液壓與氣壓傳動(dòng)期末試題答案

1、2014液壓與氣壓傳動(dòng)期末試題答案一、問答及名詞解釋（40分）1.液壓泵出口處的油液壓力是由那個(gè)液壓元件決定的。（2分）答：溢流閥。2.簡述液壓系統(tǒng)卸荷的意義。（4分）答：使液壓泵在接近零壓的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓泵和原動(dòng)機(jī)的使用壽命。3.工作介質(zhì)污染。（4分）答：液壓系統(tǒng)在制造、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、安裝、使用和維修中，由殘留物、侵入物和生成物引起的污染。4.粘度。（4分）答：用來描述粘性的物理量，常用的液體粘度表示方法有三種，即動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度和相對(duì)粘度。5.層流。（4分）答：層流：液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干擾，液體的流動(dòng)呈線性或?qū)訝?，且平行于管道軸線。液體流速較低，液體質(zhì)點(diǎn)受

2、粘性力的約束，不能隨意運(yùn)動(dòng)，粘性力起主導(dǎo)作用。6.紊流。（4分）答：紊流：液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)雜亂無章，沿管道流動(dòng)時(shí)，除平行與管道軸線的運(yùn)動(dòng)外，還存在劇烈的橫向運(yùn)動(dòng)，液體質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)中互相干擾。液體流速較高，慣性力起主導(dǎo)作用。7.雷諾數(shù)。（4分）答：雷諾數(shù)：用于表明液體流動(dòng)狀態(tài)的參數(shù)。8.蓄能器有哪些功能？試畫圖說明。（6分）答：儲(chǔ)存和釋放液體壓力。（圖略）9.若把先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口作泄漏口接回油箱，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么？答：主閥心上端壓力接近于零，閥口開得最大，這時(shí)系統(tǒng)的油液在很低的壓力下通過主閥口流回油箱，實(shí)現(xiàn)卸荷作用。10.如圖所示，各液壓缸完全相同，負(fù)載F2>F1。已知節(jié)

3、流閥能調(diào)節(jié)液壓缸速度并不計(jì)壓力損失。試判斷在圖a和圖b的兩個(gè)液壓回路中，哪個(gè)液壓缸先動(dòng)？哪個(gè)液壓缸速度快？（4分）答：aA先動(dòng)，b中A、B快二、填空題（分）1.從功率利用率的角度看，進(jìn)口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路不宜用在_的場合。2.同一節(jié)流閥放在進(jìn)口可使油缸得到比出口_的速度。3.間隙密封的特點(diǎn)是：_、_、_，但對(duì)零件的加工要求_，且難以_，故只適用于：_、_的快速缸中。4.液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)統(tǒng)稱為_。答：1.負(fù)載變化范圍大的2.更低的速度3.結(jié)構(gòu)簡單、摩擦力小、耐用，高，完全消除泄漏，低壓、小直徑4.流體傳動(dòng)三、計(jì)算題（2分）1. 如圖所示的調(diào)速回路，液壓泵的排量 V p 105mL/r ，轉(zhuǎn)速

4、 n p =1000r/min ，容積效率 pv =0.95 ，溢流閥調(diào)定壓力 p t =7Mpa ，液壓馬達(dá)排量 V m =160mL/r ，容積效率 mv =0.95 ，機(jī)械效率 mm =0.8 ，負(fù)載轉(zhuǎn)矩 T=16N · m 。節(jié)流閥最大開度 A Tmax =0.2cm 2 （可視為薄壁孔），其流量系數(shù) C q =0.62 ，油液密度 900kg/m 3 。不計(jì)其它損失。試求：（ 1 ）通過節(jié)流閥的流量和液壓馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速 n mmax 、輸出功率 P 和回路效率 ci ，并請(qǐng)解釋為何效率低？（ 2 ）如果將 p t 提高到 8.5Mpa 時(shí)， ci 將為多大？ 解：（1）求通

5、過節(jié)流閥的流量和液壓馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速nmmax、輸出功率P和回路效率ci，并請(qǐng)解釋為何效率低：由圖可知，系統(tǒng)壓力由溢流閥決定，即：系統(tǒng)壓力 （1）其中，節(jié)流閥兩端壓力差，若忽略損失，既為節(jié)流口兩邊壓差；馬達(dá)工作壓力。又馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩為： （2）馬達(dá)實(shí)際轉(zhuǎn)矩為： （3）故馬達(dá)工作壓力（即兩端壓差，另一端壓力為零）：785398.1634Pa代入（1）式得，=6214601.837Pa由于節(jié)流口可視為薄壁孔，所以由薄壁孔流量公式知，通過節(jié)流閥的流量（最大開度時(shí)）為： 最大轉(zhuǎn)速為： 馬達(dá)輸出功率為：液壓泵輸出的理論流量為：qp=qt=Vpn=105×10-3(L/r×1000(r/

6、min=105L/min則液壓泵的理論輸出功率為：W 所以，回路效率（整個(gè)回路，包括所有元件）為：回路效率低的原因是：進(jìn)油調(diào)速回路有兩部分功率損失（溢流和節(jié)流損失）。（2）當(dāng)Pt提高到8.5Mpa時(shí)，求nmmax=7714601.836Pa由于節(jié)流口可視為薄壁孔，所以由薄壁孔流量公式知，通過節(jié)流閥的流量（最大開度時(shí)）為： 最大轉(zhuǎn)速為： 馬達(dá)輸出功率為：而此時(shí)，液壓泵的理論輸出功率為：W 所以，回路效率為：2. 設(shè)計(jì)一單桿活塞液壓缸，要求快進(jìn)時(shí)為差動(dòng)連接，快進(jìn)和快退（有桿腔進(jìn)油）時(shí)的速度均為6mmin。工進(jìn)時(shí)（無桿腔進(jìn)油，非差動(dòng)連接）可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載F=25000N，回油背壓為0.25Mpa，采用額定壓力為6.3Mpa、額定流量為25L/min的液壓泵。試確定：1） 缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑；2） 缸筒壁厚（缸筒材料選用無縫鋼管）。設(shè)：250MPa。解：（1）求活塞桿直徑和缸筒內(nèi)徑。因?yàn)椴顒?dòng)連接時(shí)的速度公式為：，參見P99.公式（4.5）。所以，當(dāng)忽略各種損失時(shí)，活塞桿直徑為：當(dāng)忽略各種損失，無桿腔進(jìn)油且考慮背壓時(shí)，缸筒的內(nèi)徑公式為：，參見P114公式（4.20）。 =0.071m (a若要保證快退（有桿腔進(jìn)油）時(shí)的速度為6m/min，則有公式（參見P99公式（4.5）：忽略損失，則有缸筒內(nèi)徑約等于活塞直徑，即： (b比較結(jié)果(a、(