液压与气动实验指导书答案新

实验指导书

材料成型及控制工程专业

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沈阳航空航天大学材料工程系

二零一二年十一月 实验一 液压元件的拆装

一、实验目的

液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压泵和液压阀的拆装，可加深对液压泵和液压阀结构及工作原理的了解，并能对液压泵及液压阀的装配工艺有一个初步的认识。

二、实验用工具及材料

本实验采用虚拟现实技术实现，在计算机上安装eDrawing虚拟插件，学生可以完成对液压虚拟元件的拆装和观看。

三、实验内容及步骤

拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵和液压阀中的作用，了解各种液压泵和液压阀的工作原理，按一定的步骤装配各类液压元件。

1. 斜盘式轴向柱塞泵

斜盘式轴向柱塞泵结构示意图见图1-1。

图1-1斜盘式走向柱塞泵结构图

1—转动手轮2—斜盘3—压盘4—滑履5—柱塞6—缸体7—配油盘8—

传动轴 9—变量机构

（1）工作原理

当油泵的传动轴8通过电机带动旋转时，缸体6随之旋转，由于装在缸体中的柱塞5的球头部分上的滑靴4被回程盘压向斜盘，因此柱塞5将随着斜盘的斜面在缸体6中作往复运动。从而实现油泵的吸油和排油。油泵的配油是由配油盘7实现的。改变斜盘的倾斜角度就可以改变油泵的流量输出。 （2）填写实验报告

实验报告

1、根据实物，画出柱塞泵的工作原理简图。 2、简要说明轴向柱塞泵的结构组成。 答：轴向柱塞泵的工作原理，当电动机带动传动轴旋转时，泵缸与柱塞一同旋转，柱塞头永远保持与斜盘接触，因斜盘与缸体成一角度，因此缸体旋转时，柱塞就在泵缸中做往复运动。它从0°转到180°，即转到上面柱塞的位置，柱塞缸容积逐渐增大，因此液体经配油盘的吸油口a吸人油缸；而该柱塞从180°转到360°时，柱塞缸容积逐渐减小，因此油缸内液体经配油盘的出口排出液体。只要传动轴不断旋转，水泵便不断地工作。 改变倾斜元件的角度，就可以改变柱塞在泵缸内的行程长度，即可改变泵的流量。倾斜角度固定的称为定量泵，倾斜角度可以改变的便称为变量泵。 3、回答思考题： （1）该轴向柱塞泵用的是何种配流方式？ 答：配流盘。 （2）轴向柱塞泵的变量形式有几种？ 答：轴向柱塞泵通过变量机构改变直轴泵斜盘倾斜角或斜轴泵摆缸摆动角，以改变输出流量的方向和大小。 变量机构的型式很多，按照控制方式，可分为手动式、机动式、电动式、液动式、电液比例控制式等。按照变量执行机构可分为机械式、液压伺服机构式、液压缸式。按照性能参数还可分为恒功率式、恒压式、恒流量式等。 2. 外啮合齿轮泵

外啮合齿轮泵结构图见图1-2所示。

图1-2 外啮合齿轮泵结构图

1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体8-前泵盖

9-螺钉 10-压环

11-密封环 12-主动轴 13-键 14-泻油孔15-从动轴 16-泻油槽 17-定

位销

（1）工作原理

在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。 （2）填写实验报告

实验报告

1、根据实物，画出齿轮泵的工作原理简图。 2、简要说明齿轮泵的结构组成。 主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀等组成。泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。两个齿轮的轮轴分别装在两泵盖上的轴承孔内，主动齿轮轴伸出泵体，由电动机带动旋转。外啮合齿轮泵结构简单、重量轻、造价低、工作可靠、应用范围广。 3、回答思考题： （1）卸荷槽的作用是什么？ 答：卸荷槽的作用是消除齿轮泵的困油现象，以保证齿轮泵能够平稳运行。卸荷槽的作用是消除齿轮泵的困油现象，以保证齿轮泵能够平稳运行。 （2）齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？ 答：泵体、两端盖和齿轮的各个齿间组成密封容积。 3. 双作用叶片泵

双作用叶片泵结构图见图1-3所示。

图1-3 双作用叶片泵结构图

1、8-轴承 2、7-左右配流盘 3-传动轴 4-转子 5-定子 6-泵体 9-叶片

（1）工作原理

当轴3带动转子4转动时，装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出，叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子5的内表面、配流盘2、7、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大，通过配流盘上的配流窗口实现吸油。往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配流盘上的配流窗口实现排油。转子旋转一周，叶片伸出和缩进两次。

（2）填写实验报告

实验报告

1、根据实物画出双作用叶片泵的工作原理简图。 2、简要说明叶片泵的结构组成。 答：定子：其内环由两段大半径R 圆弧、两段小半径 r 圆弧和四段过渡曲线组成； 转子：铣有Z个叶片槽，且与定子同心，宽度为B； 叶片： 在叶片槽内能自由滑动； 左、右配流盘：开有对称布置的吸、压油窗口传动轴。 3、回答思考题： （1）叙述单作用叶片泵和双作用叶片泵的主要区别。 答：双作用叶片泵是两级压缩，也就是相当于两个单作用一起工作，双叶片泵先是一个叶片提高了压力后送到第二个叶片继续增压。 （2）双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的？ 答：两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成。 （3）变量叶片泵有几种形式？ 答：可分为单向变量泵和双向变量叶片泵。 单向变量泵又可以分为手动调节单向变量泵、限压单向变量泵和稳流量单向变量泵等。 双向变量叶片泵的定子相对于转子的偏心距可向两个方向偏移，从而可改变泵的输油方向。这种泵可用在直接通过油泵换向来改变执行机构运动方向的系统中。 4. 先导型溢流阀

先导型溢流阀结构图见图1-4所示。

图1-4 先导型溢流阀结构图

（1）填写实验报告

实验报告

1、 简要说明先导型溢流阀的结构组成。 答：由主阀和先导阀两部分组成。先导阀类似于直动型溢流阀，但一般多为锥阀（或球阀）形阀座式结构。主阀可分为一节同心结构、二节同心结构和三节同心结构。 2、 说明先导型溢流阀的工作原理。 答：工作时，液压力同时作用于主阀芯及先导阀芯的测压面上。当先导阀未打开时，阀腔中油液没有流动，作用在主阀芯上下两个方向的压力相等，但因上端面的有效受压面积A2大于下端面的有效受压面积A1，主阀芯在合力的作用下处于最下端位置，阀口关闭。当进油压力增大到使先导阀打开时，液流通过主阀芯上的阻尼孔、先导阀流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主阀芯所受到的上下两个方向的液压力不相等，主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口，实现溢流，并维持压力基本稳定。调节先导阀的调压弹簧，便可调整溢流压力。 3、 先导阀和主阀分别是由哪几个重要零件组成的？ 答：先导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。