液壓氣動技術電大復習資料

液壓氣動技術復習資料 （一） 一、判斷題 1通常把既無黏性又不可壓縮的液體稱為理想液體。（） 注：無黏性、不可壓縮是理想液體必須具有的兩個假定條件，缺一不可。 2真空度是以絕對真空為基準來測量的液體壓力。（） 注：真空度是以大氣壓力為基準來測量的液體的相對壓力，此時液體壓力小于大氣壓力。而以絕對真空為基準來測量的壓力應是液體的絕對壓力。 3連續(xù)性方程表明恒定流動中，液體的平均流速與流通圓管的直徑大小成反比。（） 注：恒定流動中，由于液體的不可壓縮性，通過管道截面的液體流量相等，液體的平均流速與流 通圓管的面積成反比，即應與流通圓管直徑的平方成反比。 4流經(jīng)薄壁小孔的流量與液體的密度和黏度有關。（） 注：薄壁小孔的流量公式是要求熟記的內容，從公式中所含各項參數(shù)可知，小孔流量與液體密度有關，而與液體的黏度無關。 5重力作用下的靜止液體的等壓面是水平面。（） 注：判定等壓面是否為水平面，也要求滿足上述兩項條件。 二、填空題 1負載 運動速度 功率 2內摩擦力 3 40 46mm2/s 4.平均流速 v 圓管直徑 d 運動黏度 5.沿程壓力損失 局部壓力損失 三、計算題 1如圖所示，有一直徑為 d、質量為 m 的活塞浸在液體中，并在力 F 的作用下處于靜止狀態(tài)。若液體的密度為 ,活塞浸入的深度為 h，試確定液體在測壓管內的上升高度。 解：由等壓面概念，活塞底部平面的液體壓力為 hxgp （ 1） 活塞的受力平衡方程 mgFdp 24 （ 2） 由（ 1）式代入（ 2）得 mgFdhxg 24 24 d mgFhxg hgd mgFx 24 2.如圖所示用一傾斜管道輸送油液，已知 h 15m， p1 0.45MPa， p2 0.25MPa， d 10mm， L 20m， 900kg/m3，運動黏度 45 10-6m2/s，求流量 Q。 解：分別在管 道兩端取流通截面 1、 2 由伯努利方程 ghgvhgpgvhgp 222222221111其中， 1= 2， v1=v2， h1=0， h2=h=15m 這里， h 為油液流經(jīng)管道的沿程壓力損失， Qd Lph 412 8 代入求流量： Qdg Lhgpgp 4221 1 2 8 2214128 ghppLdQ 158.99 0 01025.01045.02010459 0 01 2 8 01.0 6664 Q sm /100 20 5.0 33 min/23.1 L 3.有一閥 門，測得入口壓力 p1 0.25MPa，出口壓力 p2 0.06MPa，當通過閥門的流量 Q 132 L/min 時，求閥門的開口面積。 解：液體流經(jīng)閥門的特性可按流經(jīng)薄壁小孔考慮 由薄壁小孔流量公式 pACQd 2 式中， smLQ /60/10132m in/132 33 3/900 mkg Pa1019.0M P a19.006.025.0 621 ppp 61.0dC 代入計算 2236376.110176.01019.0900 261.060/101322 cmmpCQAd 4如圖所示 ，已知某液壓系統(tǒng)輸出流量為 25 L/min，吸油管直徑為 25mm，油液密度為 900kg/m3，運動黏度為 20mm2/s，液壓泵吸油口距油箱液面的高度 H 0.4m，若僅考慮吸油管中的沿程損失，試求液壓泵入口處的真空度。 解：分別取油箱油面及液壓泵入口為流通截面 1、 2，列出伯努利方程 ghgvhgpgvhgp 222222221111其中， p1=pa=0.1013MPa， v1=0 h1=0 h2=H=0.4m smdQv /849.0025.0460/102542322 判斷管道中油液流態(tài) 200010611020 025.0849.0 6 vdR e 油液在管中為層流， 2=2 沿程損失 275222 vdLRvdLph e 代入計算 2751222222221 vdLRghgvgppe27522222222vdLRghvppea 2 8 4 9.09 0 00 2 5.0 4.01 0 6 1754.08.99 0 02 8 4 9.029 0 022 =0.47 104Pa=4.7 10-3MPa 5如圖所示的圓柱滑閥，已知閥心直徑 d=2cm，進口壓力 p1=9.8MPa，出口壓力 p2=0.9MPa，油液 密度 =900kg/m3，流量系數(shù) Cd=0.65，閥口開度 x=0.2cm，求通過閥口的流量。 解：圓柱滑閥當閥口開度較小時，油液流經(jīng)閥口的流動特性相當于薄壁小孔。 過流面積 a dx 壓差 p p1 p2 9.8 0.9 8.9MPa 代入流量公式 paCQ d 2 6109.89 0 020 0 2.002.065.0 L / mi n6 9 0/sm0 1 1 5.0 3 （二） 一、判斷題 1液壓泵的容積效 率與液壓泵的泄漏量有關，而與液壓泵的轉速無關。（） 注：由容積效率表達式Tpv QQ 1 可知，液壓泵的容積效率不僅與液壓泵的泄漏量有關，而且與液壓泵的理論流量有關，又由于液壓泵的排量為常數(shù)，可知容積效率與液壓泵的轉速有關。 2對于限壓式變量葉片泵，當泵的壓力達到最大時，泵的輸出流量為零。（） 注：應熟悉限壓式變量葉片泵的特性曲線，當泵工作在變量段時（ BC 段），泵的輸出流量隨壓力增高而減小，當泵的壓力達到最大時（ C點），泵的輸出流量為零。 3液壓缸差動連接可以提高活塞的運 動速度，并可以得到很大的輸出推力。（） 注：液壓缸差動連接時，活塞的運動速度24dQv ，輸出推力 4 2dpF ，式中 d 為活塞桿的直徑，由此可知差動連接可以得到較高的活塞運動速度，但輸出推力較小。 4先導式溢流閥的遠程控制口可以使系統(tǒng)實現(xiàn)遠程調壓或使系統(tǒng)卸荷。（） 注：通過先導式溢流閥的遠程控制口控制主閥心上腔的壓力，接通油箱則系統(tǒng)卸荷；接通另一溢流閥則可實現(xiàn)遠程調壓。 5雙作用葉片泵既可作為定量泵使用，又可作為變量泵使用。（） 注 ：與單作用葉片泵相比較，雙作用葉片泵的轉子和定子是同心的，故流量恒定，不能作為變量泵使用。 二、選擇題 1在下列液壓閥中， 不能作為背壓閥使用。（ C） A單向閥 B.順序閥 C. 減壓閥 D.溢流閥 注：單向閥、溢流閥、順序閥都可以作為背壓閥使用，減壓閥的特點是閥口常開，出口壓力恒定，故不能作為背壓閥使用。 2若某三位換向閥的閥心在中間位置時，壓力油與油缸兩腔連通、回油封閉，則此閥的滑閥機能為 。（ A） A P 型 B. Y型 C K 型 D. C型 注：應熟悉常用的三位換向閥的滑閥機能及特點。 3以變量泵為油源時，在泵的出口并聯(lián)溢流閥是為了起到 。（ B） A溢流定壓作用 B.過載保護作用 C令油缸穩(wěn)定運動的作用 D.控制油路通斷的作用 注：以變量泵為油源時，調速閥不僅能調節(jié)液壓缸的運動速度，而且使液壓泵的輸出流量得到控制，系統(tǒng)沒有溢流。因此在泵的出口并聯(lián)溢流閥是為了起到過載保護作用。 4與節(jié)流閥相比較，調速閥的顯著特點是 。（ C） A 調節(jié)范圍大 B.結構簡單，成本低 C流量穩(wěn)定性好 D.最小壓差的限制較小 注：與節(jié)流閥相比較，調速閥的顯著特點是通過的流量不會受到負載變動的影響，流量穩(wěn)定不變。 5在液壓系統(tǒng)中，減壓閥能夠 。（ D） A用于控制油路的通斷 B.使油缸運動平穩(wěn) C保持進油口壓力穩(wěn)定 D.保持出油口壓力穩(wěn)定 注：減壓閥在出口壓力發(fā)生變化時，可通過主閥心的移動改變減壓口開度大小，自動保持調定的出口壓力穩(wěn)定。 三、計算題 1葉片泵轉速 n 1500r/min，輸出壓力 6.3MPa 時輸出流量為 53L/min，測得泵軸消耗功率為 7kW，當泵空載時，輸出流量為 56L/min，求該泵的容積效率和總效率。 解：葉片泵空載時可認為無泄漏，空載時的輸出流量即為理論流量 L/min56TQ 實際流量 L/min53Q 容積效率 9 4 6.05653 Tpv QQ液壓泵的輸出功率 kW5 6 5.560 533.660 QpP pp總效率 795.07565.50 PP pp 2液壓馬達排量 qM 250mL/r，入口壓力為 9.8MPa，出口壓力為 0.49MPa，其總效率 0.9，容積效率 MV 0.92，當輸入流量為 22L/min時，試求：（ 1）馬達的輸出轉矩；（ 2）馬達的輸出轉速。 解：（ 1）求輸出轉矩 理論轉矩 mNqpM mT 4.3 7 02 102 5 01049.08.92 66 機械效率 978.092.09.0 MvMMm 輸出轉矩 NmMMMmT 3.362978.04.370 （ 2）求輸出轉速 理論流量 m in/24.2092.022 LQQMvT 由 nqQT m in/96.80102 5 0 24.20 3 rqQn T 3如圖所示液壓泵驅動兩個液壓缸串聯(lián)工作。已知兩缸結構尺寸相同，缸筒內徑 D 90mm,活塞桿直徑 d 60mm，負載力 F1 F2 10000N，液壓泵輸出流量 Q 25L/min，不計損失，求泵的輸出壓力及兩液壓缸的運動速度。 解：活塞面積 2221 m0 0 63 6.009.044 DA 222222 m003 5 3.006.009.044 dDA列出兩液壓缸的力平衡方程（ 1）、（ 2） 12211 FApAp （ 1） 212 FAp （ 2） 兩式聯(lián)立求解 121211 FAAFAp 又已知 F1 F2 a62121 211 MP45.2P1045.21 0 0 0 00 0 6 3 6.00 0 3 5 3.00 0 6 3 6.0 aFAAAp 液壓缸活塞的運動速度 smAQv /066.000636.0 60/1025 311 smAAvv /0 3 6.00 0 6 3 6.0 0 0 3 5 3.00 6 6.01212 4如圖所示，液壓泵驅動兩個并聯(lián)液壓缸。已知活塞 A 重 10000N，活塞 B重 5000N，兩活塞面積均為 100cm2。若輸出流量為 Q 5L/min，試求兩液壓缸的動作壓力及運動速度。 解：并聯(lián)液壓缸，因 FAFB，故 B缸先動作， B 缸行程結束后 A 缸開始動作。 對于 B缸 a4 MP5.0101005000 BBB AFp smAQvBB/103.810100 60/105 343 對于 A缸 aAAA AFp MP0.1101 0 01 0 0 0 04 m /s103.8 3 AB vv 5圖示回路中已知液壓缸兩腔 面積 A1 100cm2， A2 50cm2，調速閥最小壓差 p p2 0.5MPa，當負載由 0 變到 30000N 時，活塞向右運動速度穩(wěn)定不變，試求：（ 1）溢流閥的調定壓力 pY；（ 2）當 F 0時，泵的出口壓力 pp、回油腔壓力 p2。 解：（ 1）列出液壓缸的力平衡方程 FApAp 2211 3 0 0 0 01050105.010100 4641 pap MP25.3101 0 03 0 0 0 01050105.04461 溢流閥的調 定壓力 a1 MP25.3 pp Y（ 2）泵的出口壓力由溢流閥調定 aMP25.3 Yp pp列出液壓缸的力平衡方程 FApAp 2211 a211212 MP5.62 pp ppAApAAp 6圖示的液壓回路中，已知液壓缸的面積 A1 A3 100cm2， A2 A4 50cm2，負載 F1 14000N， F2 4250N，順序閥 的開啟壓力 pK 0.15MPa，節(jié)流閥上的壓降 pr 0.2MPa，試求：（ 1） A、 B、 C 各點的壓力；（ 2）若液壓缸速度 v1 3.5cm/s， v2 4cm/s，求各液壓缸的輸入流量。 解：（ 1）計算 A、 B、 C各點壓力 列出缸 1的力平衡方程，進油壓力即為 C 點壓力 pC，回油壓力為零，故有 11