第五章液压控制元件及应用
第一节液压控制阀概述
液压控制阀是液压系统中的控制元件，用来控制系统中油液的流动方向、油液的压力和流量，简称液压阀。根据液压设备要完成的任务，我们对液压阀作相应的调节，就可以使液压系统执行元件的运动状态发生变化，从而使液压设备完成各种预定的动作。
液压阀按连接方式，可分为
1.管式连接
2.法兰式连接
3.板式连接
根据用途，液压阀可分为
方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
第二节方向控制阀及应用
在液压系统中，用来控制油液流动方向的阀统称方向控制阀，简称方向阀。
一、换向阀
换向阀利用阀芯和阀体间相对位置的改变，来控制油液的流动方向，接通或关闭油路，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。
1.工作原理
当阀芯在阀体内作往复滑动时，便可改变各油口之间的连通关系，从而改变油液的流动方向。
2.图形符号及含义
（1）“位”数和“通”数
“位”数：指换向阀的工作位置数，即阀芯的可变位置数。用方（或长方）框表示，有几个方框就表示有几“位”。
“通”数：指换向阀与系统油路相连通的油口数目。方框中的箭头表示两油口连通，但不一定为油液的实际流向；“┴”“丅”表示该油口被阀芯封闭，此路不通。箭头或“┴”、“丅”与方框的交点数有几个即为几“通”。
图5-2为常用换向阀“位”和“通”的图形符号。
图5-2换向阀“位”和“通”图形符号
控制滑阀移动的方法有很多，常见的换向阀操纵方式符号见图5-3。
图5-3换向阀操纵方式符号
a)手柄式b)机动式c)电磁动 d)弹簧控制 e)液动f)液压先导控制g)电液控制
3.常态位
4. 滑阀机能
指三位阀在常态位时各油口的连接关系。
在分析和选择滑阀机能时，常考虑以下几方面：
（1）泵是否卸荷
（2）缸锁紧或浮动
（3）换向平稳性与精度
（4）启动平稳性
5. 几种常用的换向阀
滑阀式换向阀按操纵方式可分为手动、机动、电动、液动和电液动等类型。
（1）手动换向阀
手动换向阀是依靠手动杠杆的作用力驱动阀芯运动实现换向，按其操作机构形式可分为手柄操作式和手轮操作式两种类型，分别通过推动手柄或转动手轮来改变阀芯位置。
a）、c）弹簧复位式结构及图形符号b）、d）钢球定位式结构及图形符号
图5-4手柄操作换向阀
1-手柄? 2-阀芯? 3-弹簧
手动换向阀操作简便，工作可靠，适用于动作变换频繁、工作持续时间短的场合，常用于行走机械的液压系统中。
（2）机动换向阀
机动换向阀又称行程阀，是通过机械控制的方
法改变阀芯位置实现换向，一般为二位阀。
二位三通机动换向阀图形符号
机动换向阀换向可靠、平稳，改变挡铁斜面角度便可改变换向时阀芯的移动速度，即可改变换向时间。
（3）电磁换向阀
电磁换向阀利用电磁铁的作用力推动阀芯移动实现换向。
1）工作原理
三位四通电磁换向阀图形符号
2）阀用电磁铁
根据使用电源的不同，换向阀的电磁铁有交流和直流两种，每一种按电磁铁是否浸在油里，又有干式和湿式之分。
电磁换向阀的电磁铁可用按钮开关、行程开关、限位开关、压力继电器等发出的电信号控制换向，操纵方便，自动化程度高，因而应用最广。但由于受到电磁铁吸力较小的限制，只宜用在流量小于
-3m3/s的液压系统中，流量大的场合常采用下面将要介绍的两种换向阀。
（4）液动换向阀
液动换向阀利用控制油路的压力油推动阀芯移动实现换向。
三位四通液动换向阀图形符号
由于压力油可产生很大的推力，所以液动换向阀适用于高压大流量液压系统。液动换向阀控制油路上常装有可调节流阀，用来调节换向时间。
（5）电液换向阀
电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀二者组合而成，用在大流量的液压系统中。
1）工作原理
电液换向阀通过电磁阀改变控制油液的方向，继而改变液动阀阀芯的移动方向。其中电磁阀作先导阀，用来切换控制油路；液动阀作主阀，用来切换系统主油路。由于用来推动液动阀阀芯的控制流量不必很大，所以可用反应灵敏的小规格电磁阀方便地控制大流量的液动阀。电液换向阀在高压大流量的自动化液压系统中得到了广泛的应用。
b)图形符号 c)简化图形符号
图5—8 三位四通液动换向阀
2）控制油液进排油方式
电液阀根据控制油液进入和排出的方式不同，可以组成内控外排、外控内排、外控外排和内控内排四种控制形式，供不同的使用场合选用。
6. 换向阀的应用
（1）控制执行元件换向
a）控制单作用式缸换向 b）控制差动缸换向
图5-9换向回路
（2）用行程阀作先导阀实现连续往复运动
图5-10用行程阀作先导阀实现连续往复运动图5-11用电磁阀实现完整工作循环
（3）用电磁阀实现完整工作循环
（4）多路换向阀
将两个以上的手动换向阀组合在一起，形成以换向阀为主的组合阀称多路换向阀，简称多路阀。多路阀具有结构紧凑、管路简单、压力损失小和安装简便等优点，常用于工程机械及其它要求集中操纵多个执行元件运动的行走机械中。
多路阀的组合方式有并联式、串联式、顺序式和复合式四种。
a）并联式 b）串联式 c）顺序式
图5-12多路换向阀
二、单向阀
1.普通单向阀
普通单向阀也称单向阀，其作用是只许油液沿一个方向流动，即正向流通，反向截止。
图形符号
单向阀的阀芯有钢球式和锥阀式两种。钢球式制造简单，价格便宜，但密封性较差，仅用于低压、小流量场合。目前使用的单向阀大多是锥阀式的。
2. 液控单向阀
如果在一般情况下要求油液只能单向流动，但在某一时刻仍希望双向流动时，可采用液控单向阀。
图5-14a所示是液控单向阀的结构图。当控制口K处无压力油通入时，它的工作机制和普通单向阀一样：压力油只能从进油口P1流向出油口P2，不能反向倒流。当控制口K有控制压力油通入时，因控制活塞1右侧a腔通泄油口L，活塞1右移，推动顶杆2顶开阀芯3，使进油口P1和出油口P2接通，油液便可以在两个方向自由流通。控制油液常从主油路上单独引出，其最小油压约为系统主油路油液压力的30%~50%。
图形符号
在高压系统中，为降低控制油压力，常采用带卸荷阀芯的液控单向阀。这样，控制口K的最小油压仅为系统主油路油液压力的5%左右。
3.单向阀的应用
（1）普通单向阀的应用
1）作单向阀用，控制油路单向接通。
2）作背压阀用。
3）接在泵的出口，避免系统油液向泵倒流。
4）与其它控制元件组成具有单向功能的组合元件，如单向减压阀、单向顺序阀、单向节流阀和单向调速阀等。
（2）液控单向阀的应用
由于液控单向阀的阀芯一般为锥阀，在未通控制油时，具有良好的反向密封性，实际中常利用液控单向阀将缸固定在任何位置，起锁紧作用。
图5-16用液控单向阀的锁紧回路
三、方向控制阀的常见故障及排除方法
表5-2 方向控制阀常见故障及排除方法
第三节压力控制阀及应用
在液压系统中，用来控制系统压力或利用压力为信号控制其它元件动作的阀，均属于压力控制阀，简称压力阀。它们都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。
根据结构和功用的不同，压力阀可分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器和压力表保护阀等。一、溢流阀
溢流阀是使系统中多余油液通过该阀溢出，从而维持系统压力基本恒定的压力阀。通常接在液压泵出口处的油路上。
1.溢流阀的结构和工作原理
（1）直动式溢流阀
直动式溢流阀是作用在阀芯底部的油液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流阀。
b)原理图 c）图形符号
图5-17
1—调压手柄 2—调压弹簧3—锁紧螺母4—阀芯
图5-17b是直动式溢流阀的工作原理示意图。当进油压力p较低，液压作用力pA
定。
直动式溢流阀一般只用于压力小于2.5MPa的低压小流量场合。图5-17c所示为直动
式溢流阀的图形符号。
（2）先导式溢流阀
在中、高压，大流量的组合机床、工程机械等液压系统中，常采用先导式溢流阀。
图5-19先导式溢流阀工作原理示意图和图形符号
1—调压手柄2—调压弹簧3—先导阀芯4—主阀弹簧5—主阀芯
它由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小规格的直动式溢流阀，用来控制调整主阀芯上腔的压力；而主阀则用来控制溢流流量。
①当进口压力较低，p1 A1< Fs2时，先导阀关闭，经孔b中的油液不流动，孔b前后压力相等（p1=p），作用在主阀芯5上下两腔的液压力也相等，此时主阀芯在主阀弹簧4作用下关闭，不溢流。
②当进口压力升高到p1 A1>Fs2时，先导阀打开，少量压力油就可通过通道e、回油口T流回油箱。由于油液流经阻尼孔b，使主阀芯上下腔产生压力差，当此压力差（Δp =p- p1）对主阀芯产生的作用力超过主阀弹簧力Fs4时，就会使主阀开启并溢流。主阀弹簧力随其阀口开度x的增大而增大，直到与主阀芯上的液压作用力相平衡。
在稳定溢流状态下，先导阀芯和主阀芯的力平衡方程分别为：
p1A1= Fs2 （5-1）
pA = p1A + Fs4 （5-2）
故 p = p1 + Fs4/ A （5-3）
由于主阀芯上腔有压力p1存在，所以即使系统压力p较大，主阀弹簧4仍可以做得很软（即刚度很小）。这样，在阀口开度x随主阀芯的流量改变时，虽然主阀弹簧力Fs4随之发生变化，但因主阀弹簧4刚度低，Fs4变化小，所以先导式溢流阀的被控压力波动小，调压精度较高。
同时，调压弹簧2的刚度也不必太大，调整比较轻便。
先导式溢流阀的主阀芯上腔开有通往外界的远程控制口K，这使它具有比直动式溢流阀更多的功能。2. 溢流阀的应用
（1）溢流稳压
这是溢流阀的主要用途，常用于定量泵的节流调速系统中。
图5-21溢流阀起溢流定压作用?图5-22溢流阀起安全阀作用
1—定量泵2—溢流阀 3—节流阀 4—液压缸1—变量泵 2-溢流阀 3-液压缸
（2）作安全阀用
（3）作背压阀用
（4）实现远程调压
远程控制口K不用的时候可用螺塞堵住，此时主阀芯上腔的油液压力只能由自身的先导阀来控制。但如果将K口用油管与其它压力阀相连时，主阀芯上腔的油液压力就可以由远离主阀的另一个压力阀控制，而不受自身先导阀调控。
图5-23溢流阀起远程调压作用
（5）作卸荷阀用
（6）实现多级调压
a) b)
图5-24溢流阀起多级调压作用
3. 溢流阀的性能特性
溢流阀的性能特性包括稳态特性和动态特性。稳态特性是指溢流阀在稳定工作状态下（即系统压力没有突变时），溢流阀所控制的压力—流量特性，它主要包括以下几方面：
（1）调压范围
（2）启闭特性
启闭特性是指溢流阀从开启到闭合的过程中，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，一般用溢流阀开始溢流时的开启压力pk和停止溢流时的闭合压力pB与调定压力pn（阀达到额定溢流量qn时所对应的压力）的比值pk/pn、pB/pn来衡量。前者称为开启率，后者称为闭合率，比值越大，溢流阀的启闭特性就越好。
二、减压阀
减压阀主要用来降低液压系统中某一分支油路的压力，并使其保持基本恒定，即起减压稳压作用。
1. 减压阀的结构和工作原理
①当出口压力p2较低，使p3低于调定压力时，先导阀关闭，主阀芯5被弹簧4推至最下端，主阀阀口全开，不起减压作用。
②当分支油路的负载增大时，p2升高，p3也随之升高，在p3超过调压弹簧调定的压力时，先导阀打开，在压力差的作用下，主阀芯上移，节流阀口x减小，使出口压力p2下降，实现减压，直到作用在主阀芯上的诸力相互平衡，主阀芯处于新的平衡位置。此时节流阀口x保持一定开度，使出口压力基本恒定。
a) 工作原理示意图 b) 先导式减压阀图形符号c) 直动式减压阀图形符号
图5-27先导式减压阀的工作原理示意图
1—调压手柄2-调压弹簧3-先导阀芯4-主阀弹簧5-主阀芯
比较先导式减压阀和先导式溢流阀二者不同之处主要有以下几点：
①控制主阀芯移动的油液减压阀来自出油口，而溢流阀来自进油口。
②减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口压力基本不变。
③在不工作时，减压阀进、出油口互通，处于常开状态，而溢流阀进、出油口不通，处于常闭状态。
④减压阀的先导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱（外泄）；而溢流阀的出油口是直接通油箱的，其
先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，故无单独泄油口（内泄）。
2. 减压阀的应用
(1）减压稳压
图5-28驱动夹紧机构的减压回路
1-液压泵 2-溢流阀 3-减压阀 4-单向阀 5-换向阀 6-夹紧缸
(2）实现远程调压或多级调压
利用先导式减压阀的远程控制口K，可实现远程调压或多级调压。
三、顺序阀
顺序阀是以压力作为控制信号，自动接通或切断某一油路的压力阀，常用来控制液压系统中各执行元件动作的先后顺序。
1. 顺序阀的结构和工作原理
(1）内控式顺序阀
图5-30所示为两种内控式顺序阀的结构和图形符号，a图为直动式顺序阀，b图为先导式顺序阀，后者宜用于压力较高、流量较大的液压系统中。当进油口压力低于顺序阀的调定压力时，阀口完全关闭。当进油口压力达到调定压力时，阀口开启，压力油从出油口P2流出，从而驱动后续元件动作。
a）直动式顺序阀 b）先导式顺序阀
图5-30内控式顺序阀的图形符号
由此可见，顺序阀实质上是一个开关元件，它和溢流阀的结构基本相似，主要不同点有：
①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。
②顺序阀打开后，进口处压力可继续升高，而溢流阀保持进口处压力基本不变。
③顺序阀的泄油方式为外泄式，而溢流阀为内泄式。
（2）外控式顺序阀
控制阀芯运动的油液来自其下部的控制油口K，阀口的启闭取决于通入K口的外部控制油压的大小，而与主油路进油口压力无关。
2. 顺序阀的应用
（1）控制多个执行元件的动作顺序
直动式液控顺序阀图形符号
（2）作卸荷阀用
（3）作平衡阀用
为了防止立式缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落或马达出现“飞速”，可采用平衡回路，即在立式缸下行的回油路上设置一顺序阀，使缸的回油腔中产生一定的背压以平衡自重。
图5-34采用单向顺序阀的平衡回路图5-35采用液控单向顺序阀的平衡回路
（4）作背压阀用。
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压力控制元件。它可以根据液压系统压力的变化自动接通或断开有关电路。
1. 压力继电器的工作原理
图5-36所示为薄膜式压力继电器的工作原理图和图形符号。但受压力波动的影响较大，不宜用于高压场合，其调节范围为0.6~6.3Mpa。
图5-36薄膜式压力继电器的工作原理图和图形符号
1—薄膜 2、8—钢球3、6—弹簧4、7—调节螺钉? 5—柱塞 9—杠杆 10-触销 11-微动开关2. 压力继电器的应用
（1）控制多个执行元件的动作顺序
图5-38压力继电器控制的顺序动作回路
2)实现保压—卸荷
图5-39利用压力继电器实现保压—卸荷
五、压力表保护阀
为防止系统压力超过压力表量程时对表造成损坏，常在低量程压力表与系统之间串接一压力表保护阀。
六、压力控制阀的常见故障及排除方法
下面列举压力控制阀的一些常见故障及排除方法，如表5-3所示。
表5-3 压力控制阀常见故障及排除方法
第四节流量控制阀及应用
流量控制阀简称流量阀。在液压系统中，流量阀主要用来控制工作液体的流量，使执行元件获得不同的运动速度。
一、节流口的流量特性及形式
1. 节流口的流量特性
所谓节流是指油液流经突然收缩的通流断面（如流经小孔、狭缝或细长管道等）时，会产生较大液阻的现象。流量阀中起节流作用的阀口叫节流口，是流量阀中的关键部位，其大小以通流面积来度量。
节流口根据形成液阻的原理不同有三种基本形式：薄壁小孔节流（）、细长孔节流
（）和介于两者之间的短孔节流（）.无论节流口采用何种形式，通过节流口的流量均为
q = K AT（p） m （5-4）
式中：K—系数，由节流口的形式及油液的性质决定；
AT—节流口通流面积；
p—节流口前后压力差；
m—指数，由节流口长径比决定，一般0.5m1，对薄壁小孔m=0.5，细长小孔m=1，短孔0.5〈m〈1。当A调定后，q还要受下列因素的影响：
（1）负载
（2）温度
（3）节流口的堵塞
三种形式的节流口中，薄壁小孔最易保证流量稳定，因此是较为理想的节流口形式。
2. 节流口的结构形式
节流口的结构形式（几何形状）很多，图5-42所示为几种常用的节流口结构形式。
二、节流阀
节流阀是最基本、最简单的流量阀。节流阀结构简单，制造容易，不易堵塞，进出油口可互换，但由于没有解决负载和温度变化对流量稳定性影响较大的问题，所以只适用于负载和温度变化不大或对执行元件速度稳定性要求较低的场合。
三、调速阀
1. 调速阀的工作原理
调速阀由定差式减压阀与节流阀串联而成。图5—44所示为调速阀的工作原理和图形符号。
b) 图形符号
c) 简化图形符号
a)工作原理图
图5-44调速阀
1—溢流阀 2—减压阀阀芯 3—节流阀
p2A1+p2A2=p3A+Fs （5-5）
式中：A1、A1和A分别为a腔、b腔和c腔内压力油作用于阀芯的有效面积，且A=A1+A2。
故节流阀口前后压力差为：
p= p2-p3 =（5-6）
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Fs基本保持不变。故节流阀两端压力差p也基本保持不变，这就保证了油液通过节流阀时流量的稳定性。
若调速阀出口处油压p3因负载变化而增加，将迫使减压阀阀芯左移，阀口x增大，p2也随之增加，保
持p不变；反之，若负载减小，p3减小， p2也随之减小，p仍然保持不变。所以，不管负载如何变化，定差式减压阀都能自动保持节流阀前后压力差p不变，从而实现了调速阀中节流口通流面积一定时，通过调速阀的流量基本保持不变。
2. 调速阀的结构
图5—46为我国联合设计的Q型调速阀的结构，其节流阀阀芯与减压阀阀芯轴线呈空间垂直位置安装在阀体内。转动调速手柄1可使节流阀阀芯2轴向移动，调节所需流量。
3.温度补偿调速阀
图5-47a为温度补偿原理图，当油温升高时，油液变稀流量本会增加，但由于推杆受热伸长使节流口变小，从而补偿了油温对流量的影响。四、流量控制阀的应用
1．实现节流调速
流量阀常用于采用定量泵供油的液压系统中，与溢流阀配合组成节流调速回路。根据流量阀在油路中安放位置的不同，可分为三种基本形式。
（1）进油路节流调速回路
1）速度-负载特性曲线
由式（5-4）并经计算推导可得进油路节流调速回路的速度-负载特性方程
v=（5-7）
a）进油路节流调速回路
b）速度-负载特性曲线
图5—48进油节流调速回路
1- 节流阀 2- 溢流阀
速度随负载变化的程度叫速度刚性，表现在速度-负载特性曲线的斜率上。
由进油路节流调速回路的速度-负载特性方程和速度-负载特性曲线可知：
①当AT一定时，活塞运动速度v会随负载F的增加而逐渐降低，所以该回路速度刚性较差，速度稳定性不好，且负载越大速度刚性越差。
②在负载一定时，v与AT成正比，通流面积AT调得越小，活塞运动速度v越慢，速度刚性越好，所
以调节AT可实现无级调速，且调速范围较大，速比u=可达到100。
③曲线AT1、AT2、 AT3交于负载轴上一点，说明节流阀通流面积AT不同时，液压缸能承受的最大负载（即最大承载能力）Fmax相同，Fmax=pB A1，因而称为恒推力调速，若执行元件为液压马达则称为恒转矩调速。
2）功率损失
存在较大的溢流功率损失△Py=pBq3和节流功率损失△Pj=△pq1，系统效率很低。损失的功率会使系统油温升高，导致泄漏增加。
由以上分析可知，进油路节流调速回路多用于轻载、低速、负载变动小或对速度稳定性要求不高的小功率液压系统中。如车床、镗床、磨床和辅助液压装置等。
（2）回油路节流调速回路
图5—49 回油路节流调速回路
1- 节流阀 2- 溢流阀
经过分析推导可知，回油路节流调速回路的速度-负载特性曲线与进油路节流调速回路的基本相同，故二者的基本特点相似，但也存在以下一些不同之处：
①运动平稳性较好
因为回油路上装有节流阀而产生较大的背压，所以在外界负载变化时可起缓冲作用，使回油路节流调速回路能够承受一定的负值负载（负载方向与液压作用力方向相同的负载），执行元件运动比较平稳。
②停车后的启动性能较差
回油路节流调速回路在重新启动时，泵输出的流量会全部进入液压缸，从而造成活塞“前冲”现象。而在进油节流调速回路中，由于进入液压缸的流量总是受到节流阀的限制，所以避免了活塞“前冲”现象。（３）旁油路节流调速回路
1液压系统中的压力取决于—负载执行元件的运动速度取决于—流量_ 2 ?液压传动装置由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件四部分组成，其中动力元件、执行元件为能量转换装置。 3?液体在管道中存在两种流动状态，层流时内摩擦力起主导作用（雷诺数小），紊流时惯 性力起主导作用（雷诺数大） 4.理想液体的伯努利方程：表明了流动液体各质点、压力和速度的关系。物理意义：在管内作稳定流动的理想液体具有动能、位置势能和压力能三种能量，在任一截面上这三种能量 都可以互相转换，但其和都保持不变。 5.液压泵：是液压系统的动力元件，它是一种能量的转换装置即将原动机输入的机械能转变成液体的压力能，是液压系统重要的组成元件。 6.容积式液压泵工作条件：1、在结构上能形成密封的工作容积；2、密封的工作容积能实 现周期性的变化，密封工作容积由小变大时与吸油腔相通，由大变小时与排油腔相通。液压泵的基本性能参数：液压泵的压力（工作压力、额定压力、最高压力）、排量与流量、功率、效率（容积、机械）。 7?外啮合齿轮泄漏方式：1、轴向间隙泄漏；2、径向间隙泄漏；3、齿轮啮合线处的间隙泄漏。 &叶片泵分为变量泵和定量泵。限压式变量泵的工作原理：它是利用排油压力的反馈作用 来实现流量自动调节的，当泵的压力达到某一值时，反馈力把弹簧压缩到最短，定子移动到 最右端位置，偏心距减到最小，泵的实际输出量为零，泵的压力便不再升高。 9.液压执行元件：是将液压能转化为机械能的工作装置。（液压马达、液压缸一一最广泛） 10.高速马达（齿轮高速马达、叶片高速马达、柱塞式高速马达、螺杆马达） 11.液压缸按结构分为：活塞缸、柱塞缸（实现往复运动，输出推力和速度）、摆动缸（实现 小于360 °的往复摆动，输出转矩和角速度）和组合缸（具有特殊的结构和作用）；按液体 压力作分为：单作用（利用液体压力产生的推动力推动活塞向一个方向运动，反向复位靠外 力实现）和双作用液压缸（利用液体压力产生的推动力推动活塞正反两个方向运动）。 12.单杠杆：通常把单杠液压缸有杆腔和无杆腔同时进油的这种油路连接方式称为差动连 接。单杠缸往复运动范围约为有效行程的两倍，其结构紧凑，应用广泛，单活塞杆液压缸常用在“快速接近v3--慢速进给v1 —快速退回v2 “工作循环的组合机床液压传动装 置。 13.液压缸的组成：缸体组件、活塞组件、密封组件、缓冲装置和排气装置。 14.液压阀是控制液压系统中油液的流动方向、调节系统的压力和流量。按用途分为：方向 控制阀（单向阀、换向阀）、压力控制阀（溢流阀、顺序阀、减压阀）、流量控制阀（节流阀、调速阀）。按操作方式分为：手动阀、机动阀、电动阀、液动阀。 15. 压力控制阀：按其功能和用途分为溢流阀（直动式、先导式，实现定压和稳压作用） 、减压阀、顺序阀、压力继电器，他们的共同特点是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平 衡的原理进行工作的。 16.卸荷回路：流量卸荷和压力卸荷。速度控制回路：调速回路和快速运动回路调速回路： 节流调速回路（有节流损失、溢流损失）、容积调速回路（没有节流、溢流损失，用在高压 大容量）、容积节流调速回路（效率高、发热小。低速稳定性好） 17.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。） 18.容积调速回路（液压系统采用变量泵供油，通
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 =
一、填空题 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 （负载；流量） 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中 （）和（）为能量转换装置。（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件） 3．液体在管道中存在两种流动状态，（）时粘性力起主导作用，（）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（）来判断。 （层流；紊流；雷诺数） 4．在研究流动液体时，把假设既（）又（）的液体称为理想流体。 （无粘性；不可压缩） 5．由于流体具有（），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（）损 失和（）损失两部分组成。（粘性；沿程压力；局部压力）6．液流流经薄壁小孔的流量与（）的一次方成正比，与（）的1/2次方成正比。 通过小孔的流量对（）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。 （小孔通流面积；压力差；温度） 7．通过固定平行平板缝隙的流量与（）一次方成正比，与（）的三次方成正比，这说明液压元件内的（）的大小对其泄漏量的影响非常大。 （压力差；缝隙值；间隙） 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。（排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵） 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 （）。（大；小） 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）。（柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘） 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。 （模数、齿数；模数齿数） 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。（吸油；压油）
测试题（液压传动） 姓名：得分： 一、填空题（每空2分，共30分） 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。 3．仅允许油液按一个方向流动而反方向截止的液压元件称为（）。 4．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单独引回油箱。 5．为了便于检修，蓄能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（）。 二、选择题（每题2分，共10分） 1.将发动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是（）。 A.液压泵 B.液压马达 C.液压缸 D.控制阀 2.溢流阀一般是安装在（）的出口处，起稳压、安全等作用。 A.液压缸 B.液压泵 C.换向阀 D.油箱。 3．液压泵的实际流量是（）。 A.泵的理论流量和损失流量之和 B.由排量和转速算出的流量 C.泵的理论流量和损失流量的差值 D.实际到达执行机构的流量 4.泵常用的压力中，（）是随外负载变化而变化的。 A.泵的输出压力 B.泵的最高压力 C.泵的额定压力 5.流量控制阀使用来控制液压系统工作的流量，从而控制执行元件的（）。 A.运动方向 B.运动速度 C.压力大小 三、判断题（共20分） 1．液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。（）
2．流量可改变的液压泵称为变量泵。（） 3．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。（） 4．当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。（） 5．滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。（）6．节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。（） 7．单向阀可以用来作背压阀。（） 8．同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。（）9．因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。（） 10．因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。（） 四、问答题（共40分） 1、说明液压泵工作的必要条件？（15分） 2、在实际的维护检修工作中，应该注意些什么？（25分）
项目5：液压控制元件 项目目标： 1.液压阀的种类、工作原理、结构； 2.液压阀的应用。 3.掌握常见液压阀的故障排除方法。 教学任务：1.液压阀的种类、工作原理、结构； 2.液压阀的应用。 学时数：10 教学重点：液压阀的种类、工作原理、结构； 难点：常见液压阀的故障排除方法。 教学方法：讲授法 教学媒体：多媒体 教学过程： 第5章液压控制元件 在液压传动系统中，液压控制元件主要用来控制液压执行元件运动的方向、承载的能力和运动的速度，以满足机械设备工作性能的要求。按其用途可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。 5.1液压控制元件概述 液压控制阀是液压系统的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液体流动的方向、压力的高低和流量的大小，以满足执行元件的工作要求。 5.1.1对液压控制元件的基本要求 （1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，使用寿命长。 （2）油液通过液压控制阀时压力损失小。 （3）密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。 （4）结构简单紧凑，体积小。 （5）安装、维护、调整方便，通用性好。 5.1.2液压控制阀的分类 1.按用途分 液压控制阀可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。这三类阀还可根据需要互相组合成为组合阀，使得其结构紧凑，连接简单，并提高了效率。 2.按控制原理分 液压控制阀可分为开关阀、比例阀、伺服阀和数字阀。 3.按安装连接形式分
（1）管式连接 （2）板式连接 （3）叠加式连接 （4）插装式连接 5.2方向控制阀 方向控制阀用以控制液压系统中液流的方向和通断，分为单向阀和换向阀两类。 5.2.1单向阀 1.普通单向阀 普通单向阀简称单向阀，其作用是控制油液只能按一个方向流动，而反向截止。如图5-1所示，它由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。图5-1（a）所示为管式单向阀，图5-1（b）所示为板式单向阀。压力油从进油口P1流入，作用于锥形阀芯2上，当克服弹簧3的弹力时，顶开阀芯2，经过环形阀口（对于图5-1（a）还要经过阀芯上的四个径向孔）从出油口P2流出。当液流反向时，在弹簧力和油液压力作用下，阀芯锥面紧压在阀体的阀座上，则油液不能通过。 图5-1普通单向阀 1—阀体;2—阀芯;3—弹簧 为了保证单向阀工作灵敏可靠，单向阀中的弹簧刚度一般都较小。单向阀的开启压力为0.035～0.05MPa，通过其额定流量时的压力损失一般不超过0.1～0.3MPa。若更换刚度较大的弹簧，使其开启力达到0.2～0.6MPa，则可作背压阀使用。 2.液控单向阀 图5-2（a）所示为液控单向阀，它由普通单向阀和液控装置两部分组成。当控油口K不通入压力油时，其作用与普通单向阀相同。当控油口K通入压力油时，推动活塞1、顶杆2，将阀芯3顶开，使P2和P1接通，液流在两个方向可以自由流动。为了减小活塞1移动的阻力，设有一外泄油口L。
` 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：
一.填空题： 1.液压油的主要物理性质有（密度）、（闪火点）、（粘度）、（可压缩性），液压油选择时， 最主要考虑的是油液的（粘度）。 2.液体受压力作用而发生的性质称为液体的可压缩性，当液压油中混有空气时，其抗压缩 能力将（降低）。 3.液压油的常见粘性指标有（运动）粘度、（动力）粘度、和（相对）粘度，其中表示液 压油牌号的是（运动）粘度，其单位是（厘斯）。 4.我国油液牌号以( 40℃)时油液的平均(运动）黏度的（cSt）数表示。 5.我国采用的相对粘度是（恩氏粘度），它是用（恩氏粘度计）测量的。 6.油的粘性易受温度影响，温度上升，（粘度）降低，造成（泄漏）、磨损增加、效率降低 等问题；温度下降，（粘度）增加，造成（流动）困难及泵转动不易等问题。 7.液压传动对油温变化比较敏感，一般工作温度在（15）~（60）℃范围内比较合适。 8.液压油四个主要的污染根源是（已被污染的新油）、（残留）污染、（侵入性）污染和（内 部生成）污染。 9.流体动力学三大方程分别为（连续性方程）、（伯努利方程）和（动量方程）。 10.在研究流动液体时，把假设既（无粘性）又（不可压缩）的液体称为理想流体。 11.绝对压力等于大气压力+（相对压力），真空度等于大气压力－（绝对压力）。 12.根据液流连续性原理，同一管道中各个截面的平均流速与过流断面面积成反比，管子细 的地方流速（大），管子粗的地方流速（小）。 13.理想液体的伯努利方程的物理意义为：在管内作稳定流动的理想液体具有（比压能）、 （比位能）和（比动能）三种形式的能量，在任意截面上这三种能量都可以（相互转化），但总和为一定值。 14.在横截面不等的管道中，横截面小的部分液体的流速（大），液体的压力（小）。 15.液体的流态分为（层流）和（紊流），判别流态的准则是（雷诺数）。 16.由于流体具有（粘性），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（沿程压力）损 失和（局部压力）损失两部分组成。 17.孔口流动可分为(薄壁)小孔流动和（细长）小孔流动，其中（细长）小孔流动的流量受 （温度）影响明显。 18.液流流经薄壁小孔的流量与（小孔通流面积）的一次方成正比，与（压力差）的1/2 次方成正比。通过小孔的流量对（温度）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。19.通过固定平行平板缝隙的流量与（压力差）一次方成正比，与（缝隙值）的三次方成正 比，这说明液压元件内的（间隙）的大小对其泄漏量的影响非常大。 20.为防止产生（空穴），液压泵距离油箱液面不能太高。 21.在液压系统中，由于某些原因使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现 象称为（液压冲击）。 二.判断题： 1.液压油具有粘性，用粘度作为衡量流体粘性的指标。（√） 2.标号为N32的液压油是指这种油在温度为40℃时，其运动粘度的平均值为32mm2/s。（√） 3.空气的粘度主要受温度变化的影响，温度增高，粘度变小。（√） 4.液压油的密度随压力增加而加大，随温度升高而减小，但一般情况下，由压力和温度引起的这种变化较小，可以忽略不计。（√） 5.液压系统对液压油粘性和粘温特性的要求不高。（×） 6.粘度指数越高，说明粘度随温度变化越小。（√）
《液压与气压传动》复习资料及答案 液压传动试题 一、填空题 1．液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和传动介质元件五部分组成。 2．节流阀通常采用薄壁小孔；其原因是通过它的流量与粘度无关，使流量受油温的变化较小。 3．液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是层流，另一种是紊流。区分这两种流动状态的参数是雷诺数 4．在液压系统中，当压力油流过节流口、喷嘴或管道中狭窄缝隙时，由于流速会急剧增加，该处压力将急剧降低，这时有可能产生气穴。 5．液压马达把液压能能转换成机械能能，输出的主要参数是转速和转矩 6．液压泵的容积效率是该泵实际流量与理论流量的比值。 7．液压缸的泄漏主要是由压力差和间隙造成的。 8．外啮合齿轮泵中，最为严重的泄漏途径是轴向间隙 9．和齿轮泵相比，柱塞泵的容积效率较高，输出功率大，抗污染能力差。 10．在旁油路节流调速回路中，确定溢流阀的 时应考虑克服最大负载所需要的压力，正常工作时溢流阀口处于 状态。 11．常用方向阀的操作方式有 、 、 等三种。 二、选择题 1．液压缸差动连接工作时，缸的（ ）。 A ．运动速度增加了 B ．压力增加了 C ．运动速度减小了 D ．压力减小了 2．液压缸差动连接工作时活塞杆的速度是（ ）。 A ．2 4d Q v π= B ．)(22 2d D Q v -=π C ．2 4D Q v π= D ．)(42 2d D Q -π 3．液压缸差动连接工作时作用力是（ ）。 A ．)(2 2 2d D p F -=π B ．2 2 d p F π= C ．)(42 2d D p F -=π D ．4 2d p F π= 4．在液压系统中，液压马达的机械效率是（ ）。 A ．T M M ?= η B ．M M M T T ?+=η C ．T M M ?-=1η D ．M M M T ?+?= η 5．在液压系统中，液压马达的容积效率是（ ）。 A ．T Q Q ?- =1η B ．T T Q Q Q ?-= η C ．T Q Q ?=η D ．Q Q Q T T ?+=η 6．液压系统的真空度应等于（ ）。 A ．绝对压力与大气压力之差 B ．大气压力与绝对压力之差 C ．相对压力与大气压力之差 D ．大气压力与相对压力之差 7．调速阀是用（ ）而成的。 A ．节流阀和定差减压阀串联 B ．节流阀和顺序阀串联 C ．节流阀和定差减压阀并联 D ．节流阀和顺序阀并联 8．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 9．与节流阀相比较，调速阀的显著特点是（ ）。 A ．流量稳定性好 B ．结构简单，成本低 C ．调节范围大 D ．最小压差的限制较小 10．双作用叶片泵配流盘上的三角槽是为使（ ）。 A ．叶片底部和顶部的液体压力相互平衡 B ．吸油区过来的密封容积进入压油区时，避免压力突变，减少流量脉动 C ．转子和叶片能自由旋转，使它们与配流盘之间保持一定的间隙 D ．叶片在转子槽中作径向运动时速度没有突变，而减小叶片泵的冲击 11．采用卸荷回路是为了（ ）。 A ．减小流量损失 B ．减小压力损失 C ．减小功率损失 D ．提高系统发热 12．设图中回路各阀的调整压力为 1p >2p >3p ，那么回路能实现（ ） 调压。 A ．一级 B ．二级 C ．三级 D ．四级 三 简答题 1． 液压冲击产生的原因。 2． 溢流阀与减压阀的区别。 3． 进油节流调速回路与回油节流调
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。 3、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 。 4、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。 稳定性响应特 性稳态误差 q K c K p K 5、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。 6、什么叫液压动力元件？有哪些控制方式？有几种基本组成类型？ 答：液压动力元件（或称为液压动力机构）是由液压放大元件（液压控制元件）和液压执行元件组成的。控制方式可以是液压控制阀，也可以是伺服变量泵。有四种基本形式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。 7、何谓液压弹簧刚度？为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度？ 答：液压弹簧刚度 2 e p h t 4A K V β =，它是液压缸两腔完全封闭由于液体的压缩性所
液压传动第一章练习题 一、填空题 1、液压传动的工作原理是( )定律。即密封容积中的液体既可以传递( )，又可以传递( )。 2、液体传动是主要利用( )能的液体传动。 3、传动机构通常分为( )、( )、( )。 4、液压传动由四部分组成即( )、( )、( )、( ) 其中（）和（）为能量转换装置。 二、单项选择题 1.液压系统中的压力取决于（）。 （A）负载（B）流量（C）速度（D）溢流阀 2.液压传动装置的组成部分中，（）为能量转换装置。 （A）控制元件、辅助元件（B）动力元件、执行元件 （C）泵和阀（D）油缸和马达 3、将发动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是( )。 （A）液压泵（B）液压马达（C）液压缸（D）控制阀 4、液压传动主要利用（）的液体传动。 （A）机械能（B）液体压力能（C）电能（D）气压能 5.液压传动（）在传动比要求严格的场合采用。 （A）适宜于（B）不宜于（C）以上都不对 6.将液体的压力能转换为旋转运动机械能的液压执行元件是( )。 （A）液压泵（B）液压马达（C）液压缸（D）控制阀 7.以下选项中，（）不是液压传动的优点 （A）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（B）可自动实现过载保护。 （C）容易实现机器的自动化（D）适宜在很高或很低的温度条件下工作。 8.以下选项中，（）是液压传动的优点 （A）可自动实现过载保护。（B）能得到严格的定比传动。 （C）液压传动出故障时容易找出原因。（D）适宜在很高或很低的温度条件下工作。 9.将机械能转换为液体的压力能的液压执行元件是( )。 （A）液压泵（B）液压马达（C）液压缸（D）控制阀 10.属于液压执行装置的是（）。 （A）液压泵（B）压力阀（C）液压马达（D）滤油器 三、多项选择题 1.以下哪些是液压传动的组成部分（）。 （A）液压泵（B）执行元件（C）控制元件（D）辅助元件 2. 液体传动是以液体为工作介质的流体传动。包括（）和（）。 （A）液力传动（B）液压传动（C）液压传动（D）机械传动 3.传动机构通常分为( )。 （A）机械传动（B）电气传动（C）流体传动（D）原动机 4.与机械传动、电气传动相比，以下哪些是液压传动的优点（）。 (A)液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置； (B)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； (C)可自动实现过载保护。 (D)一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可行润滑使用寿命长； (E)很容易实现直线运动； 四、判断题
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能够很大。 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=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，用泄漏流量曲线能够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，阀开口量变化使经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。
第八章液压系统控制元件（Control Components in Hydraulic Systems） 8.1概述（INTRODUCTION） 在任何液压传动系统中最重要的条件之一是控制。如果控制元件选择不正确，整个系统起不到所需要的作用。液压传动主要是通过称为液压阀的控制元件来实现控制的。控制元件的选择不仅涉及到它的类型而且还要考虑其尺寸大小，操纵技术和远控能力。控制元件有三种基本类型（One of the most important considerations in any fluid power system is control. If control components are not properly selected, the entire system will not function as required. Fluid power is controlled primarily through the use of control devices called
valves. The selection of these control devices not only involves the type but also the size, the actuating technique, and remote-control capability. There are three basic types of control devices）： ?方向控制阀（directional control valves）； ?压力控制阀（pressure control valves）； ?流量控制阀（flow control valves）。 方向控制阀在回路内部确定流动路线。例如，它们确定液压缸或液压马达的工作方向。控制流动路线的元件主要有单向阀、梭形阀和二位、三位、四位方向控制阀（Directional control valves determine the path through which a fluid traverses within a given circuit. For example, they establish the direction of motion of a hydraulic cylinder or motor. This control of the fluid path is accomplished primarily by cheek valves, shuttle
液压控制系统王春行版 课后题答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
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=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。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=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 =?
液压系统的控制元件同步练习（答案） 一、判断 1．单向阀的作用是控制油液的流动方向，接通或关闭油路。（√ ）2．溢流阀通常接在液压泵出口处的油路上，它的进口压力即系统压力。（√ ）3．溢流阀用作系统的限压保护、防止过载的安全阀的场合，在系统正常工作时，该阀处于常闭状态。（√ ）4．使用可调节流阀进行调速时，执行元件的运动速度不受负载变化的影响。（X） 二、选择 1．溢流阀（B ）。 A．常态下阀口是常开的 B．阀芯随系统压力的变动而移动 C．进出油口均有压力 D．一般连接在液压缸的回油油路上 2．调速阀是组合阀，其组成是（ C ）。 A．可调节流阀与单向阀串联 B．定差减压阀与可调节流阀并联
C．定差减压阀与可调节流阀串联 D．可调节流阀与单向阀并联 3．要实现液压泵卸载，可采用三位换向阀的（ C ）型中位滑阀机能。 A．O B．P C．M D．Y 三、简述 1．先导型溢流阀由哪几部分组成？各起什么作用？与直动型溢流阀比较，先导型溢流阀有什么优点？ 先导型溢流阀的结构如图所示，由先导阀Ⅰ和主阀Ⅱ且两部分组成。先导阀实际上是一个小流量的直动型溢流 阀，阀芯是锥阀，用来控制压力；主阀阀芯是滑阀，用来 控制溢流流量。 先导型溢流阀设有远程控制口K，可以实现远程调压（与远程调压接通）或卸荷（与油箱接通），不用时封闭。
先导型溢流阀的结构先导型溢流阀 的工作原理图 1—调节螺母2—调压弹簧3—锥阀1—调节螺母2— 调压弹簧3—锥4—主阀弹簧5—主阀芯4 —主阀弹簧5—主阀芯 先导型溢流阀压力稳定、波动小，主要用于中压液压系统中。 2．画出溢流阀、减压阀和顺序阀的图形符号，并比较：（1）进出油口的油压； （2）正常工作时阀口的开启情况； （3）泄油情况。 1、a、b、c分别为溢流阀、减压阀和顺序阀 2、正常情况下，溢流阀阀口常闭；减压阀阀口常开；顺序阀阀口常闭。 3、先导型溢流阀设有远程控制口K，可以实现远程调压（与远程 调压接通）或卸荷（与油箱接通），不用时封闭。 先导型顺序阀阀芯下部有一个控制油口K。当由控制油口K 进入阀芯下端油腔的控制压力油产生的液压作用力大于阀芯上
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。
绪论 一、填空题 2、液压传动系统主要由__动力装置_______、_执行装置________、_控制调节装置________、_辅助装置____及传动介质等部分组成。 3、能源装置是把___机械能___转换成流体的压力能的装置，执行装置是把流体的___压力能___转换成机械能的装置，控制调节装置是对液(气)压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。 二、判断题 （×）1、液压传动不容易获得很大的力和转矩。 （√）3、液压传动系统不宜远距离传动。 （×）7、液压传动系统中，常用的工作介质是气油。 三、选择题 1、把机械能转换成液体压力能的装置是（ A ）。 A动力装置、B执行装置、C控制调节装置 2、液压传动的优点是（ A ）。 A比功率大、B传动效率低、C可定比传动 3、液压传动系统中，液压泵属于（ A ），液压缸属于（ B ，溢流阀属于（ D ），油箱属于（ C ）。 A.动力装置 B.执行装置 C.辅助装置 D.控制装置 第一章液压传动基础 一、填空题 1、流体流动时，沿其边界面会产生一种阻止其运动的流体摩擦作用，这种产生内摩擦力的性质称为___粘性______。 6、油液粘度因温度升高而___降低___ ，因压力增大而___增加___ 。 7、液压油是液压传动系统中的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起着__润滑____、__冷却____和防锈作用。 二、判断题 （×）3、液压千斤顶能用很小的力举起很重的物体，因而能省功。 （√）4、空气侵入液压系统，不仅会造成运动部件的“爬行”，而且会引起冲击现象（√）9、用来测量液压系统中液体压力的压力计所指示的压力为相对压力。 （×）10、以大气压力为基准测得的高出大气压的那一部分压力称绝对压力。 三、选择题 2.在密闭容器中，施加于静止液体内任一点的压力能等值地传递到液体中的所有地方，这称为（ D ） A.能量守恒原理 B.动量守恒定律 C.质量守恒原理 D.帕斯卡原理 5.（ A ）是液压传动中最重要的参数。 A.压力和流量 B.压力和负载 C.压力和速度 D.流量和速度
第一章液压传动概述 一、填空 1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置 和工作介质组成。 2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载， 液压缸的运动速度取决于流量。 3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质，通过__密封容积__ 的变化来传递运动，通过油液内部的__压力 ___来传递动力。 二、判断 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（） 2.液压传动装置工作平稳。能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。 ( ) 3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。( ) 4.液压系统故障诊断方便、容易。（） 5.液压传动适宜于远距离传动。（） 6.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。（√） 三、单项选择 1.液压系统的执行元件是（ C ）。 A．电动机 B.液压泵 C．液压缸或液压马达 D.液压阀 2.液压系统中，液压泵属于（ A ）。 A.动力部分 B.执行部分 C．控制部分 D.辅助部分 3.液压传动的特点有（ B ） A.可与其他传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制 B.可以在较大的速度范围内实现无级变速 C.能迅速转向、变速、传动准确 D.体积小、质量小，零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便 四、问答： 1、何谓液压传动？液压传动的原理？它有哪两个工作特性？ 答：定义：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转换为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件，由执行元件驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能。 原理：液压传动的工作原理是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。 特性：1）液压系统的工作压力取决于负载。 2）液压缸的运动速度取决于流量。 2、液压传动系统有哪几部分组成？说明各部分作用。 答：1）动力装置：液压泵，将机械能转换成液体压力能。 2）执行装置：液压缸或液压马达，将液体压力能转换成机械能。 3）控制装置：液压阀，对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节。 4）辅助装置：油箱、过滤器、蓄能器等，对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用。 5）传动介质：液压油，传递能量的液体。 第二章液压传动的基础知识 一、填空 1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的粘性，其大小用粘度表 示。常用的粘度有三种：即运动粘度、动力粘度和相对粘度。 2. 粘度是衡量粘性大小的指标，是液压油最重要的参数。液体的粘度具有随温度的升高而降低，随压 力增大而增大的特性。