液压伺服与比例控制系统 习题及答案 第三章习题答案.docx

第三章习题答案

3-1解释式中等号右侧各项分母乘以后所代表的意义。

答：第1项是惯性力变化引起的压缩流量所产生的活塞速度；第2项是惯性力引起的泄漏流量所产生的活塞速度；第3项是黏性力变化引起的压缩流量所产生的活塞速度；第4项是活塞运动速度；第5项是黏性力引起的泄漏流量所产生的活塞速度；第6项是弹性力变化引起的压缩流量所产生的活塞速度；第7项是弹性力引起的泄漏流量所产生的活塞速度。

3-2液压固有频率和液压缸活塞位置有关，在计算系统稳定性时，四通阀控制液压缸应取活塞的什么位置，为什么？

答：在计算系统稳定性时，四通阀控制液压缸应取活塞的中间位置。?当活塞位于中间位置时，液体压缩性影响最大，动力元件固有频率最低，阻尼比最小，此时系统的稳定性最差。这是因为活塞在中间位置时，液压缸工作腔中的油液压缩性所形成的液压弹簧与负载质量相互作用，导致液压固有频率降低，从而影响系统的稳定性。因此，在分析系统的频率响应和进行稳定性计算时，选择活塞的中间位置作为参考点，可以更准确地评估系统的稳定性和响应特性。

3-3何谓液压弹簧刚度？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?是指在液压缸两腔完全封闭的情况下，由于液体的压缩性所形成的液压弹簧的刚度。因为液压弹簧刚度是在液压缸两腔完全封闭的情况下推导出来的，但实际上由于阀的开度和液压缸的泄露的影响，液压缸不可能完全封闭。因此，在稳态下这个弹簧刚度是不存在的。但在动态时，在一定的频率范围内泄露来不及起作用，相当于一种封闭状态，因此液压弹簧刚度应理解为动态刚度?。

3-4为什么液压动力元件可以得到较大的固有频率？

答：，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。

3-5为什么说液压阻尼比是一个软量？提高阻尼比的方法有哪些？它们有什么特点？

答：

中由和决定，较小的多可忽略。中较小的多，故由值决定。随工作点不同会有很大的变化。其变化范围达20~30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。

3-6简述泵控对称液压缸系统原理。

答：泵控对称缸系统由电机同轴驱动定量泵，定量泵吸排油口直接连接液压缸两负载油口，通过控制电机的转速与转矩，来调整液压缸的输出位移、输出速度与输出力等。

3-7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配。

2）如果动力元件的输出特性曲线不但包围负载轨迹，而且动力元件的最大功率点与负载的最大功率点重合，就认为动力与负载是最佳匹配。

3-8满足什么条件才能得到泵控液压马达的最佳匹配？

答：计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度，就可以得到相应的计算公式。

3-9有一四边滑阀控制的双作用液压缸，直接拖动负载做简谐运动。已知：供油压力，负载质量，负载位移规律为，负载移动的最大振幅，角频率。试根据最佳负载匹配原则求液压缸面积和四边滑阀的最大开口面积。计算时，取流量系数，工作介质密度。

答：有负载位移规律，得负载速度，负载力，就负载功率，当，。

如负载匹配正确，就此时，液压缸活塞面积为

最大空载流量

最大开口面积