可实现快速进给工况；换向阀关闭可实现停止。试说明三种工况时压力pp泵偏心量e流量qp如何变化。
16. 答：（1）定子偏心量达到稳定态时定子力平衡方程式： pp??f1?f2??p?f3?S （2）能保证输入系统的流量q恒定
当外负载变化时，即p变化，如p升高，泵 供油压力pp 也随之升高。泵的泄漏量?q 加大，泵的供油量便减少，于是节流阀前后的压差也减小。在控制缸的作用下，定子向左移
动，加大偏心距e ，直至通过节流阀的流量q恢复到接近原来的调定值时为止。这时定子处于新的平衡位置，在此位置上，节流阀前后的压差?p?pp?p也恢复到其原来的值。当负载减小时，p和pp都减小，泄漏量?q也减小，qp便比调定的q值大，使?p加大，定子便向右移，减小偏心距e，直至压差?p和流量q都恢复到各自的原来值为止。可见，这种回路能补偿因负载变化而产生的泄漏油变化，回路中的流量基本上不受负载变化的影响。
（3）当外负载不变时，调节节流阀面积AT，如AT减小，pp便立即升高，引起定子
右移，偏心量e减小，泵供油量qp减小，直到与通过节流阀的流量相适应为止。可见，改变节流阀流通面积AT，可以实现调速。
二位二通阀接通时，p?pp，定子在弹簧力s作用下左移，泵输油量qp最大，可实现快速工况。
换向阀关闭时，压力p立即升高，安全阀打开，pp也升高。因为节流阀中仍有很小流
量通过，然后经安全阀回油箱，所以p?pp，克服弹簧力s，使偏心量距e减小，泵输出流量qp减至最小。
17．分析并说明直动式和先导式溢流阀中阻尼孔作用有何不同，当溢流阀的阻尼孔堵塞时，直动式和先导式溢流阀各会出现什么现象。
17. 答：直动式溢流阀中的阻尼孔的作用是对阀芯运动形成阻尼，避免阀芯产生振动使阀工作平稳。
先导式溢流阀中的阻尼孔的阻尼的作用是使油液流过时产生压降，使阀芯顶端油液的压力小于其底端油液的压力，通过这个压差作用使阀芯开启，使主阀弹簧刚度降低。溢流阀在溢流量变化时，溢流阀控制压力变化较小。
若直动式溢流阀阻尼孔堵赛，该阀就失去调压作用。主阀芯始终关闭不会溢流，将产生超压事故。若先导式溢流阀阻尼孔堵塞，先导阀就失去对主阀的压力调压作用。当进油压力很低时，就能将主阀打开溢流，由于主阀弹簧力很小，因此系统建立不起压力。
18．在图18所示回路中，溢流节流阀装在液压缸回油路上，其能否实现调速，为什么？ 18. 答：当溢流节流阀装在回油路时，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时只要克服弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，故无法对液压缸实现调速。
19．试说明溢流阀中的调压弹簧钢度强弱和阻尼孔大小对溢流阀工作特性的影响。 19. 答：调压弹簧的强弱主要影响溢流阀的静态调压偏差。弹簧刚度越大，其调压偏差越大；反之，调压偏差越小。弹簧刚度小，溢流阀调压范围变小。
阻尼孔的大小主要影响溢流阀工作平稳性，如先导式溢流阀，阻尼孔小，对提高主阀芯运动的平稳性和减震，效果更为显著。阻尼孔太小，将使溢流阀开启时的压力超调量增大，过渡时间加长。 20．液压系统的噪声主要来源液压泵，试结合齿轮泵叶片泵轴向柱塞泵分析说明液压泵的噪声来源。
20. 答：液压泵的噪声来源大致有以下几方面。 （1）液压泵压力和流量周期变化
由于泵内齿轮、叶片和柱塞在泵运转时进行吸油、排油，而使相应的工作腔产生周期性的流量和压力变化，引起流量和压力脉动，造成泵的构件振动。构件的振动又引起和其相接触的空气产生疏密变化的振动，进而产生噪声的声压被传播出去。 （2）液压泵的空穴现象
液压泵工作时，如果吸油管道阻力过大，使泵吸油腔真空度过大，以致达到油的空气分离压，气体大量析出，形成气泡。随着泵的运转，带有气泡的油液进入高压区，气泡受高压作用而缩小、破裂和消失，形成很高的局部高频压力冲击，使泵产生很大的压力振动和噪声。 （3）液压泵的困油现象
齿轮泵要能正常工作，其重叠系数??1 两轮齿啮合处便产生困油现象.叶片泵两叶片夹角,配油盘上封油区夹角及定子的表面圆弧部分夹角,三者之间必须保持确定的关系.否则不可避免的形成困油或产生空穴现象.轴向柱塞泵在配油盘上的吸油,压油窗口之间有一封油区,这个封油夹角必须适当,若稍大,将引起柱塞缸中的困油现象.。
油液的可压缩性很小,困油区的容积变化引起压力急剧变化.被困油液受挤压,压力急剧上升,使泵轴承受到很大的径向力.当泵继续回转,这个封闭空间的容积又逐渐增大,产生部分真空度,进而油液中空气分离,蒸发气化,从而产生噪声.。
(4) 液压泵内零件的机械振动
齿轮泵中齿形的误差及轴线不平行都会造成齿轮啮合时接触不良而产生振动,柱塞泵,叶片泵的转子不平衡及滚动轴承中滚动体也会引起振动,变量柱塞泵的斜盘因刚性差而引起振动等,这些都是因泵内零件的机械振动而产生噪声的噪声源。 五 设计计算题
1 . 图19所示增压器，大小活塞直径分别为D和d，两测压管内径相等，液体为同种不可压缩流体。已知右测压管内液面距离增压器轴线的高度为 H,求增压器的活塞处于平衡时两测压管内液面高度差h，若又将体积为V的同种液体加入左测压管内，此时活塞移动量L为多少？
1. 解：
（1）活塞平衡方程式为
??H??4?d2???(H?h)??4?D2
d2故 h?(1?2)?H
D （2）设测压管内经为d1，将体积为V的同种液体全加入左测压管后，左、右测压管均上升 h?,活塞重新平衡。此时平衡方程式为
?2??2?L??D?h?d1?V??44 ?
?L???d2?h???d21?4?4解得 L?L?4
?(D2?d2)
2. 活塞杆通过滑轮提升重物，如图20所示，设液压缸有杆腔的有效面积A=100cm2,溢流阀的调整压力Py=2.5Mpa，液压泵输出流量q=10L/min，重物W=50kN，求液压泵输出压力和重物上升速度。
2. 解：提起重物时，液压缸有杆腔压应力为
p?W50000??5MPa ?4A100?10而溢流阀的调整压力pY保持在2.5MPa，油液全部从溢流阀排出。故液压泵输出压力为2.5MPa，重物上升速度为零。
3 . 如图21所示，活塞下部的油腔中充满油液，活塞面积为A,其上的小孔为薄壁孔，直径为d.忽略活塞活塞杆处的摩擦力和泄漏，求重物下降的速度。 3. 油流流经薄壁孔的流量公式为 q?K?f??p式中 f?0.5
?4?d2； ?p----节流口前后压差，?p?W A重物下降速度 v?q?AK??4d2?(W0.5)?2W0.5A?d?K?1.5
A4A4 . 图22所示液压系统，当负载F很大，液压缸中油液压力p1使单向阀关闭时，
（1）求系统中液压弹簧刚度k`=F/?x的表达式（设管道液压缸和阀均无泄漏，V1为液压缸左腔的容积，V2为管道的容积，A为活塞的有效面积） （2）活塞处于不同位置时，刚度K`是否都相同？ 4.解：
（1）由液体的体积弹性模量K定义知 K?? 式中 V---油液的初始体积，V?V1?V2;
?V——油液受压后体积的变化量，?V?A??x； ?p——油液压力变化量，?p? 代入上式，得 K??V??p ?VF A(V1?V2)?FA??(V1?V2)?F
A??XA2??XA2?K F????X?K???X
(V1?V2)
