说明：学生应严格按照本实验指导书的要求去完成实验，完成实验后方能参加本课程的考试。
概 述
一、实验项目
1．液压泵特性试验（验证实验）；
2．节流调速回路性能试验（验证实验）；
3．液压系统中工作压力形成原理（验证实验）； 4．液压传动基本回路试验（验证实验）（选做其中之一）； 5．液压基本回路设计及其快速组装实验（设计型实验）。 二、实验设备和仪器
以上实验可采用秦川机床厂生产的QCS003B、QCS008A、QCS002和JSX－A液压综合实验台进行。
（一）QCS003B型实验台
QCS003B型实验台可进行液压泵特性试验、节流调速性能试验的溢流阀静、动态特性试验。图1为QCS003B型实验台的液压系统原理图，图2为它的外形，图3为电器按钮箱的面板图。
QCS003B型实验台共分五部分（见图2）： 1．动力部分
动力部分主要包括油箱、电动机、油泵和滤油器。电动机为JO2－22－4交流感应电动机，额定功率1.5kW，满载转速为1410rpm。此种电机不能变速，但成本低廉、容易操纵。油泵为YB-6定量叶片泵（件号1、8），额定压力为63kgf/cm2，排量为6ml/r。电动机和叶片泵装在油箱盖板上，油箱底部装有轮子，可以移动，它安放在实验台左后部。 2．控制部分
控制部分主要包括溢流阀、电磁换向阀、节流阀、调速阀等。这些阀的额定压力为63kgf/cm2，流量为10 l/min，全部装在实验台的面板上。 3．执行部分
工作缸（件号17）和加载缸（件号18）。缸径φ=40mm，行程L=237mm。并排装在实验台的台面上。 4．电器部分
包括电器和电器按钮操纵箱。电器箱中主要有接触器、热继电器、变压器、熔断器等。
它位于实验台后部的右下角。电器按钮操纵箱主要包括各种控制按钮和旋钮及红绿信号灯。
① QCS003型实验台有两种安装方式，QCS003为管式连接，QCS003B为板式连接。
图1 QCS003B液压实验台液压系统原理图
图2 QCS003B液压实验台外型图
它位于实验台的右侧。 5．测量部分
主要包括压力表、功率表、流量计、温度计，它们安装在实验台面板上。 该实验台功率表（件号19）的型号44Ll-5W，测量范围３kW，精度等级２.5。用它来测量电动机的输出功率（即液压泵的输入功率）。将功率表接入电网与电动机定子线圈之间，功率表所指示的数值即为电动机的输入功率。通过换算可求出电动机的输出功率。
该实验台采用ＬＣ－１５椭圆齿轮流量计（件号２０），它的进口直径为15mm，测量范围为3~30l/min，积累误差±0.5%。工作压力为16kgf/cm2，压力损失≤0.2kgf/cm2，工作温度
为-10℃~ +120℃。它的结构如图4所示。主要由壳体、一对椭圆齿轮和计数机构组成。当椭圆齿轮转动一周时排出一定容积的油液，只要测出
图3 QCS003B电器按钮箱面板 轮子的转速就可得到累积油液容积值。该流量计
的计数机构是机械式的，它通过齿轮传动、棘爪
机构带动指针转动，表盘上标有刻度。若用秒表测量指针旋转若干周所需的时间，就可求得流量的平均值。
（二）QCS008A型实验台
QCS008A型实验台可进行基本回路实验。QCS008A型为固定式基本回路实验台。该实验台可进行变量泵特性回路、双泵有级调速回路、速度换接回路、顺序动作回路、差动快速回路等六种液压基本回路的实验。图5为QCS008A型实验台的液压系统原理图。图6为它的外形。
QCS008A型实验台动力装置采用JO2-22-4和JO2-31-4交流感应电动机各一个。它们的功率分别为1.5kW和2。2kW，
图4 LC型椭园齿轮流量计结构
满载转速分别为1410rpm和1430rpm。油
泵采用了YB-6定量叶片泵和YBX-16变
量叶片泵。加载装置采用液压缸加载。测试仪表与QCS003B类同。
（三）QCS002型实验台
该实验台可进行压力形成原理试验及多种液阻特性试验。图7为QCS002
型实
验台的液压系统原理图。图8为它的外形图。
QCS002型实验台动力装置采用JO2－22－4交流电动机一个。它的功率为
图5 QCS008A实验台液压系统原理图
1.5KW，满载转速1410rpm。油泵采用YＢ－６定量叶片泵。加载装置采用法码，每个重量10kg。测试仪表与QCS003B相同。
（四）JSX－A液压综合实验台
图6 QCS008A型实验台外形图
该实验台可进行调压回路、减压回路、平衡及闭锁回路、卸荷回路、调速回路、缓冲回路、换向回路、差动回路、顺序回路、并联组合回路、同步回路、减速回路、工作循环回路14大项近50种液压组合回路实验。同时，通过增购必要的液压元件，可完成自选设计的液压回路试验。图9为JSX－A实验台外形。
JSX－A实验台最大的特点是可供学生亲自动手安装元件，接管路、联电路、组成实际液压系统。为此该实验台提供了近50件液压元件及管接头等元件。阀件、油缸、油管采用透明材料能清淅观察到各元件及油路工作状况。管路连接采用带单向阀的标准镀铬快速接头连接回路，油路畅通并无泄漏。电磁阀采用低压24V控制安全可靠。液压与电气的配合是用电线插座连接的。
三、实验报告格式
液压传动实验报告
实验名称 实验人姓名年级班 专 业实验地点 实验日期 实验指导教师（签名） 1．实验目的；
2．实验内容（简要叙述）；
3．实验方法； 4．实验步骤；
5．实验数据记录（填写数据记录表格）；
6．实验数据整理（包括计算依据、计算结果、实验曲线和表达式等）； 7．实验结果的分析（根据实验结果并结合思考题进行总结）。
图7 QCS002型实验台液压原理图
图8 QCS002型实验台外型
图9 JSX－A实验台外形
实验一 液压泵的特性试验
在液压系统中，每一个液压元件的性能都直接影响液压系统的工作和可靠性。因此，对生产出的每个元件都必须根据国家规定的技术性能指标进行试验，以保证其质量。液压泵是主要的液压元件之一，因此我们安排了此项试验。 一、实验目的
了解液压泵的主要性能和小功率液压泵的测试方法。同时通过此实验掌握此液压实验台的设计思想及其实现方法。
二、实验内容
测试一种液压泵（齿轮泵或叶片泵）的下列特性： 1．液压泵的压力脉动值； 2．液压泵的流量—压力特性； 3．液压泵的容积效率—压力特性； 4．液压泵的总效率—压力特性。
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、压力脉动值、噪声、寿命、温升和振动等项。其中以前几项为最重要。表2-1列出中压叶片泵的主要技术性能指标，供学生参考。
表中技术性能指标是在油液粘度为17~23cSt时测得的，相当于采用20号液压油或20号机械油，温度为50℃时的粘度。因此用上述油液实验时，油温控制在50℃±5℃的范围内才准确。
表2-1
三、实验方法
图10为QCS003B型液压实验台测试液压泵性能的液压系统原理图。图中8为被试泵，它的进油口装有线隙式滤油器22，出油口并联有溢流阀9和压力表p6。被试泵输出的油液经节流阀10和椭圆齿轮流量计20流回油箱。用节流阀10对被试泵加载。
1．液压泵的压力脉动值
把被试泵的压力调到额定压力，观察记录其脉动值，看是否超过规定值。测时压力表
p6不能加接阻尼器。
2．液压泵的流量——压力特性 通过测定被试泵在不同工作压力下的实际流量，得出它的流量——压力特性曲线Q=f(p)。调节节流阀10即得到被试泵的不同压力，可通过压力表p6观测。不同压力下的流量用椭圆齿轮流量计和秒表确定。压力调节范围从零开始（此时对应的流量为空载流量）到被试泵额定压力的1.1倍为宜。
3．液压泵的容积效率——压力特性
容积效率=
实际流量
理论流量
图10泵性能实验液压系统原理图
在实际生产中，泵的理论流量一般不
用液压泵设计时的几何参数和运动参数计算，通常以空载流量代替理论流量。 容积效率=
实际流量
空载流量
即ηv= 4．液压泵总效率——压力特性 总效率=
Q实Q空
×100%
泵输出功率
泵输入功率
即η=
N出
×100% N入
N出 = PQ/10.2（KW） 式中p——泵的工作压力（kg/cm2）； Q——泵的实际流量（l/s）。 N入=
Mpn974
（KW）
式中Mp——泵的实际输入扭矩； n——泵的转速。
液压泵的输入功率用电功率表19测出。功率表指示的数值N表为电动机的输入功率。再根据该电动机的效率曲线，查出功率为N表时的电动机效率η电，
则N入=N表·η电
液压泵总效率 （η） =
PQ
×100%
10.2⨯N表
液压泵的输入功率用扭矩仪测出。速度用转速表测出，则N入=2πMpn。 液压泵总效率 ηP=1.59
pQ
Mpn
四、实验步骤
参照图1和图10进行实验。
1．将电磁阀12的控制旋钮置于“0”位，使电磁阀12处于中位，电磁阀11的控制旋钮置于“0”位，阀11断电处于下位。全部打开节流阀10和溢流阀9，接通电源，让被试泵8空载运转几分钟，排除系统内的空气。
2．关闭节流阀10，慢慢关小溢流阀9，将压力p调至70kgf/cm2，然后用锁母将溢流阀9锁住。
3．逐渐开大节流阀10的通流载面，使系统压力p降至泵的额定压力——63kgf/cm2，观测被试泵的压力脉动值（做两次）。
4．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，此即为空载流量。再逐渐关小节流阀10的通流截面，作为泵的不同负载，对应测出压力p、流量Q和电动机的输入功率N表（或泵的输入扭矩与转速）。注意，节流阀每次调节后，须运转一、二分钟后，再测有关数据。 压力p——从压力表P6上直接读数。
流量Q——用秒表测量椭圆齿轮流量计指针旋转一周所需时间，根据公式
Q=
∆V
求出流量Q。 t
电动机的输入功率N表——从功率表19上直接读数（电动机效率曲线由实验室给出）。
将上述所测数据记入试验记录表（见表2-2）。 五、实验记录与要求
1．填写液压泵技术性能指标；
型号规格 额定转速 额定压力2 排 量 理论流量 油液牌号
油液重度
2．填写试验记录表（见表2-2）；
3．绘制液压泵工作特性曲线；
用方格纸绘制Q-p、ηpV-p和ηP-p三条曲线。
4．分析实验结果；
六、思考题
1．液压泵的工作压力大于额定压力时能否使用？为什么？
2．从ηp-p曲线中得到什么启发？（从泵的合理使用方面考虑）。 3．在液压泵特性试验液压系统中，溢流阀9起什么作用？
4．节流阀10为什么能够对被试泵加载？（可用流量公式Q=Ka∆p进行分析）。
实验一 液压泵性能试验记录表格 表2-2
注：被试泵的压力p可在~70kgf/cm范围内，间隔10kgf/cm取点。每点建议测两次。
实验二 节流调速回路性能试验
在各种机械设备的液压系统中，调速回路占有重要的地位，尤其对于运动速度要求较高的机械设备，调速回路往往起着决定性的作用。在调速回路中节流调速回路结构简单，成本低廉，使用维护方便，是液压传动中一种主要的调速方法。
一、实验目的
1．分析、比较采用节流阀的进油节流调速回路中，节流阀具有不同通流面积时的速度负载特性；
2．分析、比较采用节流阀的进、回、旁三种调速回路的速度负载特性； 3．分析比较节流阀、调速阀的调速性能。 4．了解此液压实验台的设计思想及实现方法。 二、实验内容
1．测试采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性； 2．测试采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性； 3．测试采用节流阀的旁油路节流调速回路的速度负载特性； 4．测试采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性。
节流调速回路由定量泵、流量阀、溢流阀和执行元件等组成。通过改变流量阀的通流面积，调节流入或流出执行元件的流量，以调节其速度。节流调速回路按基流量阀类型或安放位置的不同，组成上述四种调速回路，其调速性能有所不同。
三、实验方法
图11为QCS003B型液压实验台节流调速回路性能试验的液压系统原理图。该液压系统由两个回路组成。图11的左半部是调速回路，右半部则是加载回路。
在加载回路中，当压力油进入加载液压缸18右腔时，由于加载液压缸活塞杆与调速回路液压缸17（以后简称工作液压缸）的活塞杆将处于同心位置直接对顶，而且它们的缸筒都固定在工作台上，因此工作液压缸的活塞杆受到一个向左的作用力（负载FL），调节溢流阀9可以改变FL的大小。
在调速回路中，工作液压缸17的活塞杆的工作速度υ与节流阀的通流面积α、溢流阀调定压力P1（泵1的供油压力）及负载FL有关。而在一次工作过程中，α和p1都预先调定不再变化，此时活塞杆运动速度υ只与负载FL有关。υ与FL之间的关系，称为节流调速回路的速度负载特性。α和p1确定之后，改变负载FL的大小，同时测出相应的工作液压缸活塞杆速度υ，就可测得一条速度负载特性曲线。
四、实验步骤
参照图11进行实验。
1．采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性 （1）测试前的调整
加载回路的调整——全部关闭节流闭10和全部打开溢流阀9，启动液压泵8，慢慢
图11 节流调速回路性能试验液压系统原理图
拧紧溢流阀9的旋钮（使回路中压力p6小于5kgf/cm2）。转换电磁阀12的控制按钮，使电磁阀12左、右切换，加载液压缸18的活塞往复动作两、三次，以排除回路中的空气。然后使活塞杆处于退回位置。
调速回路的调整——全部关闭节流阀5、7和调速阀4，并全部打开节流阀6和溢流阀2，启动液压泵1，慢慢扭紧溢流阀2，使回路中压力p1处于5kgf/cm2。将电磁阀3的控制按钮置于“左”位，使电磁阀3处于左位工作。再慢慢调节进油节流阀5的通流面积，使工作液压缸17的活塞运动速度适中（40~60mm/s）。左右转换电磁阀3的控制按钮，使活塞往复运动几次，检查回路工作是否正常，并排除空气。
（2）按拟定好的实验方案，调定液压泵1的供油压力p1和本回路流量控制阀（进油节流阀5）的通流面积α，使工作液压缸活塞杆退回，加载液压缸活塞杆向前伸出，两活塞杆对顶。
（3）逐次用溢流阀9调节加载液压缸的工作压力p7，分别测出工作液压缸的活塞运动速度vo负载应加到工作液压缸活塞不运动为止。
（4）调节p1和α，重复（2）步骤。
（5）重复（3）步骤。
工作液压缸活塞的运动速度 ——用钢板尺测量行程L，用微动行程开关发讯，
电秒表记时，或用秒表直接测量时间to υ=
负载FL=p7⨯A1
L
(mm/s)。 t
式中 p7——负载液压缸18工作腔的压力； A1——负载液压缸无杆腔的有效面积。 将上述所测数据记入实验记录表格2-3。
2．采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性。 （1）测试前的调整
加载回路的调整——调节溢流阀9，使p6小于5kgf/cm2，通过电磁阀12的切换，
使活塞处于退回位置。
调速回路的调整——将电磁阀3的控制旋钮置于“0”位，电磁阀3处于中位。全
部打开节流阀5和关闭节流阀6。再使电磁阀3处于左位，慢慢调节回油节流阀6的通
流面积a，使工作液压缸的活塞运动速度适中。 （2）、（3）步骤同1。
3．采用节流阀的旁油路节流调速回路的速度负载特性 （1）测试前的调整
加载回路的调整——同2（1）中的相应部分。
调速回路的调整——使电磁换向阀3处于中位，全部打开节流阀6。然后使电磁阀3处于左位，慢慢调节旁路节流阀7的通流面积a，使工作液压缸的活塞运动速度适中。
（2）同1（2）步骤。 （3）同1（3）步骤。
4．采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性 （1）测试前的调整
加载回路的调整——同2（1）中的相应部分。
调速回路的调整——使电磁阀3处于中位，全部关闭节流阀5、7。再使电磁阀3处于左位，慢慢调节调速阀4的通流面积，使工作液压缸的活塞运动速度适中。
（2）同1（2）步骤。 （3）同1（3）步骤。
为方便于对比上述四种调速回路的试验结果，在调节2、3、4项和各参数时，应与1中的中等通流面积时相应的参数一致。
现列出一些参数的具体数值，供学生参考：液压泵1的供油压力p1可拟定在
30~40kgf/cm2之间；负载压力p7可拟定在5~35kgf/cm2之间（p1要大于p7的最大值）；流量阀通流面积a的调节可参照工作液压缸活塞速度υ的大小进行，（υ可拟定在10~120mm/s之间，）也可参照节流阀的刻度进行。
五、实验记录与要求 1．实验条件
液压缸无杆腔有效面积A1 液压缸有杆腔有效面积A2液压缸活塞行程L
油液牌号 2．填写数据表（见表2-3和表2-4）
3．绘制节流调速回路的速度—负载特性曲线
分别绘制四种节流调速回路的速度—负载特性曲线。
4．分析实验结果。 六、思考题
1．采用节流阀的进油路节流调速回路，当节流阀的通流面积变化时，它的速度负载特性如何变化？
2．在进、回油路节流调速回路中，采用单活塞杆液压缸时，若使用的元件规格相同，问哪种回路能使液压缸获得更低的稳定速度？如果获得同样的稳定速度，问哪种回路的节流元件通流面积较大？
3．采用调速阀的进油路节流调速回路，为什么速度负载特性变硬（速度刚度变大）？而在最后，速度却下降得很快？
4．比较采用节流阀进、旁油路节流调速回路的速度负载特性哪个较硬？为什么？
5．分析并观察各种节流调速回路液压泵出口压力的变化规律，指出哪种调速情况下功率较大？哪种经济？
6．各种节流调速回路中液压缸最大承载能力各决定于什么参数？
实验二 采用节流阀的回、旁油路节流调速回路和采用调速阀的进油路节流调速回
实验三 液压系统中工作压力形成原理
一、 实验目的
1、 理解油缸的工作压力取决于外加负载，而与速度无关。 2、 理解油缸的速度取决于流量，而与外加负载无关。 3、 理解多缸并联系统中，轻载油缸先行，重载油缸后行。 二、 实验内容与原理
1、 油缸的外加负载变化对油缸工作压力的影响。
p=
1
(nG+Fm) (kgf/cm2) A
FnG
p/=p-m=
AA
式中：p—油缸进油腔工作压力
A—油缸进油腔工作有效面积 G—砝码重量 n—砝码数量
图12 工作压力形成实验液压系统图
Fm—活塞运行中的摩擦阻力（可由空载时Fm=pA测出）
P/—油缸的有效工作压力
2、 进入油缸的流量变化对油缸工作压力的影响。
在没有压力损失和容积损失的液压系统中，流量和压力是两个独立的参数，它们之间不会相互影响，相反，若液压系统中有压力损失和容积损失，则流量和压力间接地相互影响，在这里主要是通过实验验证流量和压力是两个独立的参数，两者之间不会直接相互影响。
3、 三缸并联，各缸负载不同对系统工作压力的影响。
实验装置中采用了三个油缸的并联油路（摩擦阻力有不同，可由空载时测得），我们分别对三个油缸施加不同的负载，然后开车进行观察，将发现轻载油缸先行，直到活塞撞击缸盖停止运动时，次轻载油缸才开始启动，重载油缸最后移动，这是因为系统压力决定于负载，而且首先决定于轻载荷。
三、 实验台的液压系统油路（见图12） 四、 实验步骤
1、 实验前的调试
1）先将调速阀5、6关闭，放松溢流阀4的手柄，然后启动油泵。
2）逐渐拧紧溢流阀4的手柄，调定油泵压力pP=p1=15 (kgf/cm2)。
3）将节流阀8、9、10均开至最大，慢慢打开调速阀6，油缸不挂码，操纵换向阀7，使活塞往复3－5次，排除系统内的空气。
4）旋动调速阀6和节流阀8、9、10以调节油缸11、12、13的活塞运动速度，活塞运动不宜过快，以使往复终端的撞击最小，同时在活塞上升运动中能提供充分时间，以便观察和读取压力表指示值，调好后记下调速阀和节流阀的刻度。
5）实验油温最好控制在20℃－40℃范围内，如超出该范围可开动冷却器25或加热器26来控制温度。
2、 油缸的外加负载变化对油缸工作压力的影响。
1） 选油缸11进行实验，油缸12、13关闭，关闭的方法是操纵换向阀7的手柄于
“0”位，使活塞升至顶端，然后关紧节流阀9、10，再操纵换向阀7手柄于“1”位，使油缸11的活塞处于下位而油缸12、13的活塞锁紧在上位。 2） 在油缸11的砝码挂钩上，逐渐增添砝码，按1G、2G、3G重量进行，对于给
定的砝码，操纵换向阀7，使油缸11运行观察各压力表值的变化然后记下pP、p、p6的值。
3） 实验完毕后，操纵换向阀7使活塞下降，并取下砝码。 3、 进入油缸的流量变化对油缸工作压力的影响。
1） 被测油缸11挂一定重量的砝码，沿用2中2）的方法，按快、中、慢三种活
塞速度（调节调速阀6可改变活塞速度），分别进行实验，记录pP、p、p6的压力值，并用秒表测出活塞全行程的时间。 2） 实验完毕，放下活塞，取下砝码。
4、 三缸并联，各缸负载不同，对油缸工作压力的影响。
1）将节流阀9、10恢复到调试确定的刻度{（或按1、4）重调至速度适当}，使缸12、13活塞也处于下位，三缸均挂相同重量的砝码，操纵换向阀7，油缸12、13的活塞也处于下位，三缸均挂相同重量的砝码，操纵换向阀7，油缸向上运动，记录三个缸起动时、运动中、停止后的工作压力p11、p12、p13，它们的数值应当接近，同时记下pP、p6的压力值，实验完毕降下活塞。
2）三缸活塞均处在下位，缸11挂1G、缸12挂2G、缸13挂3G，操纵换向阀使油缸向上运动，记录有关数值，实验完毕降下活塞。 3）交换重量、重复2）的方法，进行二次实验。 五、 实验记录及数据处理。
1、 油缸的外加负载变化对油缸工作压力的影响。 实验条件：
采用油缸编号 油温＝ ℃。 一块砝码重量＝ kg、油缸有效面积A＝6.67cm2
摩擦阻力Fm（须由空载时测得工作压力计算得出） 实验数据表：
作pnG特性曲线图
p
nG
2、 进入油缸的流量变化对油缸工作压力的影响。 实验条件：
油缸编号 油温＝ ℃。
一块砝码重量＝ kg、油缸有效面积A＝6.67cm2 活塞升程L＝ cm
作p—Q特性曲线图
Q
p
3、 三缸并联，各缸负载不同对油缸工作压力的影响。 实验条件：油温＝ ℃。 实验数据表：
实验四 液压传动基本回路试验（选做其中之一）
掌握一定数量液压基本回路是本课程的基本要求之一。任何液压系统不外是由一些基 本回路组成的。熟悉并掌握其组成、工作原理和性能，对于今后分析和设计液压系统会有 很大帮助。为此，建议有条件的教学班尽量做此项试验。由辅导教师安排，选作1~2个基 本回路即可。在此介绍几个基本回路的试验，供参考。
4．1 顺序动作回路实验
一、实验目的
了解压力控制和行程控制实现顺序动作的回路组成特点及调整方法。 二、实验内容
分别采用顺序阀和行程开关实现两液压缸的顺序动作回路，并进行调试。 三、实验油路
参照图5，由学生自己按进油路和回油路分别写出采用顺序阀控制和行程开关控制的油路的流动方向。 四、实验步骤
调节溢流阀3全打开，启动油泵1，将工作选择开关2K置于Ⅱ，顺序动作回路示教显示灯亮。
1． 压力控制
1） 压力表开关28指示p1
压力表开关29指示p3 压力表开关30指示p4
2)调液控顺序阀5的开启压力为63kgf/cm2； 3）调溢流阀3，使p1为40 kgf/cm2；
4）顺序阀11的开启压力为20 kgf/cm2，可由p3读取；
5）将3XA置于0，4XA置于Ⅰ，5XA置于Ⅰ，缸Ⅰ进，缸Ⅱ后进； 6）将3XA置于0，4XA置于Ⅰ，5XA置于Ⅱ，缸Ⅰ退，接着缸Ⅱ退回； 7）旋松顺序阀11的手柄，先将节流阀10开大，溢流阀9开口调小，然后相反地调节两阀开口，可以看出，二缸向前的动作顺序或动作快慢随负载变化而相应改变，负载
小的动作快或先动，负载大的动作慢或后动。
2、行程控制
将3XA置于Ⅰ，4XA无论在何位，5XA置于Ⅱ后，行程控制按缸Ⅰ进，缸Ⅱ进，缸Ⅰ退，缸Ⅱ退顺序动作反复循环，如果将5XA旋至0位，则循环停止。
五、实验台液压系统油路（见图5所示） 六、实验结果整理
七、思考题
图5中外控顺序阀5和单向阀6有何作用？
4.2 差动连接快速运动回路实验
一、实验目的
了解缸Ⅰ差动连接实现快速运动的回路组成及工作特点。 二、实验内容
通过实测非差动和差动连接油路中油缸的运动速度，比较非差动和差动连接回路的速度差异。 三、实验油路
图13 差动回路液压系统图
四、实验步骤 1． 准备工作
1）旋紧顺序阀5，松开溢流阀3的调压手柄，启动油泵。
2）将8K置于Ⅲ，ZK通，6XD1，6XD2亮，接通差动连接快速回路。 2． 非差动回路实验
1）将选择开关6XA置于Ⅰ，7XA置于Ⅱ，4ZT接通，逐渐旋紧溢流阀3的调压手柄，直至无溢流，缸Ⅰ快速前进，再连续调压，升高至8－10kgf/cm2；
2）将7XA置于Ⅰ，接通3ZT，缸Ⅰ快退；
3）重复上述动作，连续二次，测出此时缸Ⅰ快进、快退的运动速度及动作压力。 3．差动回路实验
1） 将6XA置于Ⅱ，8XA置于Ⅱ，4ZT、9ZT接通，记录此时缸Ⅰ快进速度及工作压力。 2） 8XA置于Ⅰ，3ZT接通，缸Ⅰ退回。 3） 同2中3。 五、实验台液压系统
如图4所示。 六、实验结果整理
1、按公式计算缸Ⅰ运动速度。
非差动连接快速运动速度 v1=
Q
(m/min) A1
Q
(m/min) A2
Q
(m/min) A3
快退运动速度 v2=
差动连接快进运动速度 v3=
式中 Q—进入缸Ⅰ流量（按泵的流量计算） (l/min) A1—缸Ⅰ大腔面积 (cm2) A2—缸Ⅰ小腔面积 (cm2)
A3＝A1－A2 即活塞杆截面积 (cm2) 已知缸径D=6.5cm 杆径d=4.5cm 2、按实测结果求出运动速度
v1=
S t1S t2
v2=
v3
S t3
式中：S为工作行程（由实验台测得）
t1、t2、t3分别为非差动连接快进、快退、和差动连接快进的时间。 3、数据整理（实验报告内容） 1） 完成下表
2） 完成油路循环图 七、思考题
能实现差动连接的换向阀中位机能为什么型式？电液换向阀中先导阀中位机能为什么选用Y型？而主阀中位机能为什么选用O型？选用M型能否？
实验五 液压基本回路设计及其快速组装实验（设计型实验）
一、概述
本实验采用JSX——A型液压综合实验台进行，该液压传动综合实验台是根据“液压传动”课程设计实验或课堂教学要求而精心设计的，它具有以下主要功能：
1、提高教学效果：实验台的各种液压元件由透明有机玻璃制成，能清晰地观察到各种元件的内部结构及其工作状态，管道为透明尼龙软管，能看到管内油流方向，从而可知各种液压传动的效果。
2．功能齐全：该实验台可根据教学大纲要求，快速完整地拼接数十个典型回路，从而培养学生分析问题的能力及动手能力。
3．可进行开放性设计实验：在液压实验中，学生掌握基本回路工作原理后，可以自行设计新的液压回路，以检验设计的正确性和合理性，如果回路设计错误，或是一条“死路”，总阀将会自己溢流，不损坏其它元件。 二、JSX――A型液压综合实验台技术性能参数 1．额定油压：p=10kg/cm2 2．额定流量：Q=10L/min 3．功 率：W=0.5KW
三、JSX――A型液压综合实验台基本结构
其外形如图9所示，本液压综合实验台的各种液压元件基本上都由透明的有机玻璃，并按实物大小制作而成，因而能仔细观察各液压元件内的工作状态。
本实验台正面竖立了一块布满直径为6毫米定位孔矩阵的实验工作板，每个液压元件都有两个长20毫米的定位销，实验时可将所需液压元件插入实验板上。
实验台桌面右边为“电气控制操作台”。操作台左边FU为直流24V电磁阀电源的保险管，“电源”为总电源开关，按下开关，按钮开关的红色指示灯亮，同时电压表指示为25—30V，说明控制部分基本正常。
1．油泵控制：当按下“电源”开关后，即可按下“油泵ON”，这时油泵电机开始运转，
油压也应该有指示，如果调节油压无指示，说明油泵电机反转，油泵不能输出油压，这时要改变三相电源相序，使油泵电机按油泵指示方向旋转，即有油压输出，如要停止油泵运转，按下“油泵OFF”即可。
2．油缸自动控制：当需要演示油缸自动控制时，把行程开关分别插入XS1、XS2座内，把控制阀插入电磁阀插座的XS1、XS2内，调好油压，按下“油缸ON”，油缸即自动往返工作，演示结束，按下“油缸OFF”即可，如插入XS3、XS4插座内，电磁阀插入XS3、XS4内时，要手动板行程开关，才能自动控制油缸往返工作，演示结束，按下“油缸OFF”即可。
3．YA1—YA4、A阀的开关为自锁开关，按下相应开关，线路接通，再按时即断开。 4．注意：正常时电压表指示为25—30V，电流表指示不要超过6安，以1—5安为正常。
四、操作方法及注意事项 1．操作方法
a．首先按实验题目要求合理设计液压回路，然后正确布置油路。
b．打开总阀的转阀，使油泵无负载。
c．开启“油泵”开关，油泵启动，再拨总阀的溢流阀全部打开，然后关闭总阀的转阀，使油泵的油从溢流阀溢出，此时油泵仍在无负载的情况下运转，总阀上的压力表指针指向零。
d．慢慢地调节总阀的溢流阀，使压力慢慢地升高，最高压力pmax≤1MPa（总阀上压力表读出），此后即可操作液压回路。
e．按回路图连接好管路和元件。
f．快速接头的装拆：快速接头的结构如图14所示。
图14 快换接头结构原理图
1－挡圈 2－接头体 3－弹簧 4－单向阀阀芯 5－O形密封圈
6－外套 7－弹簧 8－钢球 9－弹簧卡圈 10－接头体1
拆时：一手捏住接头体（2），将其用力与接头体（10）顶住，另一手捏住外套（6），将其克服弹簧（7）的弹簧力往接头体（2）方向用力拉至让出钢球（8），然后将接头体（2）往相反的方向拉出即可。
装时：一手捏住外套（6），将克服弹簧（7）的弹簧力往接头体（2）方向用力拉至让出钢球（8），另一手将接头体插入接头体（10）待钢球（8）落入接头体（10）的槽内。松开外套（6），弹簧（7）将其往接头体（10）方向推，直至碰到弹簧卡圈（9）。
2．注意事项：
a．漏油：检查接头是否拧紧，快速接头是否插好，“O”形密封圈是否损坏或变形。 b．管路不通油：第一，管路接错，将其纠正；第二，油不清洁，更换油；第三，管接头堵塞，特别是快速接头两端挡圈（1）处堵塞（见图14示），必须清洗接头。
c．滑阀卡死：第一，油温过高，待油温降低后再开启，第二，油液不清洁，污物卡住阀芯，必须更换油液，并将阀拆开清洗。
d．特别注意实验时间不能太长，因油温升高后，不同材料的膨胀系数不同，易使阀芯卡死，因而应使油温下降后再重新实验。
e．压力表冲坏后即时更换。
f．电气控制部分的注意事项
第一、如果输出直流电压低于20伏，可能使液压阀不动作，应检查负载是否超过5个阀，市电电压是否太低。
第二、如果某一阀不动作，应检查直流电源驱动线插头接线是否松脱，并即时焊好。 第三、如果实验台两侧任一插孔无直流电压（20伏—25伏）输出，应检查插孔的联线是否松脱，应即时焊好。
第四、如两侧所有插孔直流电压输出，应检查控制台上的直流电源保险管是否熔断，应以同样的大小更换。
第五、维护及维修时，应先断开三相电源，注意安全。
五、液压元件明细表
液压元件明细表
六、设计实验回路
实验题目如下：
1．压力调节回路
2．双压力调节回路
3． 远程调压回路
4． 减压回路
5． 平衡回路
6． 增速回路
7． 泄压回路
8． 速度换接回路
9． 保压回路
10．用二位二通的卸荷回路
11．进口节流调速回路
12．出口节流调速回路
13．快进转工进速度换接回路
14．双工进速度换接回路
15．主、辅油缸工作回路
16．多油缸工作回路
17．差动快进与工进换接回路
18．差动全压换接回路
19．三次进给工作回路
20．快进——工进——快退——停止循环工作回路
21．用单向阀的差动回路
22．用二位三通阀的差动回路
23．用三位五通阀的差动回路
24．旁路节流调速回路
25．桥式双向调速回路
26．并联式调速回路
27．串联式调速回路
28．背压工作回路
29．压力控制顺序动作回路
30．压力继电器控制顺序动作回路
31．行程开关控制顺序动作回路
32．采用增压油缸的增压回路
33．采用增压油缸的增力回路
34．两油缸并联工作回路
35．两油缸串联工作回路
36．两缸并联同步工作回路
七、 实验要求
本实验可按由教师指定某几个回路，或由学生自己选做某些回路。在充分理解设计题目后通过查阅相关资料，设计并分析其回路原理图，从实验台元件明细表中选择其实现回路的工作元件，了解实验台工作原理及注意事项后连接回路，接好回路后须再次核对无误后方可开机运行。请严格按照操作方法操作。实验中注意记录实验过程中的问题并加以分析解决。
实验报告除应写明实验目的、原理、元件及注意事项等，还应写出实验过程中解决了什么问题及解决的方法，并谈谈你在此实验中的收获。
说明：学生应严格按照本实验指导书的要求去完成实验，完成实验后方能参加本课程的考试。
概 述
一、实验项目
1．液压泵特性试验（验证实验）；
2．节流调速回路性能试验（验证实验）；
3．液压系统中工作压力形成原理（验证实验）； 4．液压传动基本回路试验（验证实验）（选做其中之一）； 5．液压基本回路设计及其快速组装实验（设计型实验）。 二、实验设备和仪器
以上实验可采用秦川机床厂生产的QCS003B、QCS008A、QCS002和JSX－A液压综合实验台进行。
（一）QCS003B型实验台
QCS003B型实验台可进行液压泵特性试验、节流调速性能试验的溢流阀静、动态特性试验。图1为QCS003B型实验台的液压系统原理图，图2为它的外形，图3为电器按钮箱的面板图。
QCS003B型实验台共分五部分（见图2）： 1．动力部分
动力部分主要包括油箱、电动机、油泵和滤油器。电动机为JO2－22－4交流感应电动机，额定功率1.5kW，满载转速为1410rpm。此种电机不能变速，但成本低廉、容易操纵。油泵为YB-6定量叶片泵（件号1、8），额定压力为63kgf/cm2，排量为6ml/r。电动机和叶片泵装在油箱盖板上，油箱底部装有轮子，可以移动，它安放在实验台左后部。 2．控制部分
控制部分主要包括溢流阀、电磁换向阀、节流阀、调速阀等。这些阀的额定压力为63kgf/cm2，流量为10 l/min，全部装在实验台的面板上。 3．执行部分
工作缸（件号17）和加载缸（件号18）。缸径φ=40mm，行程L=237mm。并排装在实验台的台面上。 4．电器部分
包括电器和电器按钮操纵箱。电器箱中主要有接触器、热继电器、变压器、熔断器等。
它位于实验台后部的右下角。电器按钮操纵箱主要包括各种控制按钮和旋钮及红绿信号灯。
① QCS003型实验台有两种安装方式，QCS003为管式连接，QCS003B为板式连接。
图1 QCS003B液压实验台液压系统原理图
图2 QCS003B液压实验台外型图
它位于实验台的右侧。 5．测量部分
主要包括压力表、功率表、流量计、温度计，它们安装在实验台面板上。 该实验台功率表（件号19）的型号44Ll-5W，测量范围３kW，精度等级２.5。用它来测量电动机的输出功率（即液压泵的输入功率）。将功率表接入电网与电动机定子线圈之间，功率表所指示的数值即为电动机的输入功率。通过换算可求出电动机的输出功率。
该实验台采用ＬＣ－１５椭圆齿轮流量计（件号２０），它的进口直径为15mm，测量范围为3~30l/min，积累误差±0.5%。工作压力为16kgf/cm2，压力损失≤0.2kgf/cm2，工作温度
为-10℃~ +120℃。它的结构如图4所示。主要由壳体、一对椭圆齿轮和计数机构组成。当椭圆齿轮转动一周时排出一定容积的油液，只要测出
图3 QCS003B电器按钮箱面板 轮子的转速就可得到累积油液容积值。该流量计
的计数机构是机械式的，它通过齿轮传动、棘爪
机构带动指针转动，表盘上标有刻度。若用秒表测量指针旋转若干周所需的时间，就可求得流量的平均值。
（二）QCS008A型实验台
QCS008A型实验台可进行基本回路实验。QCS008A型为固定式基本回路实验台。该实验台可进行变量泵特性回路、双泵有级调速回路、速度换接回路、顺序动作回路、差动快速回路等六种液压基本回路的实验。图5为QCS008A型实验台的液压系统原理图。图6为它的外形。
QCS008A型实验台动力装置采用JO2-22-4和JO2-31-4交流感应电动机各一个。它们的功率分别为1.5kW和2。2kW，
图4 LC型椭园齿轮流量计结构
满载转速分别为1410rpm和1430rpm。油
泵采用了YB-6定量叶片泵和YBX-16变
量叶片泵。加载装置采用液压缸加载。测试仪表与QCS003B类同。
（三）QCS002型实验台
该实验台可进行压力形成原理试验及多种液阻特性试验。图7为QCS002
型实
验台的液压系统原理图。图8为它的外形图。
QCS002型实验台动力装置采用JO2－22－4交流电动机一个。它的功率为
图5 QCS008A实验台液压系统原理图
1.5KW，满载转速1410rpm。油泵采用YＢ－６定量叶片泵。加载装置采用法码，每个重量10kg。测试仪表与QCS003B相同。
（四）JSX－A液压综合实验台
图6 QCS008A型实验台外形图
该实验台可进行调压回路、减压回路、平衡及闭锁回路、卸荷回路、调速回路、缓冲回路、换向回路、差动回路、顺序回路、并联组合回路、同步回路、减速回路、工作循环回路14大项近50种液压组合回路实验。同时，通过增购必要的液压元件，可完成自选设计的液压回路试验。图9为JSX－A实验台外形。
JSX－A实验台最大的特点是可供学生亲自动手安装元件，接管路、联电路、组成实际液压系统。为此该实验台提供了近50件液压元件及管接头等元件。阀件、油缸、油管采用透明材料能清淅观察到各元件及油路工作状况。管路连接采用带单向阀的标准镀铬快速接头连接回路，油路畅通并无泄漏。电磁阀采用低压24V控制安全可靠。液压与电气的配合是用电线插座连接的。
三、实验报告格式
液压传动实验报告
实验名称 实验人姓名年级班 专 业实验地点 实验日期 实验指导教师（签名） 1．实验目的；
2．实验内容（简要叙述）；
3．实验方法； 4．实验步骤；
5．实验数据记录（填写数据记录表格）；
6．实验数据整理（包括计算依据、计算结果、实验曲线和表达式等）； 7．实验结果的分析（根据实验结果并结合思考题进行总结）。
图7 QCS002型实验台液压原理图
图8 QCS002型实验台外型
图9 JSX－A实验台外形
实验一 液压泵的特性试验
在液压系统中，每一个液压元件的性能都直接影响液压系统的工作和可靠性。因此，对生产出的每个元件都必须根据国家规定的技术性能指标进行试验，以保证其质量。液压泵是主要的液压元件之一，因此我们安排了此项试验。 一、实验目的
了解液压泵的主要性能和小功率液压泵的测试方法。同时通过此实验掌握此液压实验台的设计思想及其实现方法。
二、实验内容
测试一种液压泵（齿轮泵或叶片泵）的下列特性： 1．液压泵的压力脉动值； 2．液压泵的流量—压力特性； 3．液压泵的容积效率—压力特性； 4．液压泵的总效率—压力特性。
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、压力脉动值、噪声、寿命、温升和振动等项。其中以前几项为最重要。表2-1列出中压叶片泵的主要技术性能指标，供学生参考。
表中技术性能指标是在油液粘度为17~23cSt时测得的，相当于采用20号液压油或20号机械油，温度为50℃时的粘度。因此用上述油液实验时，油温控制在50℃±5℃的范围内才准确。
表2-1
三、实验方法
图10为QCS003B型液压实验台测试液压泵性能的液压系统原理图。图中8为被试泵，它的进油口装有线隙式滤油器22，出油口并联有溢流阀9和压力表p6。被试泵输出的油液经节流阀10和椭圆齿轮流量计20流回油箱。用节流阀10对被试泵加载。
1．液压泵的压力脉动值
把被试泵的压力调到额定压力，观察记录其脉动值，看是否超过规定值。测时压力表
p6不能加接阻尼器。
2．液压泵的流量——压力特性 通过测定被试泵在不同工作压力下的实际流量，得出它的流量——压力特性曲线Q=f(p)。调节节流阀10即得到被试泵的不同压力，可通过压力表p6观测。不同压力下的流量用椭圆齿轮流量计和秒表确定。压力调节范围从零开始（此时对应的流量为空载流量）到被试泵额定压力的1.1倍为宜。
3．液压泵的容积效率——压力特性
容积效率=
实际流量
理论流量
图10泵性能实验液压系统原理图
在实际生产中，泵的理论流量一般不
用液压泵设计时的几何参数和运动参数计算，通常以空载流量代替理论流量。 容积效率=
实际流量
空载流量
即ηv= 4．液压泵总效率——压力特性 总效率=
Q实Q空
×100%
泵输出功率
泵输入功率
即η=
N出
×100% N入
N出 = PQ/10.2（KW） 式中p——泵的工作压力（kg/cm2）； Q——泵的实际流量（l/s）。 N入=
Mpn974
（KW）
式中Mp——泵的实际输入扭矩； n——泵的转速。
液压泵的输入功率用电功率表19测出。功率表指示的数值N表为电动机的输入功率。再根据该电动机的效率曲线，查出功率为N表时的电动机效率η电，
则N入=N表·η电
液压泵总效率 （η） =
PQ
×100%
10.2⨯N表
液压泵的输入功率用扭矩仪测出。速度用转速表测出，则N入=2πMpn。 液压泵总效率 ηP=1.59
pQ
Mpn
四、实验步骤
参照图1和图10进行实验。
1．将电磁阀12的控制旋钮置于“0”位，使电磁阀12处于中位，电磁阀11的控制旋钮置于“0”位，阀11断电处于下位。全部打开节流阀10和溢流阀9，接通电源，让被试泵8空载运转几分钟，排除系统内的空气。
2．关闭节流阀10，慢慢关小溢流阀9，将压力p调至70kgf/cm2，然后用锁母将溢流阀9锁住。
3．逐渐开大节流阀10的通流载面，使系统压力p降至泵的额定压力——63kgf/cm2，观测被试泵的压力脉动值（做两次）。
4．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，此即为空载流量。再逐渐关小节流阀10的通流截面，作为泵的不同负载，对应测出压力p、流量Q和电动机的输入功率N表（或泵的输入扭矩与转速）。注意，节流阀每次调节后，须运转一、二分钟后，再测有关数据。 压力p——从压力表P6上直接读数。
流量Q——用秒表测量椭圆齿轮流量计指针旋转一周所需时间，根据公式
Q=
∆V
求出流量Q。 t
电动机的输入功率N表——从功率表19上直接读数（电动机效率曲线由实验室给出）。
将上述所测数据记入试验记录表（见表2-2）。 五、实验记录与要求
1．填写液压泵技术性能指标；
型号规格 额定转速 额定压力2 排 量 理论流量 油液牌号
油液重度
2．填写试验记录表（见表2-2）；
3．绘制液压泵工作特性曲线；
用方格纸绘制Q-p、ηpV-p和ηP-p三条曲线。
4．分析实验结果；
六、思考题
1．液压泵的工作压力大于额定压力时能否使用？为什么？
2．从ηp-p曲线中得到什么启发？（从泵的合理使用方面考虑）。 3．在液压泵特性试验液压系统中，溢流阀9起什么作用？
4．节流阀10为什么能够对被试泵加载？（可用流量公式Q=Ka∆p进行分析）。
实验一 液压泵性能试验记录表格 表2-2
注：被试泵的压力p可在~70kgf/cm范围内，间隔10kgf/cm取点。每点建议测两次。
实验二 节流调速回路性能试验
在各种机械设备的液压系统中，调速回路占有重要的地位，尤其对于运动速度要求较高的机械设备，调速回路往往起着决定性的作用。在调速回路中节流调速回路结构简单，成本低廉，使用维护方便，是液压传动中一种主要的调速方法。
一、实验目的
1．分析、比较采用节流阀的进油节流调速回路中，节流阀具有不同通流面积时的速度负载特性；
2．分析、比较采用节流阀的进、回、旁三种调速回路的速度负载特性； 3．分析比较节流阀、调速阀的调速性能。 4．了解此液压实验台的设计思想及实现方法。 二、实验内容
1．测试采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性； 2．测试采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性； 3．测试采用节流阀的旁油路节流调速回路的速度负载特性； 4．测试采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性。
节流调速回路由定量泵、流量阀、溢流阀和执行元件等组成。通过改变流量阀的通流面积，调节流入或流出执行元件的流量，以调节其速度。节流调速回路按基流量阀类型或安放位置的不同，组成上述四种调速回路，其调速性能有所不同。
三、实验方法
图11为QCS003B型液压实验台节流调速回路性能试验的液压系统原理图。该液压系统由两个回路组成。图11的左半部是调速回路，右半部则是加载回路。
在加载回路中，当压力油进入加载液压缸18右腔时，由于加载液压缸活塞杆与调速回路液压缸17（以后简称工作液压缸）的活塞杆将处于同心位置直接对顶，而且它们的缸筒都固定在工作台上，因此工作液压缸的活塞杆受到一个向左的作用力（负载FL），调节溢流阀9可以改变FL的大小。
在调速回路中，工作液压缸17的活塞杆的工作速度υ与节流阀的通流面积α、溢流阀调定压力P1（泵1的供油压力）及负载FL有关。而在一次工作过程中，α和p1都预先调定不再变化，此时活塞杆运动速度υ只与负载FL有关。υ与FL之间的关系，称为节流调速回路的速度负载特性。α和p1确定之后，改变负载FL的大小，同时测出相应的工作液压缸活塞杆速度υ，就可测得一条速度负载特性曲线。
四、实验步骤
参照图11进行实验。
1．采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性 （1）测试前的调整
加载回路的调整——全部关闭节流闭10和全部打开溢流阀9，启动液压泵8，慢慢
图11 节流调速回路性能试验液压系统原理图
拧紧溢流阀9的旋钮（使回路中压力p6小于5kgf/cm2）。转换电磁阀12的控制按钮，使电磁阀12左、右切换，加载液压缸18的活塞往复动作两、三次，以排除回路中的空气。然后使活塞杆处于退回位置。
调速回路的调整——全部关闭节流阀5、7和调速阀4，并全部打开节流阀6和溢流阀2，启动液压泵1，慢慢扭紧溢流阀2，使回路中压力p1处于5kgf/cm2。将电磁阀3的控制按钮置于“左”位，使电磁阀3处于左位工作。再慢慢调节进油节流阀5的通流面积，使工作液压缸17的活塞运动速度适中（40~60mm/s）。左右转换电磁阀3的控制按钮，使活塞往复运动几次，检查回路工作是否正常，并排除空气。
（2）按拟定好的实验方案，调定液压泵1的供油压力p1和本回路流量控制阀（进油节流阀5）的通流面积α，使工作液压缸活塞杆退回，加载液压缸活塞杆向前伸出，两活塞杆对顶。
（3）逐次用溢流阀9调节加载液压缸的工作压力p7，分别测出工作液压缸的活塞运动速度vo负载应加到工作液压缸活塞不运动为止。
（4）调节p1和α，重复（2）步骤。
（5）重复（3）步骤。
工作液压缸活塞的运动速度 ——用钢板尺测量行程L，用微动行程开关发讯，
电秒表记时，或用秒表直接测量时间to υ=
负载FL=p7⨯A1
L
(mm/s)。 t
式中 p7——负载液压缸18工作腔的压力； A1——负载液压缸无杆腔的有效面积。 将上述所测数据记入实验记录表格2-3。
2．采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性。 （1）测试前的调整
加载回路的调整——调节溢流阀9，使p6小于5kgf/cm2，通过电磁阀12的切换，
使活塞处于退回位置。
调速回路的调整——将电磁阀3的控制旋钮置于“0”位，电磁阀3处于中位。全
部打开节流阀5和关闭节流阀6。再使电磁阀3处于左位，慢慢调节回油节流阀6的通
流面积a，使工作液压缸的活塞运动速度适中。 （2）、（3）步骤同1。
3．采用节流阀的旁油路节流调速回路的速度负载特性 （1）测试前的调整
加载回路的调整——同2（1）中的相应部分。
调速回路的调整——使电磁换向阀3处于中位，全部打开节流阀6。然后使电磁阀3处于左位，慢慢调节旁路节流阀7的通流面积a，使工作液压缸的活塞运动速度适中。
（2）同1（2）步骤。 （3）同1（3）步骤。
4．采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性 （1）测试前的调整
加载回路的调整——同2（1）中的相应部分。
调速回路的调整——使电磁阀3处于中位，全部关闭节流阀5、7。再使电磁阀3处于左位，慢慢调节调速阀4的通流面积，使工作液压缸的活塞运动速度适中。
（2）同1（2）步骤。 （3）同1（3）步骤。
为方便于对比上述四种调速回路的试验结果，在调节2、3、4项和各参数时，应与1中的中等通流面积时相应的参数一致。
现列出一些参数的具体数值，供学生参考：液压泵1的供油压力p1可拟定在
30~40kgf/cm2之间；负载压力p7可拟定在5~35kgf/cm2之间（p1要大于p7的最大值）；流量阀通流面积a的调节可参照工作液压缸活塞速度υ的大小进行，（υ可拟定在10~120mm/s之间，）也可参照节流阀的刻度进行。
五、实验记录与要求 1．实验条件
液压缸无杆腔有效面积A1 液压缸有杆腔有效面积A2液压缸活塞行程L
油液牌号 2．填写数据表（见表2-3和表2-4）
3．绘制节流调速回路的速度—负载特性曲线
分别绘制四种节流调速回路的速度—负载特性曲线。
4．分析实验结果。 六、思考题
1．采用节流阀的进油路节流调速回路，当节流阀的通流面积变化时，它的速度负载特性如何变化？
2．在进、回油路节流调速回路中，采用单活塞杆液压缸时，若使用的元件规格相同，问哪种回路能使液压缸获得更低的稳定速度？如果获得同样的稳定速度，问哪种回路的节流元件通流面积较大？
3．采用调速阀的进油路节流调速回路，为什么速度负载特性变硬（速度刚度变大）？而在最后，速度却下降得很快？
4．比较采用节流阀进、旁油路节流调速回路的速度负载特性哪个较硬？为什么？
5．分析并观察各种节流调速回路液压泵出口压力的变化规律，指出哪种调速情况下功率较大？哪种经济？
6．各种节流调速回路中液压缸最大承载能力各决定于什么参数？
实验二 采用节流阀的回、旁油路节流调速回路和采用调速阀的进油路节流调速回
实验三 液压系统中工作压力形成原理
一、 实验目的
1、 理解油缸的工作压力取决于外加负载，而与速度无关。 2、 理解油缸的速度取决于流量，而与外加负载无关。 3、 理解多缸并联系统中，轻载油缸先行，重载油缸后行。 二、 实验内容与原理
1、 油缸的外加负载变化对油缸工作压力的影响。
p=
1
(nG+Fm) (kgf/cm2) A
FnG
p/=p-m=
AA
式中：p—油缸进油腔工作压力
A—油缸进油腔工作有效面积 G—砝码重量 n—砝码数量
图12 工作压力形成实验液压系统图
Fm—活塞运行中的摩擦阻力（可由空载时Fm=pA测出）
P/—油缸的有效工作压力
2、 进入油缸的流量变化对油缸工作压力的影响。
在没有压力损失和容积损失的液压系统中，流量和压力是两个独立的参数，它们之间不会相互影响，相反，若液压系统中有压力损失和容积损失，则流量和压力间接地相互影响，在这里主要是通过实验验证流量和压力是两个独立的参数，两者之间不会直接相互影响。
3、 三缸并联，各缸负载不同对系统工作压力的影响。
实验装置中采用了三个油缸的并联油路（摩擦阻力有不同，可由空载时测得），我们分别对三个油缸施加不同的负载，然后开车进行观察，将发现轻载油缸先行，直到活塞撞击缸盖停止运动时，次轻载油缸才开始启动，重载油缸最后移动，这是因为系统压力决定于负载，而且首先决定于轻载荷。
三、 实验台的液压系统油路（见图12） 四、 实验步骤
1、 实验前的调试
1）先将调速阀5、6关闭，放松溢流阀4的手柄，然后启动油泵。
2）逐渐拧紧溢流阀4的手柄，调定油泵压力pP=p1=15 (kgf/cm2)。
3）将节流阀8、9、10均开至最大，慢慢打开调速阀6，油缸不挂码，操纵换向阀7，使活塞往复3－5次，排除系统内的空气。
4）旋动调速阀6和节流阀8、9、10以调节油缸11、12、13的活塞运动速度，活塞运动不宜过快，以使往复终端的撞击最小，同时在活塞上升运动中能提供充分时间，以便观察和读取压力表指示值，调好后记下调速阀和节流阀的刻度。
5）实验油温最好控制在20℃－40℃范围内，如超出该范围可开动冷却器25或加热器26来控制温度。
2、 油缸的外加负载变化对油缸工作压力的影响。
1） 选油缸11进行实验，油缸12、13关闭，关闭的方法是操纵换向阀7的手柄于
“0”位，使活塞升至顶端，然后关紧节流阀9、10，再操纵换向阀7手柄于“1”位，使油缸11的活塞处于下位而油缸12、13的活塞锁紧在上位。 2） 在油缸11的砝码挂钩上，逐渐增添砝码，按1G、2G、3G重量进行，对于给
定的砝码，操纵换向阀7，使油缸11运行观察各压力表值的变化然后记下pP、p、p6的值。
3） 实验完毕后，操纵换向阀7使活塞下降，并取下砝码。 3、 进入油缸的流量变化对油缸工作压力的影响。
1） 被测油缸11挂一定重量的砝码，沿用2中2）的方法，按快、中、慢三种活
塞速度（调节调速阀6可改变活塞速度），分别进行实验，记录pP、p、p6的压力值，并用秒表测出活塞全行程的时间。 2） 实验完毕，放下活塞，取下砝码。
4、 三缸并联，各缸负载不同，对油缸工作压力的影响。
1）将节流阀9、10恢复到调试确定的刻度{（或按1、4）重调至速度适当}，使缸12、13活塞也处于下位，三缸均挂相同重量的砝码，操纵换向阀7，油缸12、13的活塞也处于下位，三缸均挂相同重量的砝码，操纵换向阀7，油缸向上运动，记录三个缸起动时、运动中、停止后的工作压力p11、p12、p13，它们的数值应当接近，同时记下pP、p6的压力值，实验完毕降下活塞。
2）三缸活塞均处在下位，缸11挂1G、缸12挂2G、缸13挂3G，操纵换向阀使油缸向上运动，记录有关数值，实验完毕降下活塞。 3）交换重量、重复2）的方法，进行二次实验。 五、 实验记录及数据处理。
1、 油缸的外加负载变化对油缸工作压力的影响。 实验条件：
采用油缸编号 油温＝ ℃。 一块砝码重量＝ kg、油缸有效面积A＝6.67cm2
摩擦阻力Fm（须由空载时测得工作压力计算得出） 实验数据表：
作pnG特性曲线图
p
nG
2、 进入油缸的流量变化对油缸工作压力的影响。 实验条件：
油缸编号 油温＝ ℃。
一块砝码重量＝ kg、油缸有效面积A＝6.67cm2 活塞升程L＝ cm
作p—Q特性曲线图
Q
p
3、 三缸并联，各缸负载不同对油缸工作压力的影响。 实验条件：油温＝ ℃。 实验数据表：
实验四 液压传动基本回路试验（选做其中之一）
掌握一定数量液压基本回路是本课程的基本要求之一。任何液压系统不外是由一些基 本回路组成的。熟悉并掌握其组成、工作原理和性能，对于今后分析和设计液压系统会有 很大帮助。为此，建议有条件的教学班尽量做此项试验。由辅导教师安排，选作1~2个基 本回路即可。在此介绍几个基本回路的试验，供参考。
4．1 顺序动作回路实验
一、实验目的
了解压力控制和行程控制实现顺序动作的回路组成特点及调整方法。 二、实验内容
分别采用顺序阀和行程开关实现两液压缸的顺序动作回路，并进行调试。 三、实验油路
参照图5，由学生自己按进油路和回油路分别写出采用顺序阀控制和行程开关控制的油路的流动方向。 四、实验步骤
调节溢流阀3全打开，启动油泵1，将工作选择开关2K置于Ⅱ，顺序动作回路示教显示灯亮。
1． 压力控制
1） 压力表开关28指示p1
压力表开关29指示p3 压力表开关30指示p4
2)调液控顺序阀5的开启压力为63kgf/cm2； 3）调溢流阀3，使p1为40 kgf/cm2；
4）顺序阀11的开启压力为20 kgf/cm2，可由p3读取；
5）将3XA置于0，4XA置于Ⅰ，5XA置于Ⅰ，缸Ⅰ进，缸Ⅱ后进； 6）将3XA置于0，4XA置于Ⅰ，5XA置于Ⅱ，缸Ⅰ退，接着缸Ⅱ退回； 7）旋松顺序阀11的手柄，先将节流阀10开大，溢流阀9开口调小，然后相反地调节两阀开口，可以看出，二缸向前的动作顺序或动作快慢随负载变化而相应改变，负载
小的动作快或先动，负载大的动作慢或后动。
2、行程控制
将3XA置于Ⅰ，4XA无论在何位，5XA置于Ⅱ后，行程控制按缸Ⅰ进，缸Ⅱ进，缸Ⅰ退，缸Ⅱ退顺序动作反复循环，如果将5XA旋至0位，则循环停止。
五、实验台液压系统油路（见图5所示） 六、实验结果整理
七、思考题
图5中外控顺序阀5和单向阀6有何作用？
4.2 差动连接快速运动回路实验
一、实验目的
了解缸Ⅰ差动连接实现快速运动的回路组成及工作特点。 二、实验内容
通过实测非差动和差动连接油路中油缸的运动速度，比较非差动和差动连接回路的速度差异。 三、实验油路
图13 差动回路液压系统图
四、实验步骤 1． 准备工作
1）旋紧顺序阀5，松开溢流阀3的调压手柄，启动油泵。
2）将8K置于Ⅲ，ZK通，6XD1，6XD2亮，接通差动连接快速回路。 2． 非差动回路实验
1）将选择开关6XA置于Ⅰ，7XA置于Ⅱ，4ZT接通，逐渐旋紧溢流阀3的调压手柄，直至无溢流，缸Ⅰ快速前进，再连续调压，升高至8－10kgf/cm2；
2）将7XA置于Ⅰ，接通3ZT，缸Ⅰ快退；
3）重复上述动作，连续二次，测出此时缸Ⅰ快进、快退的运动速度及动作压力。 3．差动回路实验
1） 将6XA置于Ⅱ，8XA置于Ⅱ，4ZT、9ZT接通，记录此时缸Ⅰ快进速度及工作压力。 2） 8XA置于Ⅰ，3ZT接通，缸Ⅰ退回。 3） 同2中3。 五、实验台液压系统
如图4所示。 六、实验结果整理
1、按公式计算缸Ⅰ运动速度。
非差动连接快速运动速度 v1=
Q
(m/min) A1
Q
(m/min) A2
Q
(m/min) A3
快退运动速度 v2=
差动连接快进运动速度 v3=
式中 Q—进入缸Ⅰ流量（按泵的流量计算） (l/min) A1—缸Ⅰ大腔面积 (cm2) A2—缸Ⅰ小腔面积 (cm2)
A3＝A1－A2 即活塞杆截面积 (cm2) 已知缸径D=6.5cm 杆径d=4.5cm 2、按实测结果求出运动速度
v1=
S t1S t2
v2=
v3
S t3
式中：S为工作行程（由实验台测得）
t1、t2、t3分别为非差动连接快进、快退、和差动连接快进的时间。 3、数据整理（实验报告内容） 1） 完成下表
2） 完成油路循环图 七、思考题
能实现差动连接的换向阀中位机能为什么型式？电液换向阀中先导阀中位机能为什么选用Y型？而主阀中位机能为什么选用O型？选用M型能否？
实验五 液压基本回路设计及其快速组装实验（设计型实验）
一、概述
本实验采用JSX——A型液压综合实验台进行，该液压传动综合实验台是根据“液压传动”课程设计实验或课堂教学要求而精心设计的，它具有以下主要功能：
1、提高教学效果：实验台的各种液压元件由透明有机玻璃制成，能清晰地观察到各种元件的内部结构及其工作状态，管道为透明尼龙软管，能看到管内油流方向，从而可知各种液压传动的效果。
2．功能齐全：该实验台可根据教学大纲要求，快速完整地拼接数十个典型回路，从而培养学生分析问题的能力及动手能力。
3．可进行开放性设计实验：在液压实验中，学生掌握基本回路工作原理后，可以自行设计新的液压回路，以检验设计的正确性和合理性，如果回路设计错误，或是一条“死路”，总阀将会自己溢流，不损坏其它元件。 二、JSX――A型液压综合实验台技术性能参数 1．额定油压：p=10kg/cm2 2．额定流量：Q=10L/min 3．功 率：W=0.5KW
三、JSX――A型液压综合实验台基本结构
其外形如图9所示，本液压综合实验台的各种液压元件基本上都由透明的有机玻璃，并按实物大小制作而成，因而能仔细观察各液压元件内的工作状态。
本实验台正面竖立了一块布满直径为6毫米定位孔矩阵的实验工作板，每个液压元件都有两个长20毫米的定位销，实验时可将所需液压元件插入实验板上。
实验台桌面右边为“电气控制操作台”。操作台左边FU为直流24V电磁阀电源的保险管，“电源”为总电源开关，按下开关，按钮开关的红色指示灯亮，同时电压表指示为25—30V，说明控制部分基本正常。
1．油泵控制：当按下“电源”开关后，即可按下“油泵ON”，这时油泵电机开始运转，
油压也应该有指示，如果调节油压无指示，说明油泵电机反转，油泵不能输出油压，这时要改变三相电源相序，使油泵电机按油泵指示方向旋转，即有油压输出，如要停止油泵运转，按下“油泵OFF”即可。
2．油缸自动控制：当需要演示油缸自动控制时，把行程开关分别插入XS1、XS2座内，把控制阀插入电磁阀插座的XS1、XS2内，调好油压，按下“油缸ON”，油缸即自动往返工作，演示结束，按下“油缸OFF”即可，如插入XS3、XS4插座内，电磁阀插入XS3、XS4内时，要手动板行程开关，才能自动控制油缸往返工作，演示结束，按下“油缸OFF”即可。
3．YA1—YA4、A阀的开关为自锁开关，按下相应开关，线路接通，再按时即断开。 4．注意：正常时电压表指示为25—30V，电流表指示不要超过6安，以1—5安为正常。
四、操作方法及注意事项 1．操作方法
a．首先按实验题目要求合理设计液压回路，然后正确布置油路。
b．打开总阀的转阀，使油泵无负载。
c．开启“油泵”开关，油泵启动，再拨总阀的溢流阀全部打开，然后关闭总阀的转阀，使油泵的油从溢流阀溢出，此时油泵仍在无负载的情况下运转，总阀上的压力表指针指向零。
d．慢慢地调节总阀的溢流阀，使压力慢慢地升高，最高压力pmax≤1MPa（总阀上压力表读出），此后即可操作液压回路。
e．按回路图连接好管路和元件。
f．快速接头的装拆：快速接头的结构如图14所示。
图14 快换接头结构原理图
1－挡圈 2－接头体 3－弹簧 4－单向阀阀芯 5－O形密封圈
6－外套 7－弹簧 8－钢球 9－弹簧卡圈 10－接头体1
拆时：一手捏住接头体（2），将其用力与接头体（10）顶住，另一手捏住外套（6），将其克服弹簧（7）的弹簧力往接头体（2）方向用力拉至让出钢球（8），然后将接头体（2）往相反的方向拉出即可。
装时：一手捏住外套（6），将克服弹簧（7）的弹簧力往接头体（2）方向用力拉至让出钢球（8），另一手将接头体插入接头体（10）待钢球（8）落入接头体（10）的槽内。松开外套（6），弹簧（7）将其往接头体（10）方向推，直至碰到弹簧卡圈（9）。
2．注意事项：
a．漏油：检查接头是否拧紧，快速接头是否插好，“O”形密封圈是否损坏或变形。 b．管路不通油：第一，管路接错，将其纠正；第二，油不清洁，更换油；第三，管接头堵塞，特别是快速接头两端挡圈（1）处堵塞（见图14示），必须清洗接头。
c．滑阀卡死：第一，油温过高，待油温降低后再开启，第二，油液不清洁，污物卡住阀芯，必须更换油液，并将阀拆开清洗。
d．特别注意实验时间不能太长，因油温升高后，不同材料的膨胀系数不同，易使阀芯卡死，因而应使油温下降后再重新实验。
e．压力表冲坏后即时更换。
f．电气控制部分的注意事项
第一、如果输出直流电压低于20伏，可能使液压阀不动作，应检查负载是否超过5个阀，市电电压是否太低。
第二、如果某一阀不动作，应检查直流电源驱动线插头接线是否松脱，并即时焊好。 第三、如果实验台两侧任一插孔无直流电压（20伏—25伏）输出，应检查插孔的联线是否松脱，应即时焊好。
第四、如两侧所有插孔直流电压输出，应检查控制台上的直流电源保险管是否熔断，应以同样的大小更换。
第五、维护及维修时，应先断开三相电源，注意安全。
五、液压元件明细表
液压元件明细表
六、设计实验回路
实验题目如下：
1．压力调节回路
2．双压力调节回路
3． 远程调压回路
4． 减压回路
5． 平衡回路
6． 增速回路
7． 泄压回路
8． 速度换接回路
9． 保压回路
10．用二位二通的卸荷回路
11．进口节流调速回路
12．出口节流调速回路
13．快进转工进速度换接回路
14．双工进速度换接回路
15．主、辅油缸工作回路
16．多油缸工作回路
17．差动快进与工进换接回路
18．差动全压换接回路
19．三次进给工作回路
20．快进——工进——快退——停止循环工作回路
21．用单向阀的差动回路
22．用二位三通阀的差动回路
23．用三位五通阀的差动回路
24．旁路节流调速回路
25．桥式双向调速回路
26．并联式调速回路
27．串联式调速回路
28．背压工作回路
29．压力控制顺序动作回路
30．压力继电器控制顺序动作回路
31．行程开关控制顺序动作回路
32．采用增压油缸的增压回路
33．采用增压油缸的增力回路
34．两油缸并联工作回路
35．两油缸串联工作回路
36．两缸并联同步工作回路
七、 实验要求
本实验可按由教师指定某几个回路，或由学生自己选做某些回路。在充分理解设计题目后通过查阅相关资料，设计并分析其回路原理图，从实验台元件明细表中选择其实现回路的工作元件，了解实验台工作原理及注意事项后连接回路，接好回路后须再次核对无误后方可开机运行。请严格按照操作方法操作。实验中注意记录实验过程中的问题并加以分析解决。
实验报告除应写明实验目的、原理、元件及注意事项等，还应写出实验过程中解决了什么问题及解决的方法，并谈谈你在此实验中的收获。