这三类间隙中，端面间隙的泄漏量最大，压力越高，由间隙泄漏的液压油液就越多。因此为了实现齿轮泵的高压化，为了提高齿轮泵的压力和容积效率，需要从结构上来采取措施，一般采用对齿轮端面间隙进行自动补偿的办法。
3-4 简述齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的结构特点及应用场合。
解：由于各类液压泵各自突出的特点，其结构、功用和动转方式各不相同，因此应根据不同的使用场合选择合适的液压泵。一般在机床液压系统中，往往选用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵；而在筑路机械、港口机械以及小型工程机械中往往选择抗污染能力较强的齿轮泵；在负载大、功率大的场合往往选择柱塞泵。
3-5 齿轮泵产生困油现象是什么?有何危害?如何解决?
解：齿轮泵要能连续地供油，就要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1，也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时，另一对齿轮已进入啮合，这样就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间，在两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一个封闭容积。一部分油液也就被困在这一封闭容积中〔见图3-5(a)〕，齿轮连续旋转时，这一封闭容积便逐渐减小，到两啮合点处于图3-5(b) 所示节点两侧的对称位置时，封闭容积为最小。齿轮再继续转动时，封闭容积又逐渐增大，直到图3-5(c)所示位置时，容积又变为最大。在封闭容积减小时，被困油液受到挤压，压力急剧上升，使轴承上突然受到很大的冲击载荷，使泵剧烈振动，这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤出，造成功率损失，使油液发热等。当封闭容积增大时，由于没有油液补充，因此形成局部真空，使原来溶解于油液中的空气分离出来，形成了气泡。油液中产生气泡后，会引起噪声、气蚀等一系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象极为严重地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。
为了消除困油现象，在CB—B型齿轮泵的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽，其几何关系如图3-6所示。卸荷槽的位置应该使困油腔由大变小时，能通过卸荷槽与压油腔相通；而当困油腔由小变大时，能通过另一卸荷槽与吸油腔相通。两卸荷槽之间的距离为a，必须保证在任何时候都不能使压油腔和吸油腔互通。
3-6 轴向柱塞泵的斜盘倾角为什么不能太大？其配油盘的配油窗口和斜盘应保持怎样的几何关系？装配时若误将配油盘从正确位置上转过90°，会出现什么后果？
解：（1）当斜盘倾角太大时，容易使柱塞与斜盘间摩擦增大，降低效率，如果达到自锁角，两者将不能相对运动；
（2）配油盘的配油窗口和斜盘应保证当缸体转动时，柱塞吸油腔和压油腔隔开； （3）当装配时若误将配油盘从正确位置上转过90°，柱塞泵不能吸油和压油。
3-7 某齿轮泵的节圆直径为28mm，齿数为10，齿宽为16mm，容积效率在泵进、出口压差为10MPa、转速为3000r/min时为0.9。试求： (1)该泵的排量和实际输出流量；
(2)若已知泵的机械效率为0.88，试计算泵的输入功率。 解： （1）V?2?zmB?8.35?10m/s
?6?63 qV?Vn?V?8.35?10?3000?0.9/60?375.75?10m/s
2?63（2）Pin?Pou????P?qV?4.75(kw)
?V??m3-8 某液压泵的工作压力为10.0MPa，转速为1450.0r/min，排量为46.2mL/r，容积效率为0.95，总效率为0.9。求泵的实际输出功率和驱动该泵所需的电机功率。 解：
6?6泵的实际输出功率为Pou??P?qV?10?10?46.2?1450?10?0.95/60?10.6kw
驱动电机功率为pin?pou/???10.6/0.9?11.785kw
3-9 某叶片泵的定子短半径为35.35mm，长半径为37.8mm，叶片宽度为20mm,厚度4.72mm，叶片倾角为12°，叶片数为10，泵的转速为1500r/min。若已知泵的工作压力为14MPa时，其输出流量为4L/min，试求泵的容积效率为多少？ 解：n?qvt??vM/VM?Vp?n??Vp??VMVM?1174.5r/min
可得?V
o
由qV?qVt??V?2B??R?r-3
???22R?r?bzn???cos???2
2
V4×10/60=2×0.02（3.14（0.0378-0.03535）-（0.0378-0.03535）0.00472×10/cos12）×?V×1500/60。
-322
?V=（4×10/60）÷（2×0.02（3.14×（0.0378-0.03535）-（0.0378-0.03535）0.00472
×10/cos12）×1500/60）=71%
3-10 设轴向柱塞泵的斜盘倾角为22°33′，柱塞直径为22mm，柱塞在缸体上的分布圆直径为68mm，柱塞数为7，其容积效率?v?0.98，机械效率?m?0.9，转速n?960r/min，泵进、出口的压差?p?10MPa，试计算泵的理论输出流量、实际流量及泵的输入功率分别为多少？
解：泵的理论流量为qVt??d2o
?tan??zn/4，代入数据得qVt?1.597?106ml/min，
66 泵的理实际量为qV?qVt??V?1.597?10?0.98?1.566?10ml/min，
泵的输入功率为Pin?Pou????P?qV?m??V?295.824kw
3-11如题3-11图所示的双泵供油液压系统，由低压大流量泵高压小流量泵2、溢流阀3、单向阀４、液控顺序阀（卸荷阀）5和8换向阀6以及单向顺序阀7组成。试问： （1）系统中的负载压力由哪个元件控制？ （2）液压泵1向系统供油或卸荷由什么控制？
（3）单向阀4和液控顺序阀5在系统中的作用是什么？
图3-1
解：（1）当负载无穷大时，系统为低压时，系统压力由阀5决定；当系统为高压时，系统压力油阀3决定。
（2）液压泵1向系统供油或卸荷由换向阀控制。
（3）当系统需要高压小流量时，单向阀4防止高压油进入液压泵1，即隔离高压和低压油液，此时液控顺序阀5在高压油的作用下打开，使液压泵1在较小压力下卸荷。
4液压缸与液压马达 思考题与习题
4-1液压缸与液压马达在功能特点上有何异同？
解：液压缸是输出直线运动，而液压马达是输出旋转运动。
4-2为什么伸缩套筒式液压缸活塞伸出的顺序是从大到小，而缩回的顺序是由小到大? (提示：应考虑有效工作面积)
解：当伸出时，作用面积最大的先伸出，因此活塞伸出顺序是从大到小；同理，缩回时顺序由小到大。
4-3 活塞与缸体、活塞杆与端盖之间的密封形式有几种？各应用于什么场合？
解：液压缸中常见的密封装置如下图所示。图中(a)所示为间隙密封，它依靠运动间的微小间隙来防止泄漏。为了提高这种装置的密封能力，常在活塞的表面上制出几条细小的环形槽，以增大油液通过间隙时的阻力。它的结构简单，摩擦阻力小，可耐高温，但泄漏大，加工要求高，磨损后无法恢复原有能力，只有在尺寸较小、压力较低、相对运动速度较高的缸筒和活塞间使用。图4中(b)所示为摩擦环密封，它依靠套在活塞上的摩擦环(尼龙或其他高分子材料制成)在O形密封圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄漏。这种材料效果较好，摩擦阻力较小且稳定，可耐高温，磨损后有自动补偿能力，但加工要求高，装拆较不便，适用于
缸筒和活塞之间的密封。图中(c)、 (d)所示为密封圈(O形圈、V形圈等)密封，它利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合面之间来防止泄漏。它结构简单，制造方便，磨损后有自动补偿能力，性能可靠，在缸筒和活塞之间、缸盖和活塞杆之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。
密封装置
间隙密封(b)摩擦环密封(c)O形圈密封(d)V形圈密封
4-4 单活塞杆缸差动连接时，有杆腔与无杆腔相比谁的压力高？为什么？
解：可以认为两者压力相等。但需要说明的是：开始工作时差动缸左右两腔的油液压力相同，但是由于左腔(无杆腔)的工作面积比右腔(有杆腔)的工作面积大，活塞向右的推力大于向左的推力，故其活塞向右运动，同时使右腔中排出的油液(流量为qv′)也进入左腔，加大了流入左腔的流量(qv+qv′)，从而也加快了活塞移动的速度。实际上活塞在运动时，由于差动缸两腔间的管路中有压力损失，所以右腔中油液的压力稍大于左腔油液压力。而这个差值一般都较小可以忽略不计
4-5 如何实现液压缸的排气和缓冲？ 解：（1）液压缸的排气装置：
在液压系统安装时或停止工作后又重新启动时，液压缸里和管道系统中会渗入空气，为了防止执行元件出现爬行，噪声和发热等不正常现象，必须把液压系统中的空气排出去。对于要求不高的液压缸往往不设专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒两端的最高处，通过回油使缸内的空气排往油箱，再从油面逸出，对于速度稳定性要求较高的液压缸或大型液压缸，常在液压缸两侧的最高位置处(该处往往是空气聚积的地方)设置专门的排气装置。常用的排气装置有两种形式，如下图所示。
排气装置
1—缸盖 2—放气小孔 3—缸体 4—活塞杆
（2）液压缸的缓冲装置：为了防止活塞在行程的终点与前后端盖板发生碰撞，引起噪音，影响工件精度或使液压缸损坏，常在液压缸前后端盖上设有缓冲装置，以使活塞移到快
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