2009液压试卷A-机械答案

考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P1P2得分得分集美大学·试卷纸2008—2009学年第二学期课程名称液压与气动技术试卷卷别试卷A适用学院、专业、年级机械工程学院机械设计制造及其自动化2006级考试方式闭卷√开卷□备注总分题号一二三四五六得分阅卷人一、填空题(共20分，每空1分)1、油液粘度因温度升高而降低，因压力增大而增加。2、雷诺数表达式为Re=vd；圆管中油液流动时，当雷诺数RE=500时，液体流动状态为层流。当雷诺数Re=3500时，流动状态为湍流。3、液体流动中的压力损失可分为沿程压力损失和局部压力损失。4、齿轮泵的泄漏一般有三个渠道:齿轮端面和端盖间；齿轮外圆和壳体内孔间；两个齿轮的齿面啮合处。5、液控单向阀控制油口不通压力油时，其作用与普通单向阀相同。6、液压传动系统的压力主要取决于外负载，执行元件的速度取决于进入它的液体的流量，液压系统的功率取决于压力和流量。7、液压传动系统一般由能源装置、执行装置、控制与调节装置、辅助装置及传动介质组成。8、在液压系统的设计过程中，若执行元件为液压缸，必须对工作负载、摩擦阻力负载、惯性负载等主要外负载进行分析。9、进油节流调速回路的功率损失由溢流功率损失和节流功率损失组成。10、液压控制阀按其作用的不同可分为三大类，分别是压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。二、判断题(共15分，每小题1分)1、双作用叶片泵和齿轮泵一样，只能作定量泵使用。（√）2、液压马达的功用是将液压泵供给的机械能转变为液压能。（×）3、改变供油方向，液压马达的旋转方向将随之改变。（√）4、单杆双作用液压缸不能实现双向等速运动。（×）5、顺序阀是用在两个或两个以上执行元件的液压系统中，使各执行元件按预先确定的先后动作顺序工作。（√）6、节流阀在使用时，只要把节流口关的足够小，就可以得到任意小的流量。（×）7、溢流阀是利用作用在阀芯的进油口压力与弹簧力相平衡来工作的。（√）8、换向阀既可以用来使执行元件换向，也可以用来切换油路。（√）9、蓄能器有时可以作应急能源使用。（√）10、利用远程调压阀的远程调压回路中，只有在溢流阀的的调定压力高于远程调压阀的调定压力时，远程调压阀才能起作用。（√）11、水力半径大，通流能力差。（×）12、在不工作时，减压阀进出油口互通，而溢流阀进出油口不通。（√）13、齿轮泵需设置专门的配油机构。（×）14、对受压的活塞杆的设计都须进行稳定性校核。（×）15、顺序阀的泄油口必须单独外接油箱。（√）考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P3P4得分得分三、简答题（共12分，每小题3分)1、试述液压泵工作的必要条件。答：1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间；（1分）2）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力；（1分）3）具有相应的配流机构。（1分）2、简述气穴和气蚀现象。答：油液中都溶解有一定量的空气，油液能溶解的空气量与绝对压力成正比，在大气压下正常溶解于油液的空气，当压力低于大气压时，就成为过饱和状态。…1分当压力降低到某一值时，过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡。…1分这些气泡流到压力较高的地方时，会因承受不了高压而破裂，产生局部的液压冲击，产生振动和噪声，称为空穴现象。当这些气泡在金属表面破裂时，它所产生的局部高温和高压会使金属剥落，是表面粗糙，这种现象称为气蚀现象。…1分3、解析液压冲击现象。答：在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。…2分液压冲击常伴有巨大的振动和噪声，使系统产生温升，还可能导致设备损坏。…1分4、影响节流阀的流量稳定性的因素有哪些？答：1）节流阀的两端压差变化时，通过它的流量也发生变化；（1分）2）油温影响到油液粘度，油温变化时，流量也随之改变；（1分）3）节流口的堵塞，改变了节流口的通流面积的大小，使流量发生变化。（1分）四、分析、计算题（共35分)1、（本题7分）如图所示，已知水深H=10m，截面A1=0.02m2，A2=0.04m2。求孔口的出流流量以及点2处的表压力（α=1，ρ=1000kg/m3，不计损失）解：以0-0为基准，根据伯努利方程应用的条件列三个截面的参数如下：…………1分在截面0-0：00z，appp00，00v，10在截面1-1：Hz1，appp11，11vv，11在截面2-2：Hz2，22pp，22vv，12由连续性方程2211AvAv得202.004.01221AAvv…………………………………………1分选取截面1-1和2-2列伯努利方程：wghvgzpvgzp222222221111…………………………………………………1分由于不计损失0wgh，并把上述参数代入得apvp22223…①选取截面0-0和2-2列伯努利方程：wghvgzpvgzp222222220000…………………………………………………1分由于不计损失0wgh，并把上述参数代入得apvgHp22221…②由①、②联合解得：222gHv…③，由③得)/(72108.922smgHv……………1分考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P5P6孔口的出流流量)/(28.002.072231211smAvAvq……………………………1分点2处的表压力)(1035.7710002323422222Pavpppa…………………1分2、（本题6分）液压泵的输出压力p=10MPa，泵转速n=1400r/min，排量V=46ml/r，容积效率为0.95，总效率为0.9。试求液压泵的输出功率和驱动泵的电动机功率。解：液压泵的理论流量361007.11060461400Vnqt（m3/s）；……………1分液压泵的实际流量331002.195.01007.1tqq（m3/s）；…………………1分（或液压泵的实际流量361002.195.01060461400Vnq（m3/s）；……2分）液压泵的输出功率2.101002.1101036qpP（kW）；…………………2分驱动泵的电动机功率3.119.02.10PPi（kW）。…………………2分3、（本题10分）如图所示的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力FⅠ=2000N，夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同，大腔面积A1=20cm2，小腔有效面积A2=10cm2，溢流阀调整值py=30×105Pa，减压阀调整值pj=15×105Pa。试分析：1）当夹紧缸II运动时：pa和pb分别为多少？2）当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多少？3）夹紧缸II最高承受的压力pmax为多少？解：主工作缸Ⅰ工作时大腔内的压力1102020004111AFp（MPa）………1分由于缸Ⅰ在进油路上装有调速阀，调速阀的前后压力差不少于0.5MPa，所以要使缸Ⅰ产生动作，系统的压力必须大于或等于1.5MPa。………1分1）夹紧缸的外负载为零，所以pa=0MPa；………2分pa＜pj，所以pb=pa=0MPa。………2分2）此时缸Ⅰ动作，pb≧1.5MPa；………1分减压阀动作，pa=1.5MPa；………1分3）当缸Ⅰ动作到终端时，系统的压力达到最大，此时溢流阀产生溢流，pb=3.0MPa；而缸II进油路的减压阀起到作用，所以缸II最高承受的压力pmax=1.5MPa………2分4、（本题8分）如图所示液压系统，已知液压泵流量q=10l/min，液压缸慢进速度为0.5m/min，液压缸快进和快退的速度比为3/2，试求液压缸两腔有效面积A1、A2、快进速度、快退速度。解：液压缸慢进时，电磁阀左位处于工作状态。根据题意，液压缸慢进速度v1=0.5m/min。液压缸的右腔有效面积23111025.01010Avq（m2）（1分）液压缸快退时，电磁阀右位处于工作状态。快退速度23Aqv——————①（1分）假设流进左腔的流量为q1，右腔流出的流量为q2，快进速度为v2。根据题意可知，3223vv——————②222Avq——————③（1分）①、②、③式联立，可求得右腔流出的流量为q2=15l/min。（1分）液压缸快进时，电磁阀中位处于工作状态。由质量守恒定律可得qqq21——————④（1分）由流量方程可得121Avq——————⑤由④、⑤式联立可求得快进速度为v2=1.25m/min。（1分）快退速度83.03223vvm/min。（1分）左腔有效面积2322102.183.01010Avq（m2）（1分）考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P7P8得分5、（本题4分）根据图所示的(a)(b)两图，分别说明溢流阀的作用？答：图4所示的(a)图的溢流阀在不断的溢流过程中保持系统压力基本不变；…2分图4所示的(b)图的溢流阀在系统中起过载保护的作用。…2分五、综合题（共18分，第1题4分，第2题5分，第3题3分，第4题6分)读懂图示的液压系统图，完成以下要求：1、写出液压系统图中各标号元件名称。2、读懂液压系统图，根据液压执行元件的动作循环图，写出各电磁铁动作顺序表（得电标“+”，失电标“-”，填入下表）。（每行全对得1分，答对2个以上得0.5分）3、指出该液压系统有哪些基本回路组成？4、写出快进和慢速进给工况下，油液的流动情况？答：1—液压泵，2—溢流阀，3、8—行程阀，4—三位五通电磁换向阀，5—液压缸，6、7—调速阀。………………………(每个0.5分，共4分)3．该液压系统有以下基本回路组成：保压回路，调速回路，换向回路，快速运动回路，速度换接回路（任选3个）………………………(每个1分，共3分)4.快进时，进油路：泵1→三位五通电磁换向阀6（左位）→液压缸5（左腔）。（1.5分）快进时，回油路：液压缸5（右腔）→三位五通电磁换向阀6（左位）→行程阀3（下位）→液压缸5（左腔）。（1.5分）慢进时，进油路：泵1→三位五通电磁换向阀6（左位）→液压缸5（左腔）。（1.5分）慢进时，回油路：液压缸5（右腔）→三位五通电磁换向阀6（左位）→调速阀6→调速阀7→油箱（1.5分）2．1DT2DT3DT4DT快进+-+-中速进给+---慢速进给+--+快退-+--停止----图4(a)(b)