1、第二章思考題1、為什么把液壓控制閥稱為液壓放大元件？答：因為液壓控制閥將輸入的機械信號（位移）轉換為液壓信號（壓力、流量）輸出，并進 行功率放大，移動閥芯所需要的信號功率很小，而系統的輸出功率卻可以很大。2、什么是理想滑閥？什么是實際滑閥？答：理想滑閥是指徑向間隙為零，工作邊銳利的滑閥。實際滑閥是指有徑向間隙，同時閥口工作邊也不可避免地存在小圓角的滑閥。4、什么叫閥的工作點？零位工作點的條件是什么？答：閥的工作點是指壓力-流量曲線上的點，即穩態情況下，負載壓力為p，閥位移乂時， 閥的負載流量為ql的位置。零位工作點的條件是q =p =x =0。L L V5、在計算系統穩定性、響應特性和穩態誤差

2、時，應如何選定閥的系數？為什么？ 答：流量增益氣=l，為放大倍數，直接影響系統的開環增益。Vdq流量-壓力系數K =- l，直接影響閥控執行元件的阻尼比和速度剛度。c cpL壓力增益K = CpL，表示閥控執行元件組合啟動大慣量或大摩擦力負載的能力 p CxV當各系數增大時對系統的影響如下表所示。響應特性穩態誤差A響應特性穩態誤差AInK 17、徑向間隙對零開口滑閥的靜態特性有什么影響？為什么要研究實際零開口滑閥的泄漏特 性？，兩者相差很大。c答：理想零開口滑閥K =0，K =3，而實際零開口滑閥由于徑向間隙的影響，存在泄漏，兩者相差很大。c“兀 r2W 流量K =C0 32 旦理想零開口滑閥

3、實際零開口滑閥因有徑向間隙和工作邊的小圓角，存在泄漏，泄漏特性 決定了閥的性能，用泄漏流量曲線可以度量閥芯在中位時的液壓功率損失大小，用中位泄漏 流量曲線來判斷閥的加工配合質量。8、理想零開口閥具有線性流量增益，性能比較好，應用最廣泛，但加工困難；因為實際閥 總存在徑向間隙和工作邊圓角的影響。9、什么是穩態液動力？什么是瞬態液動力？答：穩態液動力是指，在閥口開度一定的穩定流動情況下，液流對閥芯的反作用力。瞬態液動力是指，在閥芯運動過程中，閥開口量變化使通過閥口的流量發生變化，引起 閥腔內液流速度隨時間變化，其動量變化對閥芯產生的反作用力。習題1、有一零開口全周通油的四邊滑閥，其直徑d=8x10

4、-3m，徑向間隙孔=5x10-6m，供油壓 力ps=70 x105Pa，采用10號航空液壓油在40C工作，流量系數Cd=0.62，求閥的零位 系數。解：零開口四邊滑閥的零位系數為：零位流量增益K = qwJ-s-十，、一 一一，一“兀r2WPsp兀r2cPsp兀r2c32* d 零位壓力增益K p0將數據代入得K = 1.4m 2/sK0 = 4.4 x 10-12 ms - PaK0 = 3.17 x1011 Paim2、已知一正開口量 =0.05 x10-3m的四邊滑閥，在供油壓力ps=70 x105 Pa下測得零位泄露流量qc=5穌位，求閥的三個零位系數。解：正開口四邊滑閥的零位系數為：

5、q零位流量增益K =%q0 U一 ，一 ” q 零位流量-壓力系數K = = c0 2ps 零位壓力增益Kpo = K0 =岑 c0將數據代入得K = 1.67m 2/sK = 5.95 x 10-12 m3, s - PaK 0 = 2.8x10ii Pa m第三章思考題1、什么叫液壓動力元件？有哪些控制方式？有幾種基本組成類型？答：液壓動力元件（或稱為液壓動力機構）是由液壓放大元件（液壓控制元件）和液壓執行 元件組成的?？刂品绞娇梢允且簤嚎刂崎y，也可以是伺服變量泵。有四種基本形式的液壓動 力元件：閥控液壓缸、閥控液壓馬達、泵控液壓缸和泵控液壓馬達。4、何謂液壓彈簧剛度？為什么要把液壓彈簧剛

6、度理解為動態剛度？4 p A2答：液壓彈簧剛度K =，它是液壓缸兩腔完全封閉由于液體的壓縮性所形成的液壓h Vt彈簧的剛度。因為液壓彈簧剛度是在液壓缸兩腔完全封閉的情況下推導出來的，實際上由于 閥的開度和液壓缸的泄露的影響，液壓缸不可能完全封閉，因此在穩態下這個彈簧剛度是不 存在的。但在動態時，在一定的頻率范圍內泄露來不及起作用，相當于一種封閉狀態，因此 液壓彈簧剛度應理解為動態剛度。習題1、有一閥控液壓馬達系統，已知：液壓馬達排量為m=6x10-6m*d，馬達容積效率為 95%，額定流量為qn=6.66x 10-4m乂，額定壓力Pn=140 x 10P a高低壓腔總容積丫=3 x 10-4

7、m3。拖動純慣性負載，負載轉動慣量為J t=0.2kg - m2，閥的流量增益Kq=4m2，流量-壓力系數氣=1.5 1伊、Pa，液體等效體積彈性模量七=7x108Pa。試求出以閥芯位移xv為輸入，液壓馬達轉角。m為輸出的傳遞函數。解：由閥控液壓馬達的三個基本方程Q = K Xv - K PlQ = D s0 + C p +-sPL m m tm L 4 p L ePD = Js20K9 _D可得君=j (KPD = Js20K9 _D可得君=j (K + c )一V ct t s3 + c 4 s2 + s4 P D 2D 2e mm馬達的容積效率 門=qn 且 Aq = Ctmp nn得

8、C = qn v)= 2.38x 10-12 ms -Patm pn6. 6 7 109代入數據得XV 7t 5. 9用也 02+s k 3-22 +1。s 12、閥控液壓缸系統，液壓缸面積A =150 x10-4m2，活塞行程L=0.6m,p閥至液壓缸的連接管路長度l=1m，管路截面積a=1.77x10-4m2，負載質量m =2000kg，t閥的流量-壓力系數K=2x10-12 m3S.pa。求液壓固有頻率和液壓阻尼比匚卜。計算時取 & =7x108 Pa， eP =870解：總壓縮體積 V = A L + al = 9.177x10-3m3 t pA2管道中油液的等效質量m0= alp a

9、- = 1106kg液壓缸兩腔的油液質量m1 = Ap -Lp = 7.38kg則折算到活塞上的總質量mt = mt+m0+m1 = 3113kg所以液壓固有頻率=J !e p =148血洞苗 h Vm,液壓阻尼比 匚=匚七， t = 5.34x 10-3 h A t V p t4、有一四邊滑閥控制的雙作用液壓缸，直接拖動負載作簡諧運動。已知：供油壓力ps = 140 x 10P a負載質量mt= 300kg，負載位移規律為xp = xmsino t，負載移動的最大振幅x = 8x10-2m，角頻率o = 30rad- s。試根據最佳負載匹配求液壓缸面積和四邊P = 870kg .；m3。閥的

10、最大開面積Wx。計算時，取P = 870kg .；m3。解：負載速度l = X =x cos wt負載力 F = mx = mX)2soin功率 N = |F -u I = 2m w3X2 sin2wt- 兀則在2wt=3時，負載功率最大2最大功率點的負載力住廣虧叫蓄22最大功率點的負載速度4=項OXm故液壓缸面積 A =司4 = 1.64 x 10-3 m2 P 2:?P3 s由于最大空載流量q由于最大空載流量q0m 二點氣5 = CWdXVm斜，因而可以認為液壓固 有頻率就是綜合諧振頻率。此時系統的穩定性由液壓固有頻率h和液壓阻尼比匚所限 制。有些大慣量伺服系統，往往是sK，即負載剛度遠大

11、于液壓彈簧剛度。此時 - KeKh，=：K。hrA20 m m二階振蕩環節與二階微分環節近似對消，系統動態特性主要由液體壓縮性形成的慣性環節決 定。2 ) KK ,即負載剛度遠小于液壓彈簧剛度。此時，R , hrA2P=:、=：K。隨著k降低，、都要降低，但和o 降低 0 h V mm | mr m 0r m要多，使om和0之間的距離增大，o0處的諧振峰值抬高。習題1、如圖6-39所示電液位置伺服系統，已知：Kq=20 X10-6 m/.mA，氣=5x10-6 md， n=0.03X10-2mrad，Kf=50VQ，oh=100radS，匚 h=0.225。求：系統臨界穩定狀態時的放大器增益Ka為多少?幅值裕量為6dB時的Ka為多少？系統作2 x 10-2 m，S等速運動時的位置誤差為多少？伺服閥零漂AI d=0.6mA時引起的靜 差為多少？K K( Kq D)n解：1)系統的開環傳遞函數為G(s)H(s)二 一s，2?hs+1|h)則系統的開環增益K = kaKf(qD)n m由系統的穩定條件Kv 20h得系統的零界狀態時Ka%(KqD)n = 209hm求得 K