第一章液压传动概述

第一章液压传动概述一.判断题.1.液压传动装置实质上是一种能量转换装置。（）2.液压传动不能实现无级调速。()二.填空题.1.液压传动是以________能来传递和转换能量的，而液力传动则是以________来转换和传递能量的。2.液压传动的工作原理是以________为作为工作介质，依靠___________来传递运动，依靠_________来传递动力。3.液压传动系统可以分为________如________、________如_________、________如__________、________如__________、________如________五个部分。4.一部完整的机器一般主要由三部分组成，即__________、__________、__________.5.传动机构通常分为__________、__________、__________.三.简答题.1.简述液压传动的工作原理?2.液压传动有哪些优缺点?四．计算题.1.如图所示，在液压千斤顶的压油过程中，已知柱塞泵活塞1的面积A1=1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.62×10-4m2，管路4的截面积A4=1.3×10-5m2。若活塞1的下压速度V1为0.2m/s，试求活塞2的上升速度V2和管路内油液的平均流速.答案:一.1．对.2.错.二.1.压力,动能.2.液压油,液压缸,电机.3.能源装置,液压泵；执行装置,液压缸或液压马达；控制装置,液压阀；辅助装置,油箱或蓄能器或滤油器或压力表等；工作介质,液压油.4.原动机,传动机,工作机.5.机械传动,电气传动,液压传动.三．1．液压传动是以液体为工作介质，利用压力能来驱动执行机构的传动方式。具体的工作原理是：电动机驱动液压泵从油箱中吸油，将油液加压后输入管路。油液经过一系列控制通断、流量和方向的液压阀进入液压缸一腔，推动活塞而使工作台实现移动。这时液压缸另一腔的油液经换向阀和回油管流回油箱。2．答：优点：1）在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生更多的动力；2）液压装置工作比较平稳；3）液压装置能在大范围内实现无级调速，也可在运行的过程中调速；4）液压传动易于自动化；5）液压装置易于实现过载保护；6）液压元件已标准化、系列化和通用化。7）用液压传动来实现直线运动远比用机械传动简单。缺点：1）液压传动不能保证严格的传动比；2）液压传动在工作过程中能量损失大；3）液压传动对油温变化敏感，工作稳定性易受温度影响；4）造价较贵，对油液的污染比较敏感；5）液压传动要求有单独的能源；6）液压传动出现故障不易找出原因.四.V2=0.023m/s.??V5=1.738m/s.第二章液压传动的基本知识一、判断题1．通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体.（）2．真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力.（）3．连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比.（）4．流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关.（）5．重力作用下的静止液体的等压面是水平面.（）6、用在活塞上的推力越大，活塞的运动速度就越快.（）7、油液流经无分支管道时，横截面积较大的截面通过的流量就越大.（）8、液压系统某处有几个负载并联时，则压力的大小取决于克服负载的各个压力值中的最大值.（）9．液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关.()10．液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式.()11.理想流体伯努力方程的物理意义是：在管内作稳定流动的理想流体，在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换，但其总和不变.()12.雷诺数是判断层流和紊流的依据.()13.薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器.()14.流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加.()二、选择题.1、油液特性的错误提法是（）A、在液压传动中，油液可近似看作不可压缩B、油液的粘度与温度变化有关，油温升高，粘度变大C、粘性是油液流动时，内部产生摩擦力的性质D、低压液压传动中，压力的大小对油液的流动性影响不大，一般不予考虑2、活塞有效作用面积一定时，活塞的运动速度取决于（）。A、液压缸中油液的压力B、负载阻力的大小C、进入液压缸的流量D、液压泵的输出流量3、静止油液中（）。A、任何一点所受的各个方向的压力都不相等B、油液压力的方向不总是垂直于受压表面C、当一处受到压力作用时，将通过油液传递到连通器的任意点上，而且其压力值处处相等D、内部压力不能传递动力4．雷诺数Re=pvDH/μ值比较人时说明惯性力起主导作用，这样的液体呈()A、层流状态B、紊流状态三.填空题.1.液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是__________压力.2.雷诺数大说明_______力起主导作用，这样的液流呈_____流状态；雷诺数小说明_______力起主导作用，液流呈______流状态。3.液体在管道中流动由于存在液阻，就必须多消耗一部分能量克服前进道路上的阻力，这种能量消耗称为________损失；液流在等断面直管中流动时，由于具有粘性，各质点间的运动速度不同，液体分子间及液体与管壁之间产生摩擦力，为了克服这些阻力，产生的损失称之为____________损失。液体在流动中，由于遇到局部障碍而产生的阻力损失称为___________损失。4.液体质点没有横向脉动，互不干扰作定向而不混杂的有层次的运动,称为_______流运动;在液体流速人于某一数值后，液体除交错而义混乱的沿某一方向运动外，还有一个脉动的横向速度，这种运动称之为_______流运动。5.液压系统正常工作时,压力取决于________,速度取决于_________.6.液体在直管中流动时，主要产生_________压力损失；在变直径管、弯管中流动时,主要产生_________压力损失。7.静止液体不能承受________和__________，而只能承受___________，其方向总是沿着方向，作用于承受的面上。8.节流阀通常采用薄壁小孔，其原因是通过它的流量与无关，使流量受___的变化较小。9.某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升，一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为_________。10.在液流中，由于压力降低到有气泡形成的现象统称为_________现象。四、简答题.1.什么是动力粘度、运动粘度和相对粘度？2.试述静止油液的压力具备的两个特性？3.什么是大气压力、相对压力、绝对压力和真空度，它们之间有什么关系？4.简述伯努利方程的物理意义。5.试简要叙述圆管层流时通流截面上流速的分布特点。6.什么是液体的层流和紊流？五、计算题1．如图所示，有一直径为d、质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ,活塞浸入的深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度。2.液压千斤顶柱塞的直径D=34mm,活塞的直径d=13mm,杠杆长度如图所示,问杠杆端应加多大的力F才能将重力W为50000N的重物顶起?3.某压力控制阀如图所示,当P1=6MPa时,阀动作.d1=10mm,d2=15mm,P2=0.5MPa,试求:(1)弹簧的预压力Fs.(2)当弹簧刚度k=10N/mm时的弹簧预压缩量x.4.如图所示用一倾斜管道输送油液，已知h＝15m，p1＝0.45MPa，p2＝0.25MPa，d＝10mm，L＝20m，ρ＝900kg/m3，运动黏度ν＝45×10-6m2/s，求流量Q。????????????????????????????????????5.有一阀门，测得入口压力p1＝0.25MPa，出口压力p2＝0.06MPa，当通过阀门的流量Q＝132L/min时，求阀门的开口面积。6．如图所示，已知某液压系统输出流量为25L/min，吸油管直径为25mm，油液密度为900kg/m3，运动黏度为20mm2/s，液压泵吸油口距油箱液面的高度H＝0.4m，若仅考虑吸油管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。7．如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径d=2cm，进口压力p1=9.8MPa，出口压力p2=0.9MPa，油液密度ρ=900kg/m3，流量系数Cd=0.65，阀口开度x=0.2cm，求通过阀口的流量。?????????????????????????????8.试根据伯努利方程推导容积式液压泵吸油高度的表达式，（设油箱液面压力p0=0；液面高度h0=0）并分析影响吸油高度的因素。答案:一.1.对.2.错.3.错.4.错.5.对.6.错.7.对.8.错.9.对.10.错.11.对.12.错.13.对.14.错.二.1.B.??2.C.??3.C.??4.B.三.1.相对.2.惯性,紊,粘性,层.3.压力,沿程压力,局部压力.4.层,紊.5.负载,流量.6.沿程,局部.7.拉力,剪应力,压力,法向力,压力.8.粘度,温度.9.液压冲击.10.气穴.四.1.答：粘度指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。又称绝对粘度或动力粘度η。液体动力粘度与其密度的比值，称为液体的运动粘度υ。。相对粘度又称条件粘度，是按一定的测量条件制定的。2.答:1).液体静压力垂直于作用面,其方向于该面的内法线方向一致.2).静止液体内,任意点处的静压力在各个方向上都相等.3.答：绝对压力是以绝对真空为基准来进行度量的。相对压力是以大气压为基准来进行度量的。绝对压力比大气压小的那部分数值叫做真空度。绝对压力=大气压力+相对压力真空度=大气压力-绝对压力，一般为负值4.答:管内稳定流动的理想液体具有各种形式的能量，即压力能、位能和动能，在任一截面上这种能量可以互相转换，但能量的总和保持不变。5.答:1)流速在半径方向上，按抛物线规律分布。2)最大流速Umax发生在管轴线上。3)平均流速v＝（1/2）Umax。6.答：液体的层流，液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线；液体的紊流，液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管理轴线的运动外，还存在乎剧烈的横向运动。五.1.解：由等压面概念，活塞底部平面的液体压力为??????????????????（1）活塞的受力平衡方程????????????????（2）由（1）式代入（2）得2.解:?液体压力计算：，计算杠杆施加的力：即,解得3.解：（１）,解得（２）4.解：分别在管道两端取流通截面1、2由伯努利方程其中，α1=α2，?v1=v2，h1=0，?h2=h=15m这里，hλ为油液流经管道的沿程压力损失，代入求流量：5.解：液体流经阀门的特性可按流经薄壁小孔考虑由薄壁小孔流量公式??式中，代入计算第三章液压泵和液压马达一.判断题.1.因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量.()2．液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关.（）3.流量可改变的液压泵称为变量泵.()4.定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵.()5.当液压泵的进、出口压力差为零时，泵、输出的流量即为理论流量.()6.齿轮泵的吸油腔就是轮齿不断进入啮合的那个腔.（）7.齿轮泵多采用变位修正齿轮是为了减小齿轮重合度，消除困油现象.()8.双作用叶片泵每转一周，每个密封容积就完成二次吸油和压油.（）9.单作用叶片泵转子与定子中心重合时，可获稳定大流量的输油.（）10.对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零.（）11.双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用.（）12.双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小、寿命长.()13.双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环.()14.配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量.()15.液压泵产生困油现象的充分且必要的条件是：存在闭死容积且容积大小发生变化.()16.液压马达与液