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1、第二章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？ 理想滑阀：径向间隙为零，节流工作边锐利的滑阀 实际滑阀：存在径向间隙，节流工作边有圆角的滑阀3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系? “二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不 相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀 口的开关来沟通。“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换
2、向阀有两个、四个可控的节流口。 一般情况下，三通阀是双边滑阀，四通阀是四通阀。4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么? 阀的工作点是阀的压力流量曲线上的点。零位工作点即曲线的原点，又称零位阀系数。零位工作点的条件是q二p二x二0。L L v5、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？流量增益k =其，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。q OxV流量-压力系数K =-头，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。c OpL压力增益K = L，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 p OxV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K
3、qII1rKc1fLKpJiL1r7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响，为什么要研究实际实际零开口滑阀 的泄漏特性?答：理想零开口滑阀K =0，K产，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，c0 p0兀r2W存在泄漏流量K0二莎po兀 r2c，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、为什么说零开口四边滑阀的性能最好，但最难加工？(1) 从四边滑阀角度： 四边滑阀有四个可控的节流口，双边滑阀有两个可控的节流口，单边滑阀只有一
4、个 可控的节流口，因此，四边滑阀的控制性能最好；(2) 从零开口角度： 零开口具有线性流量增益，性能比较好；负开口阀由于流量增益具有死区，将引起 问题误差；正开口阀在开口区内的流量增益变化大，压力灵敏度低，零位泄漏量大。因 此零开口阀性能最好；四边滑阀需要保证三个轴向配合尺寸，双边滑阀需保证一个轴向配合尺寸，单边滑 阀没有轴向配合尺寸。零开口阀还要保证零开口，径向配合要求。因此，零开口四边滑 阀结构工艺复杂、成本高，难加工。9、什么是稳态液动力，什么是瞬态液动力？ 稳态液动力：在阀口开度一定的稳态流动情况下，液流对阀芯的反作用力。方向总 是指向使阀口关闭的方向。瞬态液动力：阀开口量变化使通过阀
5、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。与阀芯的移动速度成正比，起粘性阻尼力 的作用，方向始终与阀腔内液体的加速度方向相反。14、喷嘴挡板阀的零位压力为什么取05ps左右，Dn和xfo对其性能有什么影响？ 因为在零位压力灵敏度最高，为了满足这一要求，进行公式推导，可得出零位 的控制压力为p二1 p，此时，零位的压力灵敏度最高；而且控制压力P能充分 co 2 sc的调节，因此，取P二1P作为设计准则。co 2 s没有影响，不管这两个值如何变化，都能得出这一关系。15射流管阀有什么特点，工作原理与滑阀和喷嘴挡板阀一样吗？ 工作原理不一样。优点：(1)射流管
6、阀的最大优点是抗污染能力强，对油液清洁度要求 不高，从而提高了工作的可靠性和使用寿命。 (2)压力恢复系数和流量恢复系数高，一般均 在70%以上，有时可达90%以上。缺点：(1) 其特性不易预测，主要靠实验确定。 (2)与喷嘴挡板阀的挡板相比，射流管的 惯量较大，因此其动态响应特性不如喷嘴挡板阀。 (3)零位泄漏流量大。 (4)当油液粘度变化 时，对特性影响较大，低温特性较低。滑阀是节流原理，射流管阀：压力油的压力能通过射流管的喷嘴转换为液流的动能，液流被 接收后，又将动能转换为压力能。习题1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径d=8xl0-3m，径向间隙r =5x 10-6m，供油压 c力
7、p =70X105Pa，采用10号航空液压油在40工作，流量系数Cd=062，求阀的零位 sd系数。解：零开口四边滑阀的零位系数为：零位流量增益K = CWjEqo d q p兀r2W零位流量-压力系数Kco二莎零位压力增益将数据代入得po兀 r2cK = 1.4m2.sqoK = 4.4 x 10-i2m3.s - Pa c0K = 3.17 x10ii Pa m2、已知一正开口量U =0.05x10-3m的四边滑阀，在供油压力p =70x 105Pa下测得零位泄 s露流量qc=5Lmin，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K =*q0 U零位流量-压力系数K
8、=-c0 2p s零位压力增益K =二=牛p0 K U c0将数据代入得K = 1.67m2.；sq0K = 5.95 x 10-i2m3.s - Pac0K = 2.8 x1011 Pa.m第三章1、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（或称液压动力机构）是指利用液压能源，具有一定功率，直接推动负载运动的液压装置，由液压放大元件（液压控制元件）和液压执行元件组成的。液压 放大元件可以是液压控制阀，也可以是伺服变量泵；液压执行元件是液压缸、液压马达。 有阀控和泵控两种两种控制方式。 四种基本组成类型：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸、泵控液压马达。2、负
9、载类型对液压动力元件的传递函数有什么影响？XK答：负载对液压动力元件的传递函数为pP=衣VS（兰 + 冬 S +1）nn当减小时，则传递函数增大，系统响应变快;n当E增大系统变得稳定;当 K 增大时，则传递函数增大，系统的穿越频率会变大，则系统响应变快。3、无弹性负载和有弹性负载时，描述传递函数的性能参数分别有那几个？它们对系统动态 特性有什么影响？答：无弹性负载描述传递函数的性能参数有流量系数K、总流量一压力系数K、有 q ce效体积弹性模量卩、粘性阻尼系数B。当K增大时，传递函数增大，系统的穿越频率会 epq|4P A 2 c变大，则系统响应变快。其中w二 e 一，p越大，则w越大，系统带
10、宽越大，系 hV mK 增大，ce Vmt4 AP mpe t系统更稳定。B较小，可以忽略不计，则E可pht t、尸K统反应越快。其中匚=ceh AP尸 K ip m 近似为匚=ce ;左 h A I1 VPt无弹性负载描述传递函数的性能参数有流量系数K、总流量一压力系数K、有效体q ce积弹性模量卩、粘性阻尼系数B、负载弹簧刚度K。前四个性能参数影响相同，K的主要 ep影响是用一个转折频率为w的惯性环节代替无弹性负载时液压缸的积分环节。随着负载刚 r度 减小，转折频率将降低，惯性环节就接近积分环节。4、何为液压弹簧刚度？为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度？ 答：液压弹簧刚度是液压缸两腔在完
11、全封闭的情况下，由于液体的压缩性形成的液压弹簧刚 度。4P A2它表示液压缸中的被压缩液体所产生的复位力与活塞的位移成正比，在动态K = bhVt时，在一定频率范围内，液压阀的泄露来不及起作用，相当于一种封闭状态。液压缸对外力的响应特性中反映出这样一种液压弹簧的存在，对阀控液压执行元件来说，可理解为动态刚 度。静态时不起作用。5、液压固有频率和活塞位置有关，在计算系统稳定性时，四通阀控制双作用液压缸和三通 阀控制差动液压缸应取活塞的什么位置？为什么？ 答：四通阀控制双作用液压缸应取活塞的中间位置，因为，活塞在中间位置时，液体压 缩性影响最大，动力元件固有频率最低，阻尼比最小，此时 稳定性最差。
12、三通阀控制双作用液压缸应取活塞的最大位置。6、为什么液压动力元件可以得到较大的固有频率？r、 ：4卩 A 23 =e_P -h h V m答： Vtmt ，由式子可知，增大固有频率的方法很多：1）可以通过增大液压缸的面积， 2）减小总压缩比， 3）减小折算到活塞上的总质量，和 4）提高油液的有效体积弹 性模量7、为什么说液压阻尼比E是一个“软量”？提高阻尼比的简单方法有哪几种？它们各有什 hK B m Bcee t + PA V 4 A p tP么优缺点？， E 由 K 和 B 决定， B 较 K 小的多可忽略， h ce PP ceK中C较Kc小的多，故E由Kc值决定。Kc随工作点不同会有很
13、大的变化。其变ce tph化范围达 2030 倍，所以是一个难以准确估计的软量。提高阻尼比方法，及其优缺点入下：（1）设置旁路泄露通道。缺点是增大了功率损失，降低了系统的总压力增益和系统刚度， 增加外负载力引起的误差。另外，系统性能受温度变化影响较大。（2）采用正开口阀。可以增加阻尼，但也要使系统刚度降低，而且零位泄露量引起的功率 损失比第一种办法还打，并且会带来非线性流量增益，稳态液动变化等问题。（3）增加负载的粘性阻尼。需要另外设置阻尼器，增加了结构的复杂性。8、何谓液压动力元件的刚度？ Ap2 %代表什么意义？ce答： 1）负载干扰力对液压缸的输出位移和输出速度有影响，这种影响可用刚度表
14、示。液压动力元件的刚度，包括阀控液压缸的动态位置刚度和动态速度刚度。2）人卩2 /K代表低频段的动态速度刚度ce9、三通阀控制液压缸和四通阀控制液压缸的固有顾率有什么不同?为什么? 答：三通阀控制液压缸和四通阀控制液压缸的传递函数形式是一样的，但前者的液压固有频 率是后者的12。原因：在三通阀的控制差动液压缸中只有一个控制腔，因而只形成一个液压弹簧。四通阀的 控制双作用液压缸中有两个控制腔，形成两个液压弹簧，总刚度是一个控制腔的二倍。10、阀控液压马达和泵控液压马达的特性有何不同，为什么?答： 1） .泵控液压马达的液压固有频率较低2）.泵控液压马达的阻尼比较小，比较恒定3）.泵控液压马达的增
15、益和静态速度刚度比较恒定4）.泵控液压马达的液压固有频率和阻尼比较低，所以动态特性不如阀控液压马达好。但由于总泄露系数较小，故静态速度刚度要好。总之，泵控液压马达相当是线性元件，动态特性更易预测。但是其液压固有频率小， 还要附加变量控制伺服机构，因此总的响应特性较差。11、为什么把 K 称为速度放大系数?速度放大系数的量纲是什么?v答：1) P47，由于传递函数中包含一个积分环节，所以在稳态时，液压缸活塞的输出速度K与阀的输入位移成比例.比例系数-严即为速度放大系数(速度增益)。2)量纲为S -1Ap12、何谓负载匹配?满足什么条件才算最佳匹配?答： 1)负载匹配定义： 根据负载轨迹来进行负载匹配时，只要使动力元件的输出持性曲 线能够包围负载轨迹，同时使输出特性曲线与负载轨迹之间的区域尽量小，便认为液压动力 元件与负载相匹
