液压与气压传动实验指导书中南林业科技大学机电实验中心前言本实验指导书是根据机械设计制造及自动化等专业《液压传动与气压传动》教学大纲及实验教学大纲的要求编写的，共编入七个教学实验，适用于在YCS系列液压教学实验台上进行。

通过实验教学，目的是使学生掌握常用液压元件及常用液压回路的性能及测试方法，培养学生分析解决实际工程问题的能力。

由于水平所限，不妥之处在所难免，欢迎批评指正。

目录实验一液压泵（马达）结构实验----------------------------------4 实验二液压控制阀结构实验--------------------------------------5 实验三液压泵性能实验------------------------------------------6 实验四溢流阀性能实验------------------------------------------11 实验五节流调速性能实验----------------------------------------17 实验六液压回路设计实验----------------------------------------23 实验七气压回路设计实验----------------------------------------24实验一液压泵（马达）结构实验一、实验目的1.通过实验，熟悉和掌握液压系统中动力与执行元件的结构、工作原理。

2.通过实验，能熟练完成各种泵（马达）的拆卸和组装。

二、实验内容将实验中给出的液压泵（马达）分别拆开，观察其组成零件、结构特征、工作原理，并记录拆装顺序以便于正确组装。

1.齿轮泵的拆装：将齿轮泵按顺序拆开，观察泵的密封容积由哪些零件组成，困油区、卸荷槽在什么位置，泵内压力油的泄漏情况，如何提高容积效率。

2.叶片泵的拆装：将叶片泵按顺序拆开，观察泵的密封容积由哪些零件组成，如何区分配油盘上的配油窗口，分析配油盘上的三角沟槽有什么作用，叶片能否反装，泵在工作时叶片一端靠什么力始终顶住定子内圆表面而不产生脱空现象。

3. 轴向柱塞泵的拆装：将柱塞泵按顺序拆开，观察泵的密封容积由哪些零件组成，分析三对摩擦副的特点，变量机构的变量原理及特点，柱塞上的小槽和中心弹簧有什么作用。

4. 叶片马达的拆装：将叶片马达按顺序拆开，观察马达的密封容积由哪些零件组成，分析叶片马达与叶片泵相比结构上的特点，起动转矩的产生。

5. 单作用连杆型径向马达的拆装：将马达按顺序拆开，观察马达的密封容积由哪些零件组成，分析配流轴的特点，马达内部油道的布置。

三、实验报告要求１.填写实验名称、实验目的和实验内容，2.将自己拆解的过程、遇到的问题以及如何解决问题的过程进行详细说明。

3.回答下列问题：①齿轮泵高压化的主要障碍是什么？可在结构上采用哪些措施减少液压径向不平衡力和提高容积效率？②双作用叶片泵与马达在结构上有何异同？比较双作用式与单作用式叶片泵，说明各自的特点。

③定性地绘制限压式叶片泵的压力—流量特性曲线，并说明“调压弹簧”、“调压弹簧刚度”、“流量调节螺钉”对压力—流量特性曲线的影响。

④CY14-1轴向柱塞泵的有哪些结构特点？⑤总结容积泵工作的必要条件及常用的三种配流方式。

这三种配流方式分别运用在何种结构的泵（马达）上？实验二液压控制阀结构实验一、实验目的1.通过实验，熟悉和掌握液压系统中液压控制元件的结构、工作原理。

2.通过实验，能熟练完成各种液压控制阀的拆卸和组装。

二、实验内容使用工具将方向阀、溢流阀、减压阀、流量阀等拆开，观察其结构和工作原理，工作状态及各类阀易发生故障的部位，将其重新装配。

三、实验报告要求１.填写实验名称、实验目的和实验内容，2.将自己拆解的过程、遇到的问题以及如何解决问题的过程进行详细说明。

3.回答下列问题：①现有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断？②若减压阀调压弹簧预调压力为5MPa，而减压阀前的一次压力为4MPa。

试问经减压阀后的二次压力是多少？为什么？③将调速阀中的定差减压阀改为定值输出减压阀，是否仍然能保证执行元件速度的稳定？为什么？④分别说明O型、M型、P型、H型三位四通换向阀在中间位置时的性能特点。

⑤分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。

⑥画出液压对中型不可调试中位机能为M型三位四通电液动换向阀（外部控制、外部回油）的详细符号，并说明其工作原理。

实验三液压泵性能实验一、实验目的1.通过实验，理解并掌握液压泵的主要性能。

2.通过实验，学会小功率液压泵的测试方法。

二、实验内容着重测试液压泵的下列特性：1.液压泵的实际流量Q与压力P之间的关系—Q-P特性曲线；2.液压泵的容积效率ηv与工作压力P之间的关系—ηv-P特性曲线；3.液压泵的总效率η与工作压力P之间的关系—η-P特性曲线。

三、实验原理与方法液压泵的工作压力由其外加负载所决定，若定量泵出口串联一节流阀，节流阀出口直通油箱，由节流阀的通流面积A T的变化就可以对泵施加不同的负载，即泵的工作压力将随之变化。

这可用流量方程Q=C q A TΔPφ来分析：对定量泵来说，Q为定值，对特定的阀来说，C q一定，此时，节流阀前后的压差ΔP=P，A T增大P减小，A T减小P增大。

液压泵由原动机械输入机械能（M，n），而将液压能（P，Q）输出，送给液压系统的执行机构。

由于泵内有摩擦损失（其值用机械效率表示），容积损失（泄漏）（其值用容积效率表示）和液压损失（此项损失较小，通常忽略），所以泵的输出功率必定小于输入功率，总效率η为输出功率与输入功率之比：η=N出/N入；也可表示为，要直接测定比较困难，一般测出和η，然后算出。

液压泵的主要性能包括：额定压力、额定流量、容积效率、总效率、压力脉动（振摆）值、噪声、寿命、温升和振动等项。

泵的测试主要是检查流量、容积效率、总效率、这三项。

以下为单级定量叶片泵（额定压力为63kgf/cm2,公称排量q 10ml/r）的主要技术性能指标，供参考。

1) ηv≥80%2) η≥65%图1－1为液压泵性能的液压系统原理图。

图中18为被试泵，它的进油口装有线隙式滤油器，出油口并联有溢流阀11和压力表。

被试泵输出的油液经节流阀10和流量计流回油箱。

用节流阀10对被试泵加载。

图3－1 液压泵特性实验液压系统原理图1．液压泵的流量－压力特性（Q －P ）：通过测定被试泵在不同工作压力(P i )下的实际流量，得出它的流量－压力特性曲线Q ＝f i (P)。

调节节流阀10即得到被试泵的不同压力，可通过P 12-1观测。

不同压力下的流量用测定对应流过流量计液体体积△V 所用的时间△t 来确定。

△V 取10L ，即流量计转一圈。

60t ⨯∆∆=ii VQ （L/min ） 2．液压泵的容积效率－压力特性（－P ）：实际转速空载流量空载转速实际流量空载排量实际排量容积效率⨯⨯==由于电动机的空载转速与实际转速基本相等，则空载流量实际流量容积效率=本实验中在节流阀10的通流截面积为最大的情况下测出的泵的流量即为空载流量，这样容积效率既可表示为：Q Q ivi =η3．液压泵总效率－压力特性（η－P ）：总效率η=N 出/N 入液压泵的输入功率等于电动机的输出功率，即N 入=N Di ·ηDi 式中：N Di ----不同压力下电动机的功率（KW ）ηDi ----不同功率时电动机的效率，如图1-2所示。

液压泵的输出功率N 出 =P i ·Q i /612（kw ） 液压泵的总效率可用下式表示：DiDi ii N Q P N ηη⨯⨯==612N 入出图3－2 电动机效率曲线四、实验步骤1.全部打开节流阀10和溢流阀11，接通电源，启动液压泵18，让被试泵18空载运转几分钟，排除系统内的空气。

2.关闭节流阀10，慢慢调溢流阀11，将压力P12-1调至75 kgf/cm2，然后用锁母将溢流阀11锁紧。

3.全部打开节流阀10，使被试泵的压力为零（或接近零），测出此时的流量，即为空载流量。

4. 逐渐关小节流阀10的通流截面，作为泵的不同负载，测出对应不同压力Pi 时流过流量计△V所用的时间Δti和电动机的输入功率N Di，将所测数据填入表1-1。

注意，节流阀每次调节后，须运转一、两分钟后，再测有关数据。

6.实验完成后，将节流阀10，溢流阀11全部松开，再关闭液压泵18，关闭电源。

五、实验报告要求１.填写实验名称、实验目的和实验内容，并简述实验原理；2.填写实验记录表（表1－1）；3.绘制液压泵工作特性曲线：用坐标纸绘制Q－P，－P，η－P三条曲线。

4.回答以下问题。

1)实验系统中用什么形式加载？为什么能够对被试泵加载？2)从液压泵的效率曲线中得到什么启发？（如何合理选择泵的功率，泵的合理使用区间等方面考虑）。

表3-1 液压泵性能实验数据记录表液压泵型号：；额定压力：kgf/cm2；实验四溢流阀性能实验一、实验目的1.通过实验，深入理解溢流阀稳定工况时的静态特性；2.通过实验，掌握溢流阀静态性能实验方法。

二、实验内容通过实验，着重测试溢流阀以下静态特性：1.调压范围及压力稳定性；2.卸荷压力及压力损失；3.启闭特性。

三、实验原理与方法本实验用Y1—10B先导式溢流阀作为被试阀。

根据《JB2135—77》有关标准，Y1—10B先导式溢流阀出厂试验应达到表4-1规定的标准：表4-1 Y1—10B先导式溢流阀出厂标准（一）调压范围及压力稳定性1．调压范围：应能达到被试阀规定的调压范围（5－63kgf/cm2）。

关闭或打开溢流阀，在压力上升或下降过程中，满足调压平稳，不得有尖叫声这一条件时所能达到的最高及最低压力。

2．压力振摆：是表示调压稳定性的主要指标之一，应不超过规定值（±2kgf/cm2）。

在调压范围内，每一点的压力在稳定状态下压力的波动最大值。

3．压力偏移：指在调到调压范围的最高压力值后，经过１－３分钟发生的偏移值，应不超过规定值（±2kgf/cm2）。

（二）卸荷压力及压力损失1．卸荷压力：被试阀远程控制口与油箱直通，阀处于卸荷状态，此时该阀通过实验流量下的压力损失，称为卸荷压力。

卸荷压力应不超过规定值（2kgf/cm2）。

2．压力损失：被试阀的调压手柄调至全开位置，在试验流量下，被试阀的进出口压力差即为压力损失，其值应不超过规定值（2kgf/cm2）。

（三）启闭特性启闭特性是溢流阀在调压弹簧调整好之后，阀芯在开启和闭合过程中，压力和流量之间的关系，是溢流阀静态特性的又一个重要指标。

使用中要求溢流阀在不同的溢流量下，保持恒定的系统压力，希望它的溢流特性曲线如图2-1中的A曲线所示，即溢流阀进口压力P低于调定压力P T时不溢流，仅在到达P T 时才溢流，且不管溢流量多少，进口压力始终保持在P T。