1、第一章 概 論一、主要概念1 .液壓傳動(dòng)的定義，液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性【答】液壓傳動(dòng)的定義： 以液體為介質(zhì)，依靠流動(dòng)著液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)稱(chēng)為液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性是： 液壓系統(tǒng)的壓力 （簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)壓力， 下同）大小（在有效承壓面積一定的前提下）決定于外界負(fù)載。 執(zhí)行元件的速度（在有效承壓面積一定的前提下）決定于系統(tǒng)的流量。這兩個(gè)特性有時(shí)也簡(jiǎn)稱(chēng)為：壓力決定于負(fù)載；速度決定于流量。2 .液壓系統(tǒng)的四大組成部分及其作用【答】五大組成部分為：能源裝置它是將電機(jī)輸入的回轉(zhuǎn)式機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能（壓力和流量）輸出的能量轉(zhuǎn)換裝置，一般最常見(jiàn)的形式是液壓泵。執(zhí)行元件它是將油液的壓力能轉(zhuǎn)換

2、成直線(xiàn)式或回轉(zhuǎn)式機(jī)械能輸出的能量轉(zhuǎn)換裝置，一般情況下，它可以是做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的液壓缸，也可以是做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。調(diào)節(jié)控制元件 它是控制液壓系統(tǒng)中油液的流量、 壓力和流動(dòng)方向的裝置， 即控制液體流量的流量閥 （如節(jié)流閥等） 、控制液體壓力的壓力閥（如溢流閥等）及控制液體流輔助元件這是指除上述三項(xiàng)以外的其他裝置，如油箱、濾油器、油管、管接頭、熱交換器、蓄能器等。這些元件對(duì)保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久的工作有重大作用。工作介質(zhì)液體、壓縮空氣。3.液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)【答】和機(jī)械、電力等傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)有如下優(yōu)點(diǎn)：能方便地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍大。功率質(zhì)量比大。一方面在相同的輸出功率前提下，液壓傳動(dòng)設(shè)

3、備的體積小、質(zhì)量輕、慣性小、動(dòng)作靈敏（這對(duì)于液壓自動(dòng)控制系統(tǒng)具有重要意義） ；另一方面，在體積或質(zhì)量相近的情況下，液壓傳動(dòng)的輸出功率大，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩或推力 （如萬(wàn)噸水壓機(jī)等）。調(diào)節(jié)、控制簡(jiǎn)單，方便，省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和過(guò)載保護(hù)。可實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。因傳動(dòng)介質(zhì)為油液，故液壓元件有自我潤(rùn)滑作用，使用壽命長(zhǎng)?？刹捎么笸屏Φ囊簤焊缀痛筠D(zhuǎn)矩的液壓馬達(dá)直接帶動(dòng)負(fù)載，從而省去了中間的減速裝置，使傳動(dòng)簡(jiǎn)化。液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：漏。 因傳動(dòng)介質(zhì)油液是在一定的壓力下， 有時(shí)是在較高的壓力下工作的， 因此在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間不可避免的要產(chǎn)生泄漏。

4、 同時(shí)， 由于油液不是絕對(duì)不可以壓縮的， 油管等也會(huì)產(chǎn)生彈性變形，這就使得液壓傳動(dòng)不宜用在傳動(dòng)比要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合。振。 工作介質(zhì)油液可使液壓傳動(dòng)比機(jī)械傳動(dòng)平穩(wěn)， 但液壓傳動(dòng)中的液壓沖擊和空穴現(xiàn)象又會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng)和噪聲。熱。在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程中，由于存在機(jī)械摩擦、壓力損失、泄漏損失，因而易使泊液發(fā)熱、總效率降低。故液壓傳動(dòng)不宜用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)的性能對(duì)溫度較敏感， 故不宜在高溫及低溫下工作。 液壓傳動(dòng)裝置對(duì)油液的污染亦較敏感，故要求有良好的過(guò)濾設(shè)施。液壓元件要求的加工精度高，在一般情況下又要求有獨(dú)立的能源（如液壓泵站），這些可能使產(chǎn)品成本提高。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不易查找原因，不易迅速排

5、除故障。在上述的優(yōu)、缺點(diǎn)中，有代表性的，能突出液壓傳動(dòng)特點(diǎn)的是前三條。4.液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)【答】 液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)有兩種， 一種是半結(jié)構(gòu)圖， 如教材中的圖 1-2。 在這種圖中，對(duì)每個(gè)液壓元件只表示出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理， 外部形狀則一律不表示， 故稱(chēng)為半結(jié)構(gòu)圖。 這種圖的優(yōu)點(diǎn)是： 直觀性強(qiáng)， 容易理解， 當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)查找方便； 缺點(diǎn)是： 圖形較復(fù)雜，特別是當(dāng)系統(tǒng)元件較多時(shí)繪制更不方便，占地面積也較大。另一種是職能符號(hào)圖 （教材 i 中圖 1-2）。在這種圖形中，每個(gè)液壓元件都用國(guó)家規(guī)定的圖形符號(hào)（gb/t786.1-93） 來(lái)表示。這些符號(hào)只表示相應(yīng)元件的職能（作用） 、連接系統(tǒng)的通路

6、，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并規(guī)定各符號(hào)所表示的都是相應(yīng)元件的靜止位置或零位置（初始位置）。 這種圖的特點(diǎn)是圖面簡(jiǎn)潔，油路走向清楚，對(duì)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)都很方便。因此現(xiàn)在世界各國(guó)采用的較多（具體表示方法大同小異） 。如果某些自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)液壓件無(wú)法用職能符號(hào)表示時(shí)，仍可采用半結(jié)構(gòu)圖。. 重點(diǎn)、難點(diǎn)和解題要領(lǐng)1. 重點(diǎn)及解題要領(lǐng)本章內(nèi)容的重點(diǎn)是： 液壓傳動(dòng)的工作原理， 即什么是液壓傳動(dòng)。 液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性。 這兩個(gè)概念， 尤其是后者貫穿于液壓傳動(dòng)課程的全過(guò)程， 是本課程既重要又最基本的概念。就傳動(dòng)而言，有機(jī)械傳動(dòng)、電傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)等不同的傳動(dòng)方式。其中機(jī)械傳動(dòng)， 例如齒輪傳動(dòng)，

7、 力和速度從一根軸通過(guò)嚙合的齒輪傳到另一根軸上， 比較直觀、 易懂；而液壓傳動(dòng)則是通過(guò)液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的， 工作介質(zhì)油液在封閉的管道內(nèi)流動(dòng)， 摸不著，看不見(jiàn)，直觀性差，故較難理解。因此，通過(guò)平面磨床工作臺(tái)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的工作原理徹底了解、 掌握液壓傳動(dòng)的工作原理， 即如何靠流動(dòng)著的液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的， 這是本課程的基礎(chǔ)。 而液壓系統(tǒng)的兩個(gè)工作特性， 即壓力決定于負(fù)載、 速度決定于流量，又是分析液壓系統(tǒng)工作過(guò)程和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的理論關(guān)鍵。 因此， 上述、 兩個(gè)概念是本章的重點(diǎn) 內(nèi)容。2. 難點(diǎn)及解題要領(lǐng)液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性， 尤其是壓力決定于負(fù)載這一特性是本章中的難點(diǎn)。 所謂難點(diǎn)是指對(duì)

8、初學(xué)者來(lái)說(shuō)，很難理解透負(fù)載同壓力的 主、從關(guān)系。只有通過(guò)課程的不斷深入才能真正消化這一概念。事實(shí)上，要搞清壓力與負(fù)載的關(guān)系， 首先應(yīng)弄清什么是負(fù)載。 從廣義上講， 一切阻礙液體（油液 ）流動(dòng)的阻力都是負(fù)載： 液體在油管里流動(dòng)， 有管路的摩擦阻力 摩擦負(fù)載； 液體流經(jīng)各種液壓件，要克服一定阻力，造成壓力降，有液壓件負(fù)載；液體進(jìn)入液壓缸、作用于有效承壓面上，推動(dòng)液壓缸運(yùn)動(dòng)，就要克服外界施加于系統(tǒng)的、阻礙液壓缸運(yùn)動(dòng)的阻力 外負(fù)載。前兩種（實(shí)際上不止這兩種 ）負(fù)載是內(nèi)負(fù)載，往往都被考慮到系統(tǒng)的能量損失和效率中去；而后者才是系統(tǒng)對(duì)外做功、實(shí)實(shí)在在的、有用的、具體意義上的負(fù)載。可以設(shè)想，這種負(fù)載（即阻力）

9、越大， 使液壓缸運(yùn)動(dòng)、 作用于液壓缸有效承壓面積上的壓力 （在有效承壓面積一定的前題下）也越大，反之亦然。如果施加于液壓缸、阻礙其運(yùn)動(dòng)的阻力即外負(fù)載為零，則作用于液壓缸有效承壓面積上、 推動(dòng)液壓缸運(yùn)動(dòng)的油壓力也為零或接近于零。 這就是負(fù)載為主，壓力為從的主.從關(guān)系。負(fù)載與壓力的上述關(guān)系還可以用“皮之不存，毛將焉附”這句話(huà)來(lái)比喻。有人錯(cuò)誤地認(rèn)為， 32mpa 額定壓力的高壓泵，只要一啟動(dòng)起來(lái)就會(huì)輸出 32mpa 的高壓 油。 這就是對(duì)壓力取決于負(fù)載這一基本概念不清所致。 事實(shí)上， 液壓泵輸出油液的油壓是靠 阻礙油液流動(dòng)的負(fù)載憋上去的，若沒(méi)有負(fù)載，油壓就憋不上去。因此再高額定壓力的泵此時(shí)所輸出的油

10、壓也是零。另外， 要把壓力決定于負(fù)載與壓力閥對(duì)壓力的控制區(qū)分開(kāi)來(lái)。 二者的關(guān)系， 區(qū)別已在教材 i 中有所闡明，故此不再贅述。第二章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)一、主要概念1 .液體的粘性及粘度，粘度的表示方法及其單位，粘度的主要選用原則，我國(guó)液壓油的牌號(hào)數(shù)與運(yùn)動(dòng)粘度（厘斯cst）間的關(guān)系【答】 液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)， 分子間的內(nèi)聚力阻礙分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，液體的這種性質(zhì)叫做液體的粘性。其特點(diǎn)是：只有在流動(dòng)時(shí)液體才表現(xiàn)出粘性，靜止液體（液體質(zhì)點(diǎn)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的液體）是不呈現(xiàn)粘性的。表示液體粘性大小的物理量是粘度。粘度大，液層間的內(nèi)摩擦力就大，油液就稠 ;反之，油液就稀。粘度的表示方法有三種

11、：絕對(duì)粘度y,其單位（量綱）為帕秒一一pa-s, 1pa-s=1n-sail20運(yùn)動(dòng)粘度丫，這是液體的絕對(duì)粘度與其密度的比值。運(yùn) 動(dòng) 粘 度 的 單 位 為 m2/s ， 因 該 單 位 太 大 ， 故 實(shí) 際 中 習(xí) 慣 用 厘 斯 cst,1cst=10-2cm2/s=1m2/s=106cst=10 4st（斯，1st=1cm2/s）。相對(duì)粘度（條件粘度）。我國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)采用的是恩氏粘度e；美國(guó)用賽氏粘度 ssu;英國(guó)用雷氏粘度r（或re 1）。在不同的測(cè)量溫度下， 相對(duì)粘度（恩氏粘度） 的數(shù)值是不同的。 工業(yè)上常以 20、50及100作為測(cè)量恩氏粘度的標(biāo)準(zhǔn)溫度，相應(yīng)粘度以符號(hào)。 e2

12、0、 。 e50、 。 e100 來(lái)表示。在液壓傳動(dòng)中，一般以50c作為測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)溫度。相應(yīng)的粘度以0e50表示。粘度選擇的總原則是：高壓、高溫、低速情況下，應(yīng)選用粘度較大的液壓油。因?yàn)檫@種情況下泄漏對(duì)系統(tǒng)的影響較大，粘度大可適當(dāng)減少這些影響;在低壓、低溫、高速情況下，應(yīng)選用較低粘度的液壓油， 因?yàn)檫@時(shí)泄漏對(duì)系統(tǒng)的影響相對(duì)減小， 而液體的內(nèi)摩擦阻力影響較大。另外，在一般環(huán)境溫度t30 的情況下，油液的粘度主要根據(jù)壓力來(lái)選擇：低壓、油液粘度偏低; 高壓，油液粘度偏高。我國(guó)液壓油的牌號(hào)數(shù)就是以這種油液在50 c （323k）時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度丫的平均厘斯數(shù)值來(lái)命名的。如20號(hào)液壓油，意即丫 50=20cs

13、t。2 . 壓力及其單位，壓力表示方法的種類(lèi)及其相互間的關(guān)系【答】壓力：液體在單位面積上所承受的法向作用力，稱(chēng)為壓力。壓力的單位是n/m2（牛/米稱(chēng)為帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)為帕（pa）,即1pa=1n/m2。由于此單位太小，在工程上使用不方便，常用它的倍數(shù)單位mpa（兆帕），1mpa=106pa=106n/m2。壓力的表示方法有三種： 絕對(duì)壓力為為為以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)進(jìn)行度量而得到的值。 表壓力 （相對(duì)壓力） 為為以大氣為基準(zhǔn)進(jìn)行度量而得到的值。 真空度為為絕對(duì)壓力不足大 氣壓力的那部分?jǐn)?shù)值。相互間關(guān)系： 只有當(dāng)絕對(duì)的壓力小于大氣壓力時(shí)， 才存在真空度。 真空度實(shí)際上也是以大氣壓為基準(zhǔn)度量而得到的壓力值，

14、 與相對(duì)壓力不同的是相對(duì)壓力是正表壓力， 而真空度則是負(fù)壓力。例如：液體內(nèi)某點(diǎn)的真空度為 0.4pa（ 大氣壓 ） ，則該點(diǎn)的絕對(duì)壓力為0.6pa （大氣壓） ，相對(duì)壓力為 -0.4pa （大氣壓） . 真空度最大值不超過(guò)一個(gè)大氣壓。3 . 帕斯卡定律的內(nèi)容、實(shí)質(zhì)及其在液壓系統(tǒng)、液壓原件工作原理中的應(yīng)用【答】帕斯卡定律：在密閉的容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將等值、同時(shí)地傳到 液體內(nèi)所有各點(diǎn)。其實(shí)質(zhì)是，在密閉容器內(nèi)的靜止液體中，若某點(diǎn)的壓力發(fā)生了變化，則該變化值將同時(shí)地傳到液體內(nèi)所有各點(diǎn)。在液壓系統(tǒng)、液壓元件中的應(yīng)用。在由變量泵供油的液壓系統(tǒng)中，從泵到液壓缸的進(jìn) 油腔形成一個(gè)密閉的容腔（容器）

15、，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，液壓缸的進(jìn)油壓力發(fā)生相應(yīng)的變化， 而這個(gè)變化值將等值同時(shí)傳到年、泵的排油口 （嚴(yán)格講并非絕對(duì)等值傳遞：因受液體流動(dòng)時(shí)粘性力、慣性力的影響，使流動(dòng)液體的壓力傳遞與靜止液體的壓力傳遞一一靜壓傳遞有所不 同，但這種影響很小，可以忽略不計(jì)）使泵調(diào)節(jié)自身排量，使之輸出的流量與變化的負(fù)荷相 適應(yīng)，不致于出現(xiàn)速度的高低與載荷大小相失調(diào)的現(xiàn)象。帕斯卡定律在液壓元件中的應(yīng)用，體現(xiàn)在液壓元件的工作原理上（如溢流閥、減壓閥 等）。沒(méi)有帕斯卡定律，就沒(méi)有溢流閥、減壓閥的定壓、穩(wěn)定作用（參看教材i中溢流閥、減壓閥的工作原理），溢流閥、減壓閥也就不存在了。4 .液體的流態(tài)及其判斷，臨界雷諾數(shù)ra值【答

16、】液體的流態(tài)有兩種：層流和紊流。層流是指液體質(zhì)點(diǎn)呈互不混雜的線(xiàn)性狀或?qū)訝盍鲃?dòng)。其特點(diǎn)是液體中各質(zhì)點(diǎn)是平行于管道軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的。流速較低，受粘性的制約不能隨意運(yùn)動(dòng)，粘性力氣主導(dǎo)作用。紊流是指液體質(zhì)點(diǎn)呈混雜紊亂狀態(tài)的流動(dòng)。 其特點(diǎn)是液體質(zhì)點(diǎn) 除了做平行于管道軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)外， 還或多或少具有橫向運(yùn)動(dòng)， 流速較高，粘性的制約作用減弱， 慣性力其主導(dǎo)作用。液體流態(tài)的判斷是臨界雷諾數(shù)re, re=2320 （對(duì)于光滑的金屬圓管）。當(dāng)所計(jì)算的雷諾數(shù)re=vd2320時(shí)，液體為紊流。5 .流動(dòng)液體的三大定律及其計(jì)算公式的表達(dá)式【答】三大定律分別為：質(zhì)量守恒定律（連續(xù)性方程），表達(dá)式為va = q = const式中a

17、為管道任意處過(guò)流斷面面積，v為該斷面上的液體的平均流速。該方程的物理意義是 l:在穩(wěn)定流動(dòng)的情況下，黨不考慮液體的壓縮性時(shí)，通過(guò)管道個(gè)流斷面的流量都相等，等 于任意處的過(guò)流斷面積與該面上液體平均流速的乘積。上式亦可寫(xiě)成v1 a1v 2 a 2式中a1、v1、a2、v2,分別為管道任意兩處的過(guò)流斷面面積相適應(yīng)的液體平均流速。該式 表明：液體的流速與其過(guò)流斷面面積成反比。當(dāng)流量一定時(shí)，管子細(xì)的地方流速大；管子粗的地方流速小。能量守恒定律一一伯努利方程式，表達(dá)式為2pi .二加17g 2ghi2 p2 . a2v2 7g2gh2 hw1流向斷面2所造成的總能量損失:2v2g ； hu為斷面1和2間的

18、局部能即為實(shí)際液體伯努利方程式。式中，hw為液體從斷面hw =hi hhi式中hi為斷面1和2間的沿程能量損失，2h =量損失，2g上式中，a 1、a 2為動(dòng)能修正系數(shù)，在紊流或?qū)恿鞔致杂?jì)算時(shí)取a 1= a 2=1；層流時(shí)取a 1= a2=2 o動(dòng)量定律一一動(dòng)量方程式。實(shí)際液體的動(dòng)量方程式為f= ：02：292-*下1 或由連續(xù)性原理為f = ：qd2v2 -，v1）式中3為動(dòng)量修正系數(shù)，對(duì)于圓管中的層流流動(dòng)，取3=1.33,近似值常取3=1;對(duì)于圓管中的紊流流動(dòng)，取3 =1值得注意的是：上式中 f、v2、v1均為向量，在具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將上式向某指定方向投 影，列出該方向上的動(dòng)量方程。式中的

19、f是液體所受固體壁面的作用力，而液體反作用 于固體壁面上的力則為-f,即與力f大小相等，方向相反（參看教材i中例題2-3）。6.伯努利方程式的物理意義理想液體的伯努利方程式為22四町兒二也 h2w 其物理意義為：君密封的g睛g穩(wěn)定流動(dòng)溫i想源布任意斷面上都具有三種形式的能 量，即壓力能 為、動(dòng)能2g和勢(shì)能h,它們之間可以互相轉(zhuǎn)化，但三種能量總和是一定的。7 .小孔流量公式及其在液壓元件中的應(yīng)用【答】薄壁小孔流量公式為q=cda0，警式中，p為小孔前、后壓力差；p為液體的質(zhì)量密度；ao為小孔的過(guò)流斷面面積;cd為流量 系數(shù)（cd =0.610.62）.。在液壓技術(shù)中，常以上述薄壁孔作為節(jié)流口，

20、制成節(jié)流元件，以使控制的流量不受粘度 的影響。在應(yīng)用上述公式計(jì)算通過(guò)控制閥口的流量時(shí)，公式的壓差p是以閥進(jìn)、出口兩端的壓力差代人的。細(xì)長(zhǎng)孔流量公式為二d4q = 128 l式中，刀為液體的絕對(duì)粘度以為孔的長(zhǎng)度以為孔的內(nèi)徑；/p為長(zhǎng)度l上的壓差=p1（上游壓力）-p2（下游壓力）。細(xì)長(zhǎng)孔是指長(zhǎng)徑比l/d4的小孔，在液壓技術(shù)中常作為阻尼孔（阻尼元件）。油液流過(guò)細(xì)長(zhǎng)孔時(shí)的流態(tài)一般都是層流，因此其流量可用液體流經(jīng)圓管時(shí)的上述流量公式計(jì)算。8 .油液的空氣分離壓和飽和蒸氣壓，二者在數(shù)值上的差別【答】空氣在液體中有兩種存在形式：混合式和溶解式?？諝庖曰旌闲问酱嬖谟谝后w中時(shí)，以汽泡形式存在，肉眼可以看到 ；

21、空氣溶解于液體中時(shí)，以分子狀態(tài)存在于液體內(nèi)，肉 眼不可見(jiàn)。任何液體，由于灌裝、運(yùn)輸?shù)仍?，或多或少都含有一部分氣體（空氣）。在一定的溫度下，當(dāng)液體內(nèi)某點(diǎn)的壓力低于某一數(shù)值時(shí)，溶解于液體內(nèi)的空氣便迅速、大量地分離出來(lái)，形成氣泡，使液體的流動(dòng)形成不連續(xù)狀態(tài)，這一數(shù)值所表示的壓力叫做這個(gè)溫度下該液體的空氣分離壓；在一定的溫度下，當(dāng)液體內(nèi)某點(diǎn)的壓力低于另一數(shù)值時(shí)，不但溶解在液 體中的空氣大量分離出來(lái)，而且液體本身也開(kāi)始沸騰、汽化，產(chǎn)生大量氣泡，使液體流動(dòng)形成不連續(xù)狀態(tài)，此時(shí)數(shù)值所表示的壓力叫做這個(gè)溫度下該液體的飽和蒸氣壓。由上述定義可知飽和蒸氣壓的大小比空氣分離壓要低o如上所述，出現(xiàn)這兩種壓力都要產(chǎn)生

22、大量氣泡，使液體（液壓油）的流動(dòng)形成不連續(xù)狀態(tài)，直接影響執(zhí)行元件速度的穩(wěn)定性。 因此要盡量避免這兩種壓力的產(chǎn)生。從上述兩種壓力可以看出，在一定的溫度下，壓力越低液體越容易汽化（沸騰），亦即沸騰時(shí)液體的溫度越低。 例如，在一定的環(huán)境溫度下， 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰時(shí)的溫度是100 c,但在喜瑪拉雅山頂上沸騰水的水溫可能只有幾十度、甚至十幾度。這就是山頂上壓力偏低的緣故。二、重點(diǎn)難點(diǎn)及解題要領(lǐng)1 .重點(diǎn)本章是整個(gè)液壓傳動(dòng)課程的理論基礎(chǔ)，其主要內(nèi)容是帕斯卡定律、 流動(dòng)液體的質(zhì)量守恒定律（連續(xù)性方程式卜能量守恒定律（伯努利方程式 卜動(dòng)量定律（動(dòng)量方程式卜小孔流量公式 等，同時(shí)也是本章的重點(diǎn)。 伯努利方程式

23、則是上述內(nèi)容中的重點(diǎn)。這是因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的能量及能量損失、效率等的計(jì)算，有關(guān)油泵、液壓裝置的吸油高度、安裝位置等問(wèn)題的設(shè)計(jì)計(jì)算等，都離不開(kāi)伯努利方程式，而連續(xù)性方程式只是伯努利方程式應(yīng)用的一部分（計(jì)算流速），動(dòng)量方程式則在液壓控制的液動(dòng)力計(jì)算中應(yīng)用較多，管夜壓傳動(dòng)中應(yīng)用相對(duì)較少。至于液體的壓力、粘性和粘度，流態(tài) （層流和紊流軍 雷諾數(shù)等建前念當(dāng)然很重要，但這些量及其概 念都已包含在伯努利方程式的比壓能pg、比動(dòng)能2g之中。從這個(gè)局部意義上講，上述基本概念是為伯努利方程式服務(wù)的。因此，伯努利方程式（含其物理意義）是本章中重點(diǎn)的重點(diǎn)。至于帕斯卡定律，其應(yīng)用的條件和對(duì)象是處于密閉容器內(nèi)靜止液體的壓力傳

24、遞問(wèn)題。i中溢流閥、減壓閥的工作原理 ），因此帕斯卡定律是重點(diǎn)內(nèi)容之一。對(duì)于小孔流量公式， 特別是薄壁小孔流量公式，在理論推導(dǎo)上，集伯努利方程式，局部能量損失（過(guò)流斷面突然縮小、 突然擴(kuò)大能量損失）公式于一身；在實(shí)際應(yīng)用中，幾乎所有閥口 流量的計(jì)算都采用此公式。因此，薄壁小孔流量公式也顯得比較重要。2 .難點(diǎn)本章的難點(diǎn)是油液的粘度，特別是油液的絕對(duì)粘度和真空度的概念。油液的絕對(duì)粘度 刀所以有點(diǎn)難，除了因該量是個(gè)抽象的、 公式（2 8）（教材i）中的比例系 數(shù)外，更主要是該量無(wú)法直接測(cè)量、沒(méi)有實(shí)感、理解困難。在實(shí)際工作中，往往是通過(guò)試驗(yàn) 測(cè)量出該種液體的相對(duì)粘度，利用經(jīng)驗(yàn)公式將其換算成運(yùn)動(dòng)粘度，

25、再由運(yùn)動(dòng)粘度與絕對(duì)粘度間的關(guān)系換算成絕對(duì)粘度。實(shí)際上，在科學(xué)研究與試驗(yàn)中，有許多量是無(wú)法直接得到的，通常都是通過(guò)二次儀表、傳感器、模擬量等間接測(cè)得。相比之下，絕對(duì)粘度刀的測(cè)量就見(jiàn)怪不怪了。對(duì)于真空度的概念， 有人錯(cuò)誤地認(rèn)為就是零壓，即一點(diǎn)壓力也沒(méi)有。實(shí)際上，絕對(duì)真空 才是零壓，而真空度只表示絕對(duì)壓力不足大氣壓的那部分?jǐn)?shù)值，也是以大氣壓為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量而得到的負(fù)表壓力數(shù)值（取絕對(duì)值），其最大值不超過(guò)一個(gè)大氣壓。亦即真空度為一個(gè)大氣 壓時(shí)，即是絕對(duì)零壓。3 .解題要領(lǐng)對(duì)于思考題、基本概念題，只要搞清基本概念，抓住基本概念不放，這方面的問(wèn)題便不 難解決。對(duì)于計(jì)算題，主要是帕斯卡定律、伯努利方程式，小孔

26、（薄壁小孔）流量公式及細(xì)長(zhǎng)孔流量公式式（2-41）、（2-42）等方面的問(wèn)題。對(duì)帕斯卡定律方面的習(xí)題，要注意定律應(yīng)用的 條件一一密閉容器內(nèi)的靜止液體 ；對(duì)小孔流量公式方面的習(xí)題，一般常是閥口流量的計(jì)算， 盡管公式中有開(kāi)方項(xiàng)，給單位 （量綱）計(jì)算帶來(lái)一定的不便，但只要把已知條件統(tǒng)一按國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)（si）代入（或在習(xí)題的算式中都換算成相應(yīng)的國(guó)際單位），所求出的未知量的單位就是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)量。此時(shí)若單位太大（或太?。┰僮鲞m當(dāng)?shù)膯挝蛔儞Q。這樣處理，對(duì)具有物理習(xí)題特點(diǎn)的 液壓習(xí)題的計(jì)算，特別對(duì)較復(fù)雜的單位運(yùn)算不易出錯(cuò)。例如，面積、質(zhì)量密度、壓力分別以m2 kg/m3、n/m2代人公式q 小仆功/。后,求得q

27、=10-3 m3s。此單位對(duì)液壓傳動(dòng)來(lái)說(shuō) 顯然太大，故化成 q =10-3xi03l/s=1l/s=60l/min 。應(yīng)用伯努利方程式對(duì)壓力、流量、流速、液壓裝置的安裝位置、油泵的吸油高度、油液 的流向等問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算和判斷時(shí)，首先應(yīng)正確選擇好兩個(gè)基準(zhǔn)面（計(jì)算斷面、該斷面必須是緩變流動(dòng)斷面）：把已知條件最多的上游某斷面選為i-i基準(zhǔn)面（該面也可以兼做零勢(shì)能基準(zhǔn)面），此面一般為油箱的液體自由表面 ；把所求的物理量所在的下游某斷面選定為ii-ii斷面（另一個(gè)相對(duì)基準(zhǔn)面）。如果i-i、ii-ii兩斷面選錯(cuò)了，所列伯努利方程式就不能平衡，或雖然平 衡卻不能求解（勢(shì)能基準(zhǔn)面不受此限制）。其次，在具體計(jì)算時(shí)

28、，應(yīng)分步進(jìn)行（一般應(yīng)求液壓 泊的流速u(mài)。判斷油液的流態(tài)。選擇 i-i、ii-ii兩斷面，列寫(xiě)其伯努利方程式。分別計(jì) 算比壓能、比動(dòng)能、比勢(shì)能、能量損失等各項(xiàng)。綜合各項(xiàng)結(jié)果，求出所求未知量），這樣可以減少出錯(cuò)，即使出現(xiàn)錯(cuò)誤也便于查找。另外，解題時(shí)應(yīng)區(qū)分開(kāi)靜止液體和流動(dòng)液體，前者應(yīng)用靜壓理論，后者應(yīng)用動(dòng)壓理論。對(duì)個(gè)別題目，雖然是流動(dòng)液體，但用靜壓理論也能解出正確答案，這純屬巧合，解題的思路是錯(cuò)誤的。對(duì)細(xì)長(zhǎng)孔流量公式公式（2-41）、（2-42）要注意其導(dǎo)出和應(yīng)用條件，不能將其直接用于非水平設(shè)置的管路中。第三章 液壓泵和液壓馬達(dá)一、主要概念1 .容積式泵（液壓馬達(dá)）的工作原理【答】容積式泵的工作原理

29、是：形成若干個(gè)密閉的工作腔，當(dāng)密閉工作腔的容積從小向 大變化時(shí)，形成部分真空、吸油；當(dāng)密閉工作腔的容積從大向小變化時(shí)，進(jìn)行壓油（排油）。泵的輸油能力（輸出流量的大小）是由密閉工作腔的數(shù)目、容積變化的大小及容積變化的快慢決定的。液壓馬達(dá)是個(gè)執(zhí)行元件，是把人口輸入的液體的壓力能轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)式機(jī)械能輸出的能量轉(zhuǎn)換裝置。從工作原理上講，液壓馬達(dá)是把容積式泵倒過(guò)來(lái)使用，即向泵輸入壓力油，輸出的是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。對(duì)于不同類(lèi)型的液壓馬達(dá)，其具體的工作原理 有所差別。另外，從理論上講，容積式泵和其相應(yīng)的液壓馬達(dá)是可逆的，即向泵輸入壓 力泊，輸出的就是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。但由于功用不同，它們（泵和相應(yīng)的液壓馬達(dá)）的實(shí)際結(jié)構(gòu)有

30、所差別。有的泵（如齒輪泵）是可逆的（即通人壓力油后就可以旋轉(zhuǎn) ），有的泵是不可 逆的。2 .泵和液壓馬達(dá)的工作壓力，排量，理論流量，實(shí)際流量，容積效率，輸入轉(zhuǎn)矩 （泵）， 輸出轉(zhuǎn)矩（液壓馬達(dá)），機(jī)械效率，輸入、輸出功率，總效率，備量的單位（量綱），及相關(guān)量的關(guān)系【答】泵的工作壓力是指液壓泵所輸出的油液為克服阻力所必須建立起來(lái)的壓力，液壓馬達(dá)的工作壓力是液壓馬達(dá)人口的輸入油液的壓力。工作壓力的大小決定于負(fù)載（對(duì)馬達(dá)來(lái)說(shuō)就是輸出軸上的轉(zhuǎn)矩）。液壓泵（或馬達(dá)）的額定工作壓力是指允許使用的最大工作壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載，泵（或馬達(dá)）的效率就將下降，壽命就將降低。液壓泵銘牌上所標(biāo)定的壓力 就是額定壓力。

31、壓力的單位 （si國(guó)際單位制）是n/m2（牛/米勺，稱(chēng)為帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)為帕 （pa）, 即1pa=1n/m2。由于此單位太小，在工程上使用很不方便，因此常采用它的倍數(shù)單位mpa（兆帕）。1mpa=106pa=106n/m2。液壓泵（或馬達(dá)）的排量是指在不考慮泄漏的情況下，泵（或馬達(dá)）每轉(zhuǎn)所輸出（或所需輸入）液體的體積。并常以 qp（對(duì)泵）和qm（對(duì)馬達(dá)）來(lái)表示。其單位是 m3r（米3轉(zhuǎn)：液壓泵（或液壓馬達(dá)）的理論流量qtp（或qtm）是指在不考慮泄漏的情況下泵 （或液 壓馬達(dá)）單位時(shí)間所輸出（或所需輸入）液體的體積。其單位是m3s（米3/秒：國(guó)際單位）。此單位太大，因此常用l/min（升/分）表

32、示。1l=1d m3=103cm3。若設(shè)泵（或馬達(dá)）的轉(zhuǎn)速為np（或nm）, 則有 qtp =q p np（或 qtm=qm nm）o泵（或馬達(dá)）的實(shí)際流量qp（或qm）是指在考慮泄漏的情況下， （或所需輸入）液體的體積。對(duì)液壓泵，qpqtmo 稱(chēng) qtp-qp=qlp（或qtp的比值：rvp=qp/qtp.液壓 的比值；刀vp=cqm/qm。亦即ttp和實(shí)際轉(zhuǎn)矩tpttp是指不考慮摩擦等損失時(shí)泵所需電機(jī)轉(zhuǎn)矩；tpttp。轉(zhuǎn)矩單位是 n - m（牛米）。液壓馬達(dá)所輸出的轉(zhuǎn)矩亦分為理論轉(zhuǎn)矩tp則是考慮摩擦等損失時(shí)泵所需電機(jī)轉(zhuǎn)矩。其值ttm和實(shí)際轉(zhuǎn)矩tm。ttm是指在不考慮摩擦等損失時(shí)所輸出的轉(zhuǎn)矩

33、；tm是指在考慮摩擦等損失時(shí)所輸出的轉(zhuǎn)矩，其值tmm。泵（或馬達(dá)）的機(jī)械損失tip（或tim）是指泵的（或馬達(dá)的）實(shí)際轉(zhuǎn)矩tp（或理論轉(zhuǎn)矩 ttm）與 泵的（或馬達(dá)的）理論轉(zhuǎn)矩ttp以或?qū)嶋Hi專(zhuān)矩tm）的差值，即tip =tp-ttpt2mqm1m 一mm（或tim=ttm-tm）。馬達(dá)轉(zhuǎn)矩輸出的計(jì)算公式為2n，式中pm為馬達(dá)進(jìn)、出口液壓泵的機(jī)械效率 xmp是指泵的理論轉(zhuǎn)矩 ttp與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩 tp之比值：nmp=ttp/t p ;液壓馬達(dá)的機(jī)械效率 73hzm是指液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩 tm與理論輸出轉(zhuǎn)矩 ttm之 比值：mm=tm/ttm。液壓泵的輸入功率 pip是指驅(qū)動(dòng)泵的電機(jī)功率，其

34、值為泵的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩即電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩tp與角速度qm的乘積：pip=tpqp。液壓泵的輸出功率 pop為：pop=ppqp。若tp、 p、pp、qp都以國(guó)際單位代入時(shí)，功率的單位為 w（瓦），1w=1n - m/s。若壓力pp以mpa、 流量qp以l/min代入，則泵的輸出功率可用式 pp=ppqp/60計(jì)算，單位是千瓦（kw）。液壓 馬達(dá)的輸入功率為 rm=pmqm ;馬達(dá)的輸出功率為 pm=tmqm（函為液壓馬達(dá)的角速度）。pp qopppppt jip p p液壓泵的總效率 作為泵的輸出功率與輸入功率的比值為：ppqtp vpppq tpttp/ mp-p =ttp/-p vp mp式中

35、ppqtp和ttpq p分別是不考慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中能量損失的理論輸出功率和理論輸入功率，二者相等。故4=y vp mp。 由次的定義亦有pip =pop/中對(duì)液壓馬達(dá)，若令 nm為其總效率，同樣亦有：rm= yvm ymm ； pom=pim ,胴。3 .齒輪泵（外嚙合泵）泄漏的三個(gè)途徑【答】一是通過(guò)齒頂困和泵體內(nèi)孔間的徑向間隙；二是通過(guò)齒輪端面與端蓋之間的軸向間隙；三是齒輪輪齒啃合線(xiàn)處的接觸間隙。途徑一、三的泄漏量較小，途徑二的泄漏量較大，約占總泄漏量的 75%80%。4 .常用泵-齒輪泵、葉片泵、柱塞泵及相應(yīng)的液壓馬達(dá)的主要優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合【答】齒輪泵的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，

36、質(zhì)量輕，工藝性好，價(jià)格便宜，自吸能 力強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，轉(zhuǎn)速范圍大，維護(hù)方便，工作可靠。它的缺點(diǎn)是困油現(xiàn)象嚴(yán)重，徑向不平衡力大，泄漏大，流量脈動(dòng)大，噪聲較高，不能做變量泵使用。低壓齒輪泵廣泛地應(yīng)用在低壓（25x 105pa以下）的液壓系統(tǒng)中，如機(jī)床以及各種補(bǔ)泊、潤(rùn)滑和冷卻裝置等。齒輪泵在結(jié)構(gòu)上采取一定措施后，也可以達(dá)到較高的工作壓力。中壓齒輪泵主要應(yīng)用于機(jī)床、軋鋼設(shè)備的液壓系統(tǒng)中。 中高壓和高壓齒輪泵主要用于農(nóng)林機(jī)械工程機(jī)械、 船舶機(jī)械和航空技術(shù)中。和齒輪泵一樣， 齒輪液壓馬達(dá)由于密封性差， 容積效率較低， 所以輸入的油壓不能過(guò)高，因而不能產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，并且轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都是隨著齒輪嚙合情況

37、而脈動(dòng)的。齒輪液壓馬達(dá)多用于高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩的液壓系統(tǒng)中。 齒輪泵一般都可以直接作液壓馬達(dá)使用， 即齒輪泵與齒輪液壓馬達(dá)二者是可逆的。和齒輪泵相比，葉片泵有流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、壽命長(zhǎng)，輪廓尺寸較小、結(jié)構(gòu)較緊湊等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著自吸能力差、調(diào)速范圍小、最高轉(zhuǎn)速較低、葉片容易咬死、工作可靠性較差、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、對(duì)油液污染較敏感等缺點(diǎn)。因此在工作環(huán)境較污穢、速度范圍變化較大的機(jī)械上應(yīng)用相對(duì)較少。 在工作可靠性要求很高的地方，如飛機(jī)上， 也很少應(yīng)用。葉片泵在中， 低壓液壓系統(tǒng)尤其在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用最多。 其中單作用式葉片泵常做變量泵使用，其額定壓力較低（6.3mpa） ，常用于組合機(jī)床，壓力機(jī)械等；雙

38、作用式葉片泵只能做定量泵使用，其額定壓力可達(dá)14mpa21mpa ，在各類(lèi)機(jī)床（尤其是精密機(jī)床）設(shè)備中，如注塑機(jī)、運(yùn)輸裝卸機(jī)械及工程機(jī)械等中壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 葉片液壓馬達(dá)最大的優(yōu)點(diǎn)是體積小、 慣性小， 動(dòng)作靈敏， 允許換向頻率很高、 甚至可在幾毫秒內(nèi)換向。 但其最大的弱點(diǎn)是泄漏較大，機(jī)械特性較軟， 不能在較低轉(zhuǎn)速下工作， 調(diào)速范圍不能很大。 因此適用于低轉(zhuǎn)矩， 高轉(zhuǎn)速及對(duì)慣性要求較小， 對(duì)機(jī)械特性要求不嚴(yán)的場(chǎng)合。 由于變量葉片液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件多、 泄漏較大，容積效率低， 機(jī)械特性軟及調(diào)節(jié)不便等原因，葉片液壓馬達(dá)一般都制成定量式的，即一般葉片液壓馬達(dá)都是雙作用式的定量液壓

39、馬達(dá)。柱塞泵（液壓馬達(dá)）由于構(gòu)成密封工作腔的構(gòu)件一一柱塞和缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，加工方便，容易得到較高的配合精度，密封性好，故容積效率高，工作壓力高。同時(shí)這種泵只要改變柱塞的行程就可以很方便的改變其流量，易于實(shí)現(xiàn)變量。因此柱塞泵在高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，如龍門(mén)刨床、拉床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、船舶機(jī)械等場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。 |柱塞泵（液壓馬達(dá)）按其柱塞的排列方式和運(yùn)動(dòng)方向的不同， 可分為軸向柱塞泵（液壓馬達(dá) ）和徑向柱塞泵（液壓馬達(dá)） 兩大類(lèi)。軸向柱塞泵的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小且易于實(shí)現(xiàn)變量，壓力高（可達(dá)到40mpa 或更高 ） ，可在

40、高壓高速下工作，并具有較高的容積效率。 因此這種泵在高壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多。 不足的是該泵對(duì)油液的污染十分敏感，一般需要精過(guò)濾。同時(shí)該泵自吸能力差，常需要由低壓泵供油。軸向柱塞泵具有可逆性， 當(dāng)輸入高壓油時(shí)就可以作液壓馬達(dá)使用。 軸向柱塞液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)速較高，因此多用于小轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速的工作場(chǎng)合。和軸向柱塞泵比， 徑向柱塞泵的徑向尺寸較大， 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 且配油軸受到徑向不平衡力作用，易于磨損，因而限制了轉(zhuǎn)速和壓力的提高（最高壓力在2ompa 左右 ） ，故目前生產(chǎn)中應(yīng)用不多。該泵的容積效率較高，一般可達(dá)0.940.98。與軸向柱塞液壓馬達(dá)相反， 徑向柱塞液壓馬達(dá)多應(yīng)用于低速大轉(zhuǎn)矩液壓系統(tǒng)。 該

41、馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大（柱塞直徑大，行程長(zhǎng)、 數(shù)目多 ） 、 壓力高、 密封性好。 但其尺寸及體積大，不能用于反應(yīng)靈敏、頻繁換向的系統(tǒng)中。在礦山機(jī)械、采煤機(jī)械、工程機(jī)械、建筑機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械及船舶方面，低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)得到了廣泛虛用。綜上所述，從使用角度看，上述三大類(lèi)泵的優(yōu)劣次序是柱塞泵、葉片泵、齒輪泵。從結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、價(jià)格，及抗污染能力等方面來(lái)看，齒輪泵最好，而柱塞泵結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、價(jià)格最高、對(duì)油液的清潔度要求也最苛刻。因此，每種泵（馬達(dá)）都有自己的特點(diǎn)和使用范圍，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體工況，結(jié)合各類(lèi)泵的性能、特點(diǎn)及適用場(chǎng)合，合理選擇。5.外反饋限壓式變量葉片泵的特性曲線(xiàn)（曲線(xiàn)形狀、形狀分析、影

42、晌曲線(xiàn)形狀的因素）【答】外反饋限壓式變量葉片泵的特性曲線(xiàn)即泵的輸出流量與壓力的關(guān)系曲線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)為p -q”曲線(xiàn)，如圖3- 1所示。圖3.1外反饋限壓式變量葉片泵特性曲線(xiàn)（1）曲線(xiàn)形狀曲線(xiàn)由二條直線(xiàn)段 ab、bc和一拐點(diǎn)b組成。（2）曲線(xiàn)形狀分析曲線(xiàn)ab段。在此段范圍內(nèi)，泵的反饋?zhàn)饔昧?ppax小于泵的彈簧預(yù)緊力 fs（參閱教 材i圖3-12） -ppaxfs,定子左移，偏心距e減小，泵的流量qp也減小。當(dāng)泵的工作壓力高到接近于線(xiàn)段bc上的c點(diǎn)時(shí)（實(shí)際不能達(dá)到c點(diǎn)），泵的流量已很小，這時(shí)因壓力較高，泄漏也增多。當(dāng)泵的流量只能全部用于彌 補(bǔ)泄漏量時(shí)，泵實(shí)際向外輸出的流量已為零，這時(shí)泵的定子、轉(zhuǎn)子之間

43、維持一個(gè)很小的偏心距，偏心距不會(huì)再減小，泵的壓力也不會(huì)再升高o這就是曲線(xiàn)bc段上的點(diǎn)co（3）影響曲線(xiàn)形狀的因素由泵的工作原理可知：改變反饋柱塞的初始位置，可以改變初始偏心距eo的大小，從而改變了泵的最大輸出流量，即使曲線(xiàn) ab段上、下平移。改變壓力彈簧預(yù)緊力 fs的大小，可以改變壓力 pb（pb=fs/az）的大小，使曲線(xiàn)拐點(diǎn) b 左、右平移。改變壓力彈簧的剛度，可以改變曲線(xiàn)bc段的斜率。彈簧剛度增大，bc段的斜率變小，曲線(xiàn)bc段趨向平緩。掌握了限壓式變量泵的上述特性，可以很方便地為實(shí)踐服務(wù)。例如：在執(zhí)行元件的空行程、非工作階段，可使限壓式變量泵工作在曲線(xiàn)的ab段，這時(shí)泵的輸出流量最大、系統(tǒng)

44、速度最高，從而提高了系統(tǒng)效率；在執(zhí)行元件的工作行程，可使泵工作在曲線(xiàn)的bc段，這時(shí)泵可以輸出較高壓力， 并根據(jù)負(fù)載大小的變化自幼調(diào)節(jié)輸出流量的大小，以適應(yīng)負(fù)載速度的要求。又如：調(diào)整反饋柱塞的初始位置，可以滿(mǎn)足液壓系統(tǒng)對(duì)流量大小不同的需要；調(diào)節(jié)壓力彈簧的預(yù)緊力，可以適應(yīng)負(fù)載大小不同的需要，等等。由泵的工作原理可知，若把壓力彈簧撤掉，換向剛性擋塊，或把壓力彈簧頂死，限壓式變量葉片泵就可以做定量泵使用。6.泵和液壓馬達(dá)的職能符號(hào)【答】泵（單、雙向定量泵，單、雙向變量泵 ）和液壓馬達(dá)（單、雙向定量液壓馬達(dá)，單、 雙向變量壓馬達(dá)）的職能符號(hào)如圖33所示。3)匕)(*)(/j(g)(h)圖3-2液壓聚和液

45、壓馬達(dá)的職能符號(hào)單向定域泵, 3）單向變毋泵:q）單相定忸液壓馬達(dá)；5單向變注液壓馬達(dá)；3）雙向定城泵； （/）雙向變量泵；（）雙向定量液壓馬達(dá)* （a）雙向變量港國(guó)馬送電二、重點(diǎn)難點(diǎn)及解題要領(lǐng)1 .重點(diǎn)容積式泵和液壓馬達(dá)的基本工作原理（共性工作原理）；泵和液壓馬達(dá)的性能參數(shù)，如壓力p、流量q、排量q、功率p、效率刀和轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩t等的定義、量綱、相互間的關(guān)系 及計(jì)算；常用液壓泵和馬達(dá)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；外反饋限壓式變量葉片泵的特性曲線(xiàn)（曲線(xiàn)形狀、形狀分析、影響曲線(xiàn)形狀的因素）等內(nèi)容是本章的重點(diǎn)。這是因?yàn)槿莘e式泵和馬達(dá)的具體類(lèi)型雖然不同，但它們都是基于容積式泵和馬達(dá)的基本

46、工作原理而工作的；泵和馬達(dá)的性能參數(shù)在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算，在液壓元件的選擇中都是必不可少的；掌握常用液壓泵和馬達(dá)的工作原理、性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍對(duì)在工程實(shí)踐中 正確選擇、合理使用泵和馬達(dá)是必須的；正確掌握外反饋限壓式變量泵的特性曲線(xiàn)，可使限壓式變量泵更好的為工程實(shí)踐服務(wù)。因此上述內(nèi)容是本章重點(diǎn)。2 .難點(diǎn)泵的密閉工作腔的確定。不同類(lèi)型的容積泵， 其密閉工作腔由不同的表面圍成。有的泵其工作腔很明顯（容易確定），如柱塞泵；有的則不明顯，如齒輪泵。泵和馬達(dá)的容積效率，尤其是泵的容積效率y vp的正確使用。在計(jì)算題目時(shí)，在已知qp、np、t vp的條件下，求泵的輸出流量（實(shí)際流量）qp時(shí)，每次都有相當(dāng)

47、部分學(xué)生按式島 =qp np 計(jì)算，即不考慮容積效率 刀vp。此步計(jì)算出錯(cuò)，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，與此步有關(guān)量的計(jì)算如泵的 輸出、輸入功率等的計(jì)算皆隨之而錯(cuò)。泵和馬達(dá)的理論流量和實(shí)際流量的大小之分：哪個(gè)大，哪個(gè)小，二者容易混淆（尤其是液壓馬達(dá)的容易混淆）。液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式tm=pmqmsm/2兀中壓力pm的取值：當(dāng)馬達(dá)出口壓力為零時(shí)，pm 即為馬達(dá)的入口壓力； 當(dāng)馬達(dá)出口壓力不為零時(shí)， pm 取馬達(dá)入口壓力與出口壓力之差值。對(duì)于，齒輪泵的密閉（密封）工作腔是由泵的前、后端蓋，一對(duì)互相嚙叫合的輪齒的齒間內(nèi)齒廓表面圍成的。當(dāng)這對(duì)輪齒逐漸脫離嚙合時(shí)（密閉工作腔容積逐漸擴(kuò)大時(shí)）進(jìn)行吸油；當(dāng)這對(duì)輪齒完全

48、脫離嚙合時(shí)， 密閉工作腔的容積達(dá)到最大（等于齒間的容積）， 油液充滿(mǎn)（吸滿(mǎn) ）了齒間。在泵的出口、排油區(qū)，當(dāng)一對(duì)輪齒逐漸進(jìn)入嚙合時(shí)，密閉工作腔的容積（ 由最大 ）逐漸減小，油液逐漸被排出（擠出 ），當(dāng)一輪齒完全進(jìn)入另一齒間時(shí)，密閉工作腔的容積變得最小，齒間的泊液基本完全排出。上述所用 逐漸 一詞，是為了幫助問(wèn)題的理解而引人， 實(shí)際上絕非逐漸 ， 而是 很快 。對(duì)于，在計(jì)算題目中不考慮容積效率xvp, 一是馬虎，這不在討論范圍之內(nèi)；二是基本概念不清， 即理論流量與實(shí)際流量難以區(qū)分。 事實(shí)上， 實(shí)際流量是泵出口處實(shí)實(shí)在在的輸 出流量；理論流量是由泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速等因素決定的，泵內(nèi)部所能產(chǎn)生

49、的流量。這部分流量（理論流量 ）在從泵內(nèi)部送往 泵的出口途中 ，不可避免的產(chǎn)生泄漏，因而使得泵的出口流量減小， 即泵的內(nèi)部理論流量大于泵的外部實(shí)際流量。 為便于記憶、理解， 簡(jiǎn)稱(chēng)為（對(duì)于液壓泵）其內(nèi)部流量大于外部流量。因此，在由內(nèi)部流量計(jì)算外部流量時(shí)，要乘以容積效率（qtp 刀vp=qp）；在由外部流量計(jì)算內(nèi)部流量時(shí)，要除以容積效率 （qp/ y vp=qtp）。對(duì)于，液壓泵的理論流量與實(shí)際流量的基本概念及大、小關(guān)系，上面已闡明，故此不再贅述。對(duì)于液壓馬達(dá)，其理論流量與實(shí)際流量的大、小關(guān)系，與泵剛好相反，即 qm qmo 馬達(dá)的理論流量亦是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、尺寸及轉(zhuǎn)速等因素決定的，與外部（其它）

50、因素?zé)o關(guān)；馬達(dá)的實(shí)際流量， 是由馬達(dá)入口向馬達(dá)內(nèi)部輸入的實(shí)實(shí)在在流量。 同樣， 馬達(dá)人口的油液在被 送往 馬達(dá)內(nèi)部的 途中 ，不可避免的要產(chǎn)生泄漏，故使內(nèi)部的理論流量小于外部（ 入口） 的實(shí)際流量， 簡(jiǎn)稱(chēng)為內(nèi)部流量小于外部流量。 故當(dāng)由已知的外部流量求內(nèi)部流量時(shí)， 應(yīng)乘以容積效率：qm - y vm=qtm ；由已知的內(nèi)部流量求外部流量時(shí)，應(yīng)除以容積效率：qtm/tm=qm。對(duì)于，關(guān)于壓力pm的取值。事實(shí)上，在轉(zhuǎn)矩公式tm=pmqm 5m/2兀中，qm是馬達(dá)的自身結(jié)構(gòu)、內(nèi)部因素。單靠qm 是不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的。壓力 pm 是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的外界因素。 pm越大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大，反之亦然。當(dāng)馬達(dá)出口壓力為

51、零時(shí)，人口油壓力 pm 將全部轉(zhuǎn)換成 馬達(dá)軸所輸出的轉(zhuǎn)矩。故此時(shí)公式tm=p mqmwm/2兀中的壓力pm應(yīng)以馬達(dá)的入口壓力值代人。 當(dāng)馬達(dá)的出口壓力不為零時(shí)， 出口壓力在馬達(dá)的出口將形成反向阻力矩。 這時(shí)轉(zhuǎn)換成馬 達(dá)軸上轉(zhuǎn)矩的入口壓力必須是克服出口阻力（壓力）后剩余那部分的壓力。因此，此時(shí)公式tm=pmqm *m/2兀中的pm值應(yīng)以馬達(dá)人口與出口壓力的差值代人。3 . 解題技巧關(guān)于解題技巧， 對(duì)于基本概念只能加強(qiáng)理解， 深入掌握； 對(duì)于計(jì)算題， 本章主要是泵和液壓馬達(dá)的有關(guān)性能參數(shù)的計(jì)算， 為液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 泵及液壓件的選擇打下一定基礎(chǔ)o 這里主要談?wù)劚煤鸵簤厚R達(dá)的功率和馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的計(jì)算問(wèn)題

52、。求泵的輸入功率 ptp時(shí)，從概念上講，有兩種方法：一是直接由輸入轉(zhuǎn)矩tp和角速度工求得一一ptp=tp-qp;二是由泵的出口壓力鳥(niǎo)和流量qp求得一一 ptp=ppqp/rp（目為泵的總效率）。對(duì)于前者，qp這一量題目可直接或間接給出 （間接求出），但對(duì)轉(zhuǎn)矩 l一般都很少給出，故用該式計(jì)算輸入功率較困難。對(duì)于后者，由于壓力pm、流量qm和效率ym題目有時(shí)直接給出，有時(shí)由題目的已知條件可直接或間接算出，故一般常首選此式來(lái)計(jì)算泵的輸入功率，即由輸出功率計(jì)算輸入功率。所謂由出求人。求液壓馬達(dá)的輸出功率pom時(shí)，亦有兩種方法：一是直接由馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩tm和角速度qm求得- -pom=tm- qm二是由

53、馬達(dá)的人口壓力pm和流量qm求得一 -pm=pm-qm如（帥為馬達(dá)的總效率）。對(duì)于前者，qm很少直接給出或間接給出，而轉(zhuǎn)矩 tm 一般又常是待求 量。故用該式計(jì)算馬達(dá)輸出功率較困難。對(duì)于后者，由于壓力pm、流量qm和效率小題目有時(shí)直接給出、有時(shí)由題目的已知條件可直接或間接算出，故常首選用此來(lái)計(jì)算液壓馬達(dá)的輸出功率。即由輸入功率計(jì)算輸出功率。所謂由人求出。液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速 nm的計(jì)算，通常也有二種方法： 一是由qtm、qm和nm三者間的關(guān)系 求nm,即nm=qtm/qm,二是由馬達(dá)的輸入功率piw和輸出功率 p0m間的關(guān)系求 nm：即pom =tmcm =tm2nm = rm = pm =pmqm

54、m ,亦即 nm = p mqu胴m/2 71tm 對(duì)于 后者，一方面計(jì)算式較復(fù)雜；另一方面計(jì)算式中的pm、qm、tm及小等值有的題目已給出，有的尚需間接算出。相比之下，前面的公式較簡(jiǎn)單，即通常情況下，應(yīng)首選由式nm=qtm/qm來(lái)計(jì)算馬達(dá)轉(zhuǎn)速。第四章液壓缸1、壓缸的類(lèi)型【答】液壓缸的類(lèi)型繁多。按作用方式分，液壓缸分為單作用式和雙作用式兩大類(lèi)。單作用式液壓缸，其一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)靠液壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)，而反向運(yùn)動(dòng)則依靠重力或彈簧力等實(shí)現(xiàn)。雙作用式液壓缸，其正、 反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都依靠液壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。按不同的使用壓力，液壓缸又可分為中壓、 低壓、中高壓和高壓液壓缸。 對(duì)于機(jī)床類(lèi)機(jī)械，一般采用中低壓液壓缸， 其額定壓力為 2.5mpa6.3mpa;對(duì)于要求體積小、質(zhì)量輕、出力大的建筑車(chē)輛和飛機(jī)用液壓 缸多采用中高壓液壓缸，其額定壓力為10lmpa16mpa;對(duì)于油壓機(jī)響