液压伺服与比例控制系统 习题及答案 第二章习题答案.docx

第二章习题答案

为什么把液压控制阀称为液压控制元件？

答：液压控制元件是一种以机械运动去控制流体流动的元件，在液压伺服控制系统中，把输入的机械信号（如位移、转角）转换为液压信号（如流量、压力）输出，并进行功率放大。而液压控制阀的基本功能就是控制液压流体的流动方向、压力和流量，它具有调节和控制的功能，所以液压控制阀是液压控制元件的一种。

理想滑阀与实际滑阀有何区别？

答：理想滑阀：a.零泄漏；b.理想的流量控制；c.无摩擦损失；d.响应灵敏。

实际滑阀：a.泄漏；b.流量控制误差；c.摩擦和磨损；d.响应延迟。

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（或称为阀的工作状态）指的是阀在特定条件下的实际运行状态阀芯位移、流量、压力和其他相关参数。

零位工作点的条件是。

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：流量增益直接影响系统的开环增益，因而对系统的稳定性、响应特性和稳态误差有直接的影响。压力-流量系数直接影响阀控执行元件（液压动力元件）的阻尼比和速度刚度。压力增益表示阀控执行元件组合对大惯量或大摩擦力负载的启动能力。选择不同的系数可以优化控制性能，减少调试和校正的复杂性。

零遮盖阀与负遮盖阀、三通阀与四通阀的三个系数各有什么异同？为什么？

答：零遮盖阀和负遮盖阀的主要区别在于它们对流体流量和压力的控制特性以及在不同流量条件下的表现。

三通阀和四通阀的主要区别在于它们的端口数量和流体流动控制功能，三通阀适用于简单的流体分配，而四通阀适用于复杂的流体流动控制系统。

径向间隙对零遮盖滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零遮盖滑阀的泄漏特性？

答：径向间隙影响密封性能增加泄漏量，其次影响流体通过滑阀的流动特性，还会加速滑阀组件的磨损。泄漏特性影响流体的控制精度、系统效率和安全性，所以目的是优化系统性能和可靠性。

为什么说零遮盖四边滑阀的性能最好，但最难加工？

答：零遮盖四边滑阀的四个边都可以完全接触密封面，避免了流体泄漏或流量控制的不稳定性；开启和关闭状态下都能保持均匀的流量分布；减少了磨损可以延长使用寿命；有效防止流体泄漏提高系统的可靠性。

什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？

答：稳态液动力是指阀在阀口开度一定的情况下，液流稳定流动时对阀芯的反作用力。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作用力。

滑阀流量饱和的含义是什么？它对阀的特性有什么影响？在设计时如何避免？

答：滑阀流量饱和是指滑阀在特定的操作条件下，其流量达到最大值，无法进一步增加控制信号或改变操作条件进一步提高流量的现象。

流量控制能力降低；控制信号的非线性；系统响应不稳定；系统效率降低。

在设计时应合理选择阀口尺寸、优化设计、实时监测以及定期维修，可以有效避免滑阀流量饱和，从而确保系统的稳定性和性能。

求出零遮盖双边滑阀的最大功率点和最大功率。

答：根据负载功率随负载压降变化曲线可得，当时，；当时，。通过，可求得输出功率为最大时的值为。阀在最大开度和阀在压力时，最大输出功率为。

如何表示阀的规格？零遮盖四边滑阀的负载压降为什么要限制到？

答：阀的规格通常以详细的参数来描述其功能、尺寸、压力等级等。常见参数有流量、压力、通径、功能、控制方式等。

因为在时，整个液压伺服系统的效率最高，同时阀的输出功率也最大。

有一零遮盖全周通油的四边滑阀，其直径，径向间隙，供油压力，采用10号航空液压油在40℃工作，流量系数，求阀的零位系数。

解：对于全开口的阀，

由零开口四边滑阀零位系数

已知一负遮盖量的四边滑阀，在供油压力下测得零位泄漏量，求阀的三个零位系数。

解：负遮盖四边滑阀零位系数

一零遮盖全周通油的四边滑阀，其直径，供油压力，最大开口量，求最大空载稳态液动力。

解：全开口的阀

最大空载液动力

有一阀控系统，阀为零遮盖四边滑阀，供油压力，系统稳定性要求阀的流量增益。试设计计算滑阀的直径和最大开口量，计算时取流量系数，油液密度。

解：零遮盖四边滑阀的流量增益：

全周开口滑阀不产生流量饱和条件

已知一双喷嘴挡板阀，供油压力，零位泄漏流量，设计计算、、，并求出零位系数。计算时取，，。

解：由零位泄漏量