习题答案按章节13.9.10

液压习题集答案第一章液压传动概述答案: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：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：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：4.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5.解：分别取油箱油面及液压泵入口为流通截面1、2，列出伯努利方程其中，p1=pa=0.1013MPa，?v1=0???h1=0h2=H=0.4m判断管道中油液流态油液在管中为层流，α2=2沿程损失代入计算=0.47×104Pa=4.7×10-3MPa第三章液压泵和液压马达答案:一.1.对.2.错.3.错.4.错.5.对.6.错.7.错.8.对.9.错.10.对.11.错.12.对.13.错.14.对.15.对.16.错.17.对.18.错.二.1.A.2.A,B.3.C,B.4.A.5.A.6.A.7.C.8.B.9.B,A.10.A,C.11.B,C,D.12.A,B.13.A,D.14.B.15.C.16.A.三.1.密封容积,吸油,排油.2.小于,大于.3.执行,转矩,转速.4.排量5.排量,转速.6.困油现象,开卸荷槽.7.流量脉动.8.轴向间隙.9.1,偏心距,变.10.定,变11.斜盘倾角.12.齿轮泵，叶片泵，柱塞泵，密闭容积变化，容积式泵。四.1.答：容积式泵的工作原理：凸轮旋转时，柱塞在凸轮和弹簧的作用下在缸体中左右移动。柱塞右移时，缸体中的油腔（密封工作腔）容积变大，产生真空，油液便通过吸油阀吸入；柱塞左移时，缸体中的油腔容积变小，已吸入的油液便通过压油阀输到系统中去。泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的，而它的输出流量的大小是由密封工作腔的容积变化大小来决定的。马达工作原理：向容积式泵中输入压力油，使其轴转动，就成为液压马达.2.答:正确.因为p↑-△q↑→q＝（qt-△q）↓.3.答:为使齿轮泵能正常运转和平稳工作,必须使齿轮啮合的重叠系数大于1,即在运转中前一对轮齿未完全脱开时,后一对轮齿已开始啮合,故在一段时间内,同时有两对轮齿啮合,此时,在这两对啮合轮齿之间便形成了一个密闭容积,称为困油区.齿轮旋转时,困油受挤压,压力急剧升高,并从一切可能泄漏的缝隙里挤出,使轴承负荷增大,功率消耗增加,油温升高.当容积增大时,困油区产生真空度,使油液气化,气体析出,气泡被带到液压系统内引起振动,气蚀和噪声,这种不良情况称为齿轮泵的困油现象.消除措施:在两侧泵盖上铣出两个卸荷槽.4.答：排量：无泄漏时，泵每转所排出的液体体积.理论流量：无泄露情况下,液压泵单位时间内所输出的液体的体积.实际流量：液压泵在工作时实际输出的流量.理论流量等于排量与转速的乘积,实际流量等于理论流量减去泄漏量.五.1.解：叶片泵空载时可认为无泄漏，空载时的输出流量即为理论流量实际流量???容积效率???液压泵的输出功率????总效率??????2.解：（1）求输出转矩理论转矩??机械效率???输出转矩???（2）求输出转速理论流量???由????3.解:4.解:5.解：6.第四章液压缸答案:一.1.对.2.错.3.错.4.对.二.1.D.2.D.3.D.4.D.5.C.6.A.7.C.三.1.液压,机械.2.三,二.3.缸体,活塞组件,密封装置,缓冲装置,排气装置.4.间隙密封,O形密封,Y形密封,V形密封.四.1.答：液压缸是液压系统中的执行元件，是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置。主要有：活塞缸、柱塞缸两类。2.答:1）如图所示，1为密封油液，2为可上下移动的活塞，底面积为A，在活塞上方放置重量均为w的负载。，根据活塞受力平衡方程式可知：当放置一块负载时：p1·A＝W则p1＝W/A当放置二块负载时：p2·A＝W则p2＝2（W/A）＝2p1当放置三块负载时：p3·A＝3W则p3＝3（W/A）＝3p1分析：液体内的负载W→2W→3W逐步增加，使压力从p1→p2→p3，可见，液压传动中的压力取决于负载。3.答：图示油缸无杆腔的有效工作面积为A，进油量分别为q、2q、3q，油缸的伸出速度分别为v1、v2、v3，由连续性方程可知v1＝q/Av2＝2q/A＝2v1v3＝2q/A＝2v1由计算结果可以看出，随着流量从q→2q→3q的增加，对应的油缸伸出速度v1→2v2→3v也是增大的；相反，如果流量减少，速度也会下降，流量和速度呈线形关系，可见液动机的速度是由进入液动机的油液流量所决定的。4.答:为了避免活塞在行程两端撞击缸盖,一般液压缸设有缓冲装置.它的原理是:使活塞在与缸盖接近时增大回油阻力,从而降低活塞运动速度.常用的缓冲装置有:1)圆柱环状缝隙式缓冲装置.2)圆锥环状缝隙缓冲装置.3)可变节流沟缓冲装置.4)可调节流孔缓冲装置.5.答:当单出杆液压缸两腔互通,都通入压力油.由于无杆腔面积大于有杆腔面积,两腔互通压力且相等,活塞向右的作用力大于向左的作用力,这时活塞向右运动,并使有杆腔的油流入无杆腔,这种连接称为差动连接.差动连接主要用于在不增加泵的流量的前提下实现快速运动.五.1.解：两腔用油管连通，并向两腔同时输入高压油，因此，两腔的压力是相等的，但由于两腔的有效工作面积不等，因此，产生的作用力也不等，无杆腔的推力大于有杆腔的推力，故活塞能向右运动，并使有杆腔的油液流入无杆腔去，使无杆腔的流量增加，加快了向右运动的速度。2.解：活塞面积列出两液压缸的力平衡方程（1）、（2）（1）（2）两式联立求解????????又已知F1＝F2?液压缸活塞的运动速度3.解：并联液压缸，因FAFB，故B缸先动作，B缸行程结束后A缸开始动作。对于B缸???4.5.第五章液压控制阀答案：一．1．错.2.对.3.对.4.对.5.错.6.对.7.对.8.对.9.错.10.对.二.1.C.2.A.3.C.4.A.5.C.6.A.7.A.8.B.9.B.10.D.11.C,A.12.D.13.A,B,B.14.B,A,C.15.B,C,D.16.D,A.17.C.18.A.三.1.控制,方向控制阀,压力控制阀,流量控制阀.2.普通,液控.3.工作位数,油口通路数,换向.4.压力.5.中间机能.6.油液压力,弹簧力.7.弹簧,液体压力,低压.8.通过的流量.9.阀口缝隙或称液阻.10.进口,出口,内,外.11.流通面积,长短.12.阀芯，阀体，接通或断开.13.流量.14.螺纹连接阀,法兰连接阀,板式连接阀,叠加式连接阀,插装式连接阀.15.系统压力为信号.四.1.答：液控单向阀具有良好的单向密封性能，常用于执行元件需要长时间保压、锁紧的情况下，也用于防止立式液压缸停止时自动下滑以及速度换接等回路中。其工作原理通过控制油口不通压力油，允许油液按某一方向流动，而反向截止；控制油口通压力油，液流双向都能自由通过。2.答：Y型，O型，P型“O”型中位机能特点：P、A、B、O四口全封闭；液压泵不卸荷，液压缸闭锁，可用于多个换向阀的并联工作；“H”型中位机能特点：四口全串通；活塞处于浮动状态；在外力作用下可移动，泵卸荷。3.答:1）作溢流阀，使系统压力恒定。2）作安全阀，对系统起过载保护作用。3）作背压阀，接在系统回路上，造成一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。4）实现远程调压或使系统卸荷。?4.答:先导式溢流阀将控制压力的流量与主溢流量分开，从而减少了弹簧力变化以及液动力等对所控制压力的干扰。5.答：节流阀的流量特性决定于节流口的结构形式。流量与节流口前后的压差、油温以及节流口形状等因素密切相关。改变阀口的通流通道的长短来改变液阻，调节流量。五.1.解：当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等，则B点的压力为零，A点的压力也为零（不考虑油液流过减压阀的压力损失）。这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置。当活塞停止运动后B点压力升高，一直升到减压阀的调整压力2Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯的开口很小。而液压泵输出的油液（由于活塞停止运动）全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。2.40MPa.3.两位两通阀断电是5MPa,两位两通阀通电是2MPa.4.解：（1）列出液压缸的力平衡方程:溢流阀的调定压力:?（2）泵的出口压力由溢流阀调定列出液压缸的力平衡方程:5.解:(1)卸荷时压力表A压力近似为零；(2)溢流阀溢流时，压力表A压力为溢流阀的调定压力；(3)系统压力低于溢流阀开启压力时，此阀对系统无作用，压力表A表示的为系统实际压力，按负载大小决定压力大小。第七章液压基本回路答案：一．1．对.2.错.3.对.4.错.5.对.6.对.7.错.二.1.速度控制回路,压力控制回路,换向回路.2.低于.3.阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用;阀口处于小开口的减压工作状态.4.流量卸荷,压力卸荷.5.保压时间,压力稳定性.6.阻尼作用.7.节流阀,调速阀.三.1.答：应满足下列要求：1）能规定的调速范围内调节执行