爬行的产生与传动系统的刚度有关,当油中混入空气时,则油的有效体积弹性系数大大降低,系统刚度减小,就容易产生爬行.因此必须防止空气进入液压系统,设法排出系统中的空气. 另外,供油流量不稳定,油液变质或污染也会引起爬行现象。
11. 试分析说明液压泵入口产生气蚀的物理过程及其危害。
11.答:如果液压泵的吸油管直径较小,吸油面过低,或吸油管路中的其他阻力较大,以致泵的入口处压力过低,或者液压泵的转速太高,在液压泵入口处油液不能充满全部空间,就会产生空穴。当其压力低于当时温度下油液的蒸汽压时,油液开始沸腾,形成气泡。同时,原来溶于油液中的空气也会游离出来,形成气泡。当附着在金属表面的气泡破灭时,它所产生的局部高温和高压会使金属剥落,同时从液体中游离出来的空气中含有氧气,这种氧气有较强的酸化作用,使零件表面粗糙化,或出现海绵状小洞穴,这种因空穴现象而产生的零件腐蚀称为气蚀。
液压泵入口处产生气蚀的物理过程,除使液压泵产生噪声、振动外,还破坏了油液连续性,影响泵的流量,造成流量和压力的波动.同时液压泵零件不断承受冲击载荷,降低液压泵工作寿命。
12. 图16为一顺序动作回路,两液压缸有效面积及负载均相同,但在工作中发生不能按规
定的A先动、B后动顺序动作,试分析其原因,并提出改进的方法。
12. 答:图16所示两缸并联回路,缸A需要实现节流调速,故液压泵输出压力已由溢流阀的调节压力所决定,当顺序阀的调整压力等于或低于溢流阀调定压力,缸 A 、B将同时动作,当顺序阀调整压力高于溢流阀调定压力时,缸 B不能动作。
改进方法::图46所示,回路接法,即可实现缸A先运动到终点后,缸B才能动作的运动顺
序。
13.阐述双作用叶片泵定子曲线的组成及对曲线的要求。
13. 答:双作用叶片泵定子曲线是由两段小半径圆弧,两段大半径圆弧,和四段过渡曲线组成,(见47图),使定子工作表面呈腰圆形,在两圆弧部分,两叶片间的密封容积处于最大和最小,而在过渡曲线部分,叶片在沿过渡曲线表面滑动时,密封容积的大小起变化,进行吸油和压油。 叶片在沿过度曲线表面滑动时,叶片在斜槽中相对于转子的径向速度和径向加速度的大小, 取决于过渡曲线的形状,而叶片径向速度和径向加速度大小又决定了定子曲线表面是否容易磨损以及液压泵流量是否均匀,因此,对定子曲线的要求是:(1)过渡曲线应该选择使叶片径向速度为常量或接近常量的曲线,以保证流量均匀。(2)过渡曲线应使叶片径向加速度(即叶片相对于转子的相对加速度)不太大,以免叶片从小半径圆弧向大半径圆弧方向滑动时发生脱空现象,(3)过渡曲线与圆弧曲线要有共同的连接点,使叶片经过过渡曲线与圆弧曲线的连接部分不发生跳跃,以避免冲击,减小噪声。(4)过渡曲线与圆弧曲线在连接点处有公共的切线,力求叶片经过连接点时,径向速度和径向加速度不发生突变或变化尽量小些,以免引起噪声和严重磨损。
14.阐述双作用叶片马达的工作原理,并指出其结构与叶片泵的区别。
14. 双作用叶片式液压马达工作原理见图48。当压力油经配油窗口进入叶片1 、2 以及3、 4之间时,由于叶片1、2及3 、4伸出的长度不同,油压作用面积不等,因此产生使转子逆时针方向转动的力矩,在叶片1、2之间和3、4之间的力矩之和为液压马达输出的转矩,在供油量为一定值时,双作用叶片马达将以确定的转速旋转。改变输油方向时马达反转。 双作用叶片马达与叶片泵相比,结构上有如下区别: ① 在结构上,叶片根部设置了扭力弹簧,使叶片始终贴紧定子,保证马达顺利启动 ;② 叶片在转子中径向放置,叶片倾角为零,以满足马达正反转要求 ;③ 为保证叶片根部受压力油作用,马达内叶片根部油路装有单向阀。 15.当阀心与阀套配合时,在阀心的外圆柱面上,常开有若干环形槽(宽度及深度≤1mm),试从阀心与阀套的间隙中油压分布情况,说明该环形槽的作用。
15. 阀芯与阀套配合,由于滑阀副几何形状误差和同心度变化而引起阀心上产生径向不平衡液压力,结果产生滑阀的液压卡紧现象,为了减小阀芯上的径向不平衡力,常在阀芯的外圆柱面上开若干环形槽。其作用分析如下:
(1)未开环形槽前,如果阀芯和阀孔无几何形状误差,轴心线平行但不重合,这时阀芯周围的间隙内压力分布是线性的,图49中 a1和a2 线所表示,阀芯上会出现径向不平衡力,但实际上,由于加工误差和安装误差,使阀心和阀孔的配合间隙内的压力分布不是线性的,如图49 中 b1和b2 线所示。由于阀芯偏斜,使阀心左端上部缝隙小,压力下降快,下部缝隙大压力下降越慢。因此,阀芯周围间隙压力分布曲线表示为b1,b2曲线形状。阀芯上径向不平衡力为 b1,b2间所围成的面积。
(2)开环形槽后,环形槽把从p1到p2的压力分为几段,由于同一个环形槽内压力处处相等,阀芯上部和下部压力分布曲线变为c1,c2 。从图中可见,这时的径向不平衡力(阴影线表示的面积)的数值大大减小,从而可以看出,开环形槽对于减小径向不平衡力的明显作用。
16.图17所示为容积节流调速回路。其中p、q分别为进入系统的压力和流量, pp 和 qp为泵出口压力和理论流量, f1,f2,f3为标示部分活塞有效面积,s为弹簧推力。
(1) 写出定子偏心量达到稳态时的定子受力平衡方程式。
(2) 当外负载变化时,即p变化,液压泵内泄漏变化时,能否保证输入系统的流量
q恒定?
(3) 外负载不变,即p不变时,调节节流阀可实现工作进给工况;二位二通阀接通,

