液壓與氣壓傳動期末試題答案

2014液壓與氣壓傳動期末試題答案一、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液壓元件決定的。（ 2分）答：溢流閥。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，延長液壓泵和原動機(jī)的使用壽命。工作介質(zhì)污染。（4分）答：液壓系統(tǒng)在制造、儲存、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。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，即動力粘度、運(yùn)動粘度和相對粘度。層流。（4分）答：層流：液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動時互不干擾，液體的流動呈線性或?qū)訝?，且平行于管道軸線。液體流速較低，液體質(zhì)點(diǎn)受粘性力的約束，不能隨意運(yùn)動，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)動雜亂無章，沿管道流動時，除平行與管道軸線的運(yùn)動外，還存在劇烈的橫向運(yùn)動，液體質(zhì)點(diǎn)在流動中互相干擾。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)：用于表明液體流動狀態(tài)的參數(shù)。蓄能器有哪些功能？試畫圖說明。（6分）答：儲存和釋放液體壓力。（圖略）若把先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口作泄漏口接回油箱，這時系統(tǒng)會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么？

:主閥心上端壓力接近于零，閥口開得最大，這時系統(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。如圖所示，各液壓缸完全相同，負(fù)載F2>F1。已知節(jié)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的兩個液壓回路中，哪個液壓缸先動？哪個液壓缸速度快？（4分）答：aA先動，b中A、B快二、填空題（5分）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 ■勺速度。3?間隙密封的特點(diǎn)是： 、 、 但對零件的加工要求且難以 ，故只適用于： 、 的快速缸中。4.液壓傳動和氣壓傳動統(tǒng)稱為 。答：1.負(fù)載變化范圍大的更低的速度結(jié)構(gòu)簡單、摩擦力小、耐用，高，完全消除泄漏，低壓、小直徑流體傳動、計(jì)算題（20分）如圖所示的調(diào)速回路，液壓泵的排量Vp=105mL/r，轉(zhuǎn)速np=1000r/min，容積效率npv=0.95，溢流閥調(diào)定壓力pt=7Mpa，液壓馬達(dá)排量Vm=160mL/r,容積效率nmv=0.95，機(jī)械效率nmm=0.8，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=16N?m。節(jié)流閥最大開度ATmax=0.2cm2（可視為薄壁孔），其流量系數(shù)Cq=0.62，油液密度p=900kg/m3。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nmmax、輸出功率P和回路效率nci，并請解釋為何效率低？（ 2）如果將pt提高到8.5Mpa時，nci將為多大？解：（1）求通過節(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nci，并請解釋為何效率低：由圖可知，系統(tǒng)壓力由溢流閥決定，即：TOC\o"1-5"\h\z系統(tǒng)壓力二， （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）nVT=l'n=尸訊厲訂一…、一…一一 *『『mnr.Irw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）：2^T litx16P= 二“V/仙160叮0“汀點(diǎn)=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）為:g=C I—Ap=Q.6i2x0*2x(100)'^x」 x弘屮0仃* v Vwo6214601出7^14.57x10最大轉(zhuǎn)速為:% 14.57?10_n...=— =叮 )60x10*x0.95*8.65r/S???馬達(dá)輸出功率為：' ''' '11液壓泵輸出的理論流量為:qp=qt=Vpn=105X10-3(L/rx1000(r/min=105L/min則液壓泵的理論輸出功率為:6()所以，回路效率（整個回路，包括所有元件）為:? 12250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，求nmmax=7714601.836Pa由于節(jié)流口可視為薄壁孔,,,——X,,——X771460L836CqAj —Ap-0.62x0.2x(100)2x\P16.24x10flj/s"mnwr?I最大轉(zhuǎn)速為：???馬達(dá)輸出功率為：■ '■■ " ■'而此時，液壓泵的理論輸出功率為:也"_型上匸=148?560所以，回路效率為:P「所以，回路效率為:P「122500.071設(shè)計(jì)一單桿活塞液壓缸，要求快進(jìn)時為差動連接，快進(jìn)和快退（有桿腔進(jìn)油）時的速度均為6m/min。工進(jìn)時（無桿腔進(jìn)油，非差動連接）可驅(qū)動的負(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)：[c]=250MPa。解：（1）求活塞桿直徑和缸筒內(nèi)徑。耳=r=因?yàn)椴顒舆B接時的速度公式為： ，參見P99.公式（4.5）當(dāng)忽略各種損失，無桿腔進(jìn)油且考慮背壓時，缸筒的內(nèi)徑公式為:，參見，參見P114公式（4.20）4x25000 (7?3疋1()7)：xO.25冥1(/=0.071m(a106-Q,25x10ft) 6.3x10"-0,25x10*

若要保證快退（有桿腔進(jìn)油）時的速度為6m/min，則有公式（參見P99公式=0.071m(a（4.5））：g 伽艸］，——n= —*A"打D'-dJ忽略損失，則有缸筒內(nèi)徑約等于活塞直徑，即:25x10J6025x10J60+(7.3x10 =O.IO3m(b比較結(jié)果（a、（b,取D=0.103m。（2）求活塞缸壁厚?；钊妆诤窆綖椋?1"加乜五、原理分析