPa 4.差好 v1=0.001m/sv:=0.005m/s 5.溢流阀减压阀 22.（1)左位时：V=A v6.28×10- 6.定差减压阀、串联 =0.01256m/s 0.05 7.0.50.5 活塞向右运动 8.节流口定量 中位时：V,=A 6.28×10 9.卸荷，远程调压 0.01 -=0.0628m/s 10.液压作用力，弹簧力 活塞向右运动 二、选择题 6.28×10- 11.C12.B13.B14.D15.B16.D17.C 右位时：V=A1-A0.05-0.01 18.C19.B20.B21.A =0.0157m/s 三、计算题 活塞向左运动 22.(1)p1=0MPa(2)1=gp/A1=0.1m/s (2)左位时：F1=p篇·A1=4.2×10×0.05 (3)p=p,=2.4MPa piA1=P:A:+F =2.1×105N ∴.p:=0.8MPa 中位时：F:=p藏·A:=4.2×108×0.01 (4)2=qr/A,=0,008m/s =4.2×10N (5)△g=g-2A1=5X101-0.008X50×10 右位时：F,=p·(A1一A,) =4.6×101m3/s。 =4.2×10"×(0.05-0.01) 23.(1)PA=Pu=pc=6(Mpa)PD=0 =1.68×105N (2)PA=PL=Pc=6(Mpa)PD=0 (3)v管=q./A#=6.28×10/0.001=0.628m/s 24.4.14MPa.9.621/min 23.(1)5.25Mfa(2)6.5×10m3/s(3)3.4kW 25.(1)0.19m/s(2)0.01m/s,7MPa (4)4.01kW (3)0.96L/min 24.(1)1=9度=1.8X103 26.24KN =0.3m/s 10 四、综合题 F2=36×10 27.(1)油箱、压力计、溢流阀 (2)p:=A2x10=3MPa (2)测出系统的压力值，溢流稳压（压力调定） (3)13MPa (3)液阻(4)压力损失(5)p1>p: (4)5MPa 【拓展提升】 (5)P=p×gm=5×10×1.8×103=9000W 1.(1)变小，压油，1 =9kW (2)配流装置 25.(1)4m/min(2)1.33kW(3)16m/min (3)160mm,1.6×10-2,1.6×10m2/s 26.(1)F1=F2=5KN (4)0.064m/s,向右 (2)F1=5.4KNF,=4.5KN (5)4×10,4×10 (3)F,=11.25KN 第16讲液压基本回路及液压系统 (4)相同1=0.02m/sv2=0.016m/s (5)相同180w 【同步精练一】 四、综合题 一、填空题 27.(1)2×10'(N)0,-5×103(N) 1.液压元件、特定功能、方向控制、压力控制、速度 ·474·总复习方案·第一部分机械基础 第15讲 液压元件 考纲要求 要求 内容 掌握 换向阀的位、通的含义及常用滑阀中位机能特点 熟悉 常用泵、缸、阀、辅助元件的职能符号 了解 常用泵、缸、阀基本类型，工作原理和应用特点 知识体系 低压一 齿轮泵一 定量泵 单作用式— 双向变量泵 中压 叶片泵 液压泵 双作用式 单向定量泵 轴向柱塞泵（常用） 高压 柱塞泵 双向变量泵 径向柱塞泵 速度 单出杆双作用式液压缸〈推力 行程 速度 液压缸{双出杆双作用式液压缸{推力 行程 [速度 差动液压缸{推力 液压元件 行程 普通单向阀 单向阀 方向控制阀 液控单向阀 换向阀 中位机能 溢流阀 控制阀压力控制阀 减压阀 职能符号 直动式十先导式 顺序阀 工作原理 卸荷阀 应用特点 流量控制阀 节能阀 调速阀 油箱 过滤器 液压辅件 功用 压力继电器 压力计 ·175· 单招零距离·机械专业综合（上） 考点分布 1.近3年的考点分布 年份 知识点 题型 分值 各类型泵的特点 选择题 3分 2018 中位滑阀机能特点 填空题 2分 换向阀特点 选择题 3分 2019 差动液压缸速度计算 选择题 3分 中位滑阀机能 选择题 3分 背压阀 选择题 3分 2020 影响容积泵输油量的因数 填空题 2分 溢流阀、节流阀的进出油路压力 填空题 2分 2.常考点 (1)液压泵的选用 (2)液压控制阀的结构特点、工作原理（中位机能，先导型阀的特点） (3)阀在系统中的功用 (4)差动缸的速度计算 (5)液压辅件（压力继电器）在系统中的功用 知识梳理 1.液压泵 密封容积 密封容积交替变化 密封容积与油箱相通 吸油 (1)工作原理 关闭供油管路 配流装置 密封容积与油箱相通 压油 切断与油箱的连接 吸油时，油箱与大气相通 液压泵是将电动机或其他原动机输出的机械能转换为油液的压力能的能量转换装置。 (2)液压泵的种类、符号、特点（见下表） 项目 类型符号 结构特点（重要点） 功能特点（重要点） 名称 单向定量泵 1.油液污染不敏感 齿 压油区：开始啮合 2.自吸能力强 轮 吸油区：脱离啮合 3.径向力不平衡，泄漏 泵 齿轮：变位齿轮（低压泵） 严重 4.脉动大，容积效率低 ·176· 总复习方案·第一部分 机械基础 续表 项目 类型符号 结构特点（重要点） 功能特点（重要点） 名称 单向 双作 转子与定子同轴配流（配油盘） 定量 用式 (中压泵) 1.流量均匀 2.流量方向可调 片 3.容积效率较高 4.自吸性差 双向 单作 转子与定子偏心，偏心距改变流 5.油液污染敏感 变量 用式 量，偏心方向改变方向 转子与定子偏心 1.密封好、泄漏少 柱 径向偏心距变流量 2.容积效率高 双向 径向 3.油液污染敏感 泵 变量 轴向 偏心方向变方向 轴向 斜盘倾斜角度变流量 4.柱塞受侧向力作用 斜盘倾斜方向变方向 5.流量、方向可调（高压 泵) 1.输油量 考虑泄漏 2.工作压力 考虑压力损失 系 高压 柱塞泵 ≥10MPa 的 3.类型中压 叶片泵 2.5~6.3MPa 低压 齿轮泵 ≤2.5MPa 择 4功案小 定量泵 变量泵 (高压齿轮泵选用) 2.液压缸 (1)液压缸类型、特点、符号、相关计算（见下表） 项 目 工作范围 相关计算 特点 应用 名称 单 出 2L. 小型 作 V=1q, D 1.缸体固定活塞运动 用 2.缸体运动活塞固定 出 21 F=p:A,=p:子D 中型 1 V=4g. FD 双向运动时的 推力差工作， 双 出杆 2L 快进、工进 V2= 49 速度和推力不相等 作 元《D、,F2一p·1π(D2一d2) 动作 4q. 缸 空心式：21 V= 1.工作行程大 出杆 π(D2-d) 2.双向运动时的速 实心式：31 V进=V 4(D2-d产) 度和推力均相等 ·177· 单招零距离·机械专业综合（上） 续表 项 目 类型符号 结构特点（重要点） 功能特点（重要点） 名称 双作用缸 差动缸 当D=2d(A1=2A1) V快进=V快墨 (2)液压缸的密封、缓冲、排气 ①密封 间隙密封→配合间隙→摩擦阻力小一→密封性差适用尺寸小 固定件密封压力低 密封 O型 运动件密封速度高 密封元件 应用广泛 Y型 密封效果好适用性广 注意安装方向，唇边张开 V型 移动速度不高 ②缓冲 原理 结构 活塞：凸台 →增大回油阻力，降低速度 端盖：凹槽 低速爬行 混入 正确进油口 ③排气 →平稳性下降 接入出油口 最高点（液压缸） 换向精度下降 重要缸→排气塞 3.控制阀 (1)方向控制阀（见下表） 名称 原理 种类 符号 特点 项目 普通单向阀 钢球式一低压小流量 单 锥式一高压大流量弹 向 液压作用力克服 回可 簧软，开启压力为3.5 ×10'Pa 阀 弹簧力 液控单向阀 液控压力(0.3一0.4) P主裤路 改变油口连 二位二通 面 卸荷，速度换接 换 向 接关系控制， 接通、关闭 阀 油路 二位三通 ZN 闭锁，速度换接 ·178· 总复习方案·第一部分 机械基础 续表 名称 原理 种类 符号 特点 项目 0 X 缸闭锁、泵不卸荷，换 向冲击大 H 缸浮动，换向平稳，泵 卸荷 改变油口连 换 向 接关系控制， 三位四通 缸浮动，泵不卸荷，换 Y 接通、关闭 换向阀 向平稳 油路 P 泵不卸荷，换向平稳， 差动连接 M 缸闭锁（锁紧），泵卸 荷，换向冲击大 手动 小流量、低压 机动 小流量、低压 附：控制滑阀移动的方法电磁 q,<1.05×103m3fs 液动 高压大流量 电液 大流量、高压 (2)压力控制阀（见下表） 项目 名称 原理 种类 符号 特点 功用 1.溢流 稳压 直动型（常 1.低压系统应用 用) 2.压力稳定性差 2.限压 3.常闭 保护 溢流阀 平液压作用力 3.远程 调压 衡（弹簧力 (先导) 1.中压系统应用 4.卸荷 先导型 2.压力稳定波动小 (先导) 3.常闭 5.产生 背压 1.减低 直动型 1.进、出口均有压力 支路 平液压作用力 2.主阀芯为三节杆 压力 减压阀 3.单独泄油口 (减压) 衡弹簧力 4.常开（低于调定压 2.输出 先导型（常 力开口很大) 压力基 用) 本恒定 ·179· 单招零距离·机械专业综合（上） 续表 项目 名称 原理 种类 符号 特点 功用 直动型（常 1.进、出口处均是压 用) 力油 二通阀 平（液压作用力 2.打开后，压力可继 (压力 顺序阀 衡弹簧力 续升高 控制开 3.单独泄油口 启) 先导型 4.常闭 平液压作用力 1.进口压力控制 卸荷 卸荷阀 直动型 开关 (减少 衡弹簧力 2.出口连油箱 能耗) (3)流量控制阀（见下表） 项目 原理 功用 名称 符号 特点 改变节流口 通流面积 调速 节 ↓ 减速阀 1.负载变化，则压力差变 液阻 可实行快进、 化，流量变化 工进、快退要求 白老送 2.负载变化不大场合 流量变化 定差减压阀 调速阀 节流阀 1.流量不受负载变化而 调速 变化 改变液阻 2.速度稳定性好 流量变化 重要公式 q.=K·A·△Pn n(0.5~1) 4.液压辅件（见下表） 项目 名称 符号 功用 油箱 储油，散热，分离空气杂质 过滤器 令e令 过滤，清除杂质 ·180· 总复习方案·第一部分机械基础 续表 项目 名称 符号 功用 压力计 规察油液压力 压力继电器 液压信号转换成电信号，程序控制、 安全保护 典例精析 【例1】单活塞杆液压缸的活塞直径为活塞杆直径的2倍，作差动连接时，活塞向有活塞 杆一侧方向运动的速度提高了()。 A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍 【解析】本题考核点为差动缸的活塞运动速度计算。出错点就是活塞直径D为活塞杆直 径d的两倍，容易联想成活塞面积为活塞杆面积的2倍：还有一点就是文字理解容易出错，速度 “提高”与“提高到”的区别，考生要小心理解。基于对这两点的正确判断，不难判断出答案为“C”。 【答案】C 【例2】可以构成闭锁和卸荷回路的滑阀机能代号是( A.O B.M C.H D.P 【解析】本题是考核学生对中位机能特点的理解，只要你思路清晰，不难得出答案为“B”。 【答案】B 【例3】图1一15一1为简化的某液压传动系统图。液 压泵流量qw=1.2×105m3s,A、B两调速阀的压力差均为 △pr=0.4MPa,液压缸无杆腔面积A,=100×10-‘m,有 杆腔面积A2=50×10-m2。外负载F=24×103N,损失忽 略不计，试计算： (1)溢流阀的最小调定压力py为多少兆帕？ (2)若仅调速阀A的压力差△prA增加到0.6MPa,则溢 流阀的调定压力增加（△py)多少兆帕？ (3)若仅调速阀B的压力差△pr增加到0.6MPa,则溢 流阀的调定压力增加（△py)多少兆帕？ (4)卸荷时，液压泵损失功率P为多少瓦？ 【解析】该题有一个难点与一个亮点。难点是第④小 问的求泵的损失功率，需要你有一点灵活性，对功率要有正 确的理解。其实功率就是P=p·q。,在卸荷时，p=△Pr, 图1-15-1 即调速阀的压力差；一个亮点是调速阀分别连接在进、回油路上，让本题多了些变化，虽然位置 变了，但只要你认真厘清回路，还是能正确应答的。 【答案】(1)设无杆腔的压力为p1,有杆腔的压力为p2。 PA=P2A2+F 式中p2=△pr=0.4MPa。 ·181· 单招零距离·机械专业综合（上） p1·A1=p2·A2+F =2.6MPa py=p+Apr=2.6+0.4=3MPa (2)△py=0.6-0.4=0.2MPa (3)p1A1=△prBA2+F F50×10-4 24×103 21 AApmtA=100×10X0.6X10+00X10=2.7MD △py=2.7-2.6=0.1MPa (4)P=qv△pr=1.2×10-5×0.4×105=4.8W 【例4】题图1一15-2所示为回油节流调速 回路。液压缸两腔面积A1=100×10-m,A2=50 ×10-4m2,A3=200×10-m2,A4=120×10-m2, 调速阀最小压差△p=0.5MPa。当缸的负载F从0 ~66kN时，缸向右运动速度保持不变。压力损失 忽略不计，试计算： (1)负载F为0kN和66kN时，泵工作压力p。 分别是多少兆帕？ (2)溢流阀最小调定压力pr是多少兆帕？ 【解析】本题为回油节流调速回路。由于液压 缸两腔面积A1、A:、A3、A,已知，回油路上背压等 于调速阀最小压差△p。列出平衡方程式ppA,= p2A:和pA:=F十△pA4,分别代入负载F值即 可求出泵工作压力P。。溢流阀最小调定压力p:等 图1-15-2 于泵工作压力p。达到最大值，当缸的负载F达到66kN时，泵工作压力p。达到最大值，溢流 阀最小调定压力py即可确定。 【答案】(1)当F=0kN时，pp=0.15MPa 当F=66kN时，pr=1.8MPa (2)溢流阀最小调定压力py=1.8MPa 【例5】如图1一15一3所示为油压机液压回路示意图，设锤头及 活塞的总重G=3×103N,油缸无杆腔面积A1=300mm2,有杆腔面积 A2=200mm2,阀5的调整压力p=30MPa。试回答下列问题： BX 2DT (1)写出元件3、4、5的名称； (2)系统中换向阀采用何种滑阀机能，并形成了何种基本回路？ (3)当1DT、2DT两电磁铁分别通电动作时压力表7的读数各为多少？ ⑤2 【解析】本题看似简单，但其中蕴藏着不少变化，首先图要看得 懂，核心元件5其实就是一平衡阀，此外，重力的方向未注明，但做题时 图1-15-3 要清楚方向。系统压力值的大小可以借助元件3来加以控制；元件5在常态下是关闭的，当压 力达到其调定值时，其阀芯打开；执行元件6的运动方向由元件4中的电磁铁1DT、2DT的通 断情况控制：同时由于元件4的中位为特殊的滑阀机能，它可以形成闭锁回路和卸载回路。近 2年高考卷上出现的小型计算题都是这风格，你要用心做一下哦！ ·182· 总复习方案·第一部分机械基础 【答案】(1)元件3；溢流阀：元件4：三位四通电磁换向阀(M型)：元件5：顺序阀。 (2)系统中的换向阀采用了“M”型滑阀机能，它形成了闭锁回路、卸载回路。 (3)当1DT“+”,2DT“一”时，设此时压力表的读数为p1,则必有：1A,十G=p·A2 p1= A:-G_30×200X10-3X10=10(MPa) A 300×10-6 当1DT“一”，2DT“+”时，设此时压力表的读数为p2,此时由于压力表7的油路与油箱直 接相连，因此压力为零。p2=0。 同步精练一 一、填空题 1.液压缸中存在空气时，将会严重影响工作部件的平稳性，为此油液最好从液压缸的 点进入，并在液压缸两端最高处设置 装置。 2.功率较小的液压系统，一般采用 液压泵。 3.某一差动液压缸，已知活塞面积为A1,活塞杆面积为A2。当y快进=？快越时，则A,· A2= ,当0快进=20快逃时，则A,:A2= 4.选择液压泵主要是确定液压泵的 和泵的结构类型。 5.空心双出杆液压缸，适用于 的液压设备上，其运动范围为有效行程的 倍。 6.驱动液压泵的电动机所需功率要比液压泵输出功率大的原因是由于液压泵在工作中 存在因泄露和 所造成的 损失及 损失。 7.单作用叶片泵的特点是改变 就可以改变输油量，改变 就可以改 变输油方向。 8.单出杆液压缸可采用 连接，可使活塞杆伸出速度提高。 9.某油泵的工作压力为2.5MPa:输出流量为48L4min,主轴转速为1200r'min,如将转速 提高到1800r/min,则输出流量为 L/min:如将负载加大一倍，此时油泵的工作压 力为 MPa。 二、选择题 10.齿轮泵常在( )系统中应用，叶片泵常在( )系统中应用。 A.低压 B.高压 C.中压 11.液压泵最大输出压力P。应( )其额定压力Pε：最大输出流量Q,应( )其额定流量QE。 A.> B.< C.= D.≥ E.≤ 12.齿轮泵采用浮动轴套，自动补偿端面间隙、提高泵压力和容积效率，是因为存在( A.流量脉动 B.困油现象 C.泄漏现象 D.径向不平衡力 13.液压系统中的液压泵属于()。 A.动力元件 B.执行元件 C.辅助元件 D.控制元件 14.中压液压系统宜采用()泵。 A.齿轮 B.叶片 C.径向柱塞 D.轴向柱塞 15.作差动连接的单出活塞杆液压缸，欲使活塞往复运动速度相同，必须满足( A.活塞直径为活塞杆直径的2倍 B.活塞直径为活塞杆直径的√2倍 ·183· 单招零距离·机械专业综合（上） C.活塞有效作用面积为活塞杆面积的√2倍 D.活塞有效作用面积比活塞杆面积大2倍 16.下列液压泵中属于定量泵的是()。 A.单作用叶片泵B.双作用叶片泵 C.径向柱塞泵 D.轴向柱塞泵 17.对油液污染不敏感，自吸能力强，轴向泄漏较大的是( )。 A.叶片泵 B.柱塞泵 C.齿轮泵 D.螺杆泵 18.液压龙门刨床的工作台较长，应采用( )缸。 A.单出杆活塞式B.双出杆活塞式 C.柱塞式 D.摆动式 19.当油液中混入空气时，将引起执行元件在低速下( A.无承载能力 B.产生振动和噪音C.执行元件爬行 20.在精密机床中得到广泛使用的是( )。 A.柱塞泵 B.齿轮泵 C.单作用式叶片泵 D.双作用式叶片泵 三、计算题 21.如图1一15一4所示一个液压泵驱动两个串联液压缸工作，已知两缸尺寸相同，无杆 腔有效面积A1=5000cm2,有杆腔有效面积A,=2500cm2,负载F,=F2=10kN,液压泵输油 量q,=5×10m3/s,不计损失。试计算：工进时液压泵的工作压力以及两缸活塞运动速度v1 和v2。(已知：溢流阀的调定压力p1=35×10Pa,p2=5×10°Pa) a☒ 图1-15-4 ·184·