液壓與氣壓傳動(dòng)復(fù)習(xí)

液壓與氣壓傳動(dòng)

復(fù)習(xí)2016.6.15考試安排考試時(shí)間

2016.6.28上午8:30～10:30（18周，考試周）

考試地點(diǎn)：二教101,201,202,203,204,205,302,303

題型（A,B卷）一、填空（8題×2分=16分）二、名詞（術(shù)語(yǔ)）解釋（4小題×4分=16分）三、問(wèn)答（3小題×6分=18分）四、分析題（液壓10分）五、設(shè)計(jì)題（液壓10分）六、氣動(dòng)計(jì)算題（10分）七、分析計(jì)算題（1×20=20分）分?jǐn)?shù)分布液壓80分氣動(dòng)20分主要內(nèi)容《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》課程教學(xué)大綱HydraulicsandPneumaticsTransmission編寫日期：2011年6月一、課程基本信息 1．課程編號(hào)：L0201332．學(xué)分：3學(xué)分 3．學(xué)時(shí)：48（理論40，實(shí)驗(yàn)8） 4．適用專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)主要內(nèi)容（一）液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)概述(2學(xué)時(shí))

(二)液壓流體力學(xué)(4學(xué)時(shí)，是難點(diǎn)，不是重點(diǎn))1.液壓油，2.油液的主要物理性質(zhì)，3.液壓靜力學(xué)及其特性，4.液體動(dòng)力學(xué)及其特性（1）液體運(yùn)動(dòng)的基本概念（液體流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析。穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力與瞬態(tài)液動(dòng)力。）（2）連續(xù)性方程，(3)伯努利方程；（4）動(dòng)量方程5.液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失（1）層流、液態(tài)、雷諾數(shù)；（2）沿城壓力損失；（3）局部壓力損失6.孔口和縫隙流動(dòng) 孔口流動(dòng)時(shí)，流量與壓力的關(guān)系公式。(1)平行平板的間隙流動(dòng)； （2）同心環(huán)形間隙在壓差作用下的流動(dòng)（3）流經(jīng)平行圓盤間隙徑向流動(dòng)的流量；（4）減小液壓沖擊的措施

（三）液壓元件部分（共計(jì)理論20學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）

1.液壓泵特性（1）液壓泵的工作原理與分類；2）液壓泵的性能參數(shù)；（3）液壓泵的特點(diǎn)和選用2.齒輪泵（1）漸開(kāi)線外嚙合齒輪泵；（工作原理，基本結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)講清楚困油現(xiàn)象，徑向力不平衡原因，內(nèi)泄漏原因等）； （2）漸開(kāi)線內(nèi)嚙合齒輪泵

3.葉片泵（1）雙作用葉片泵（工作原理，基本結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)講清楚平衡式、對(duì)稱結(jié)構(gòu)，流量脈動(dòng)小的原因，為定量泵）

（2）單作用葉片泵（與雙作用葉片泵對(duì)比。不平衡，可變量。）

4.軸向柱塞泵（重點(diǎn)）（1）斜盤式軸向柱塞泵（工作原理，基本結(jié)構(gòu)，性能特點(diǎn)。重點(diǎn)講清楚3對(duì)摩擦副的特點(diǎn)，材料，工藝要求。變量原理及控制要求。（2）斜軸式軸向柱塞泵（與斜盤式液壓泵的異同點(diǎn)。2對(duì)摩擦副。）

液壓執(zhí)行元件（理論4學(xué)時(shí)）1．液壓馬達(dá)（1）液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)（液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)與液壓泵相似，工作原理與液壓泵可逆。）（2）液壓馬達(dá)的主要工作參數(shù)和使用性能（3）齒輪式、葉片式液壓馬達(dá)的工作原理；（4）軸向柱塞馬達(dá)的工作原理；（5）徑向柱塞式液壓馬達(dá)；包括徑向柱塞馬達(dá)、內(nèi)曲線馬達(dá)等2液壓缸（1）液壓缸的分類和應(yīng)用（活塞缸、柱塞缸）；（2）液壓缸的典型結(jié)構(gòu)（3個(gè)組件（活塞組件，缸體組件，活塞桿組件）3個(gè)裝置（密封裝置，緩沖裝置，排氣裝置）（3）特殊液壓缸液壓控制閥（理論8學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）1閥內(nèi)流動(dòng)的基本規(guī)律（1）液壓控制閥的分類；（2）閥口流量公式及流量系數(shù)；（3）掌握液動(dòng)力的計(jì)算、方向判斷2壓力控制閥（1）溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理；（2）減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理；（3）順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 溢流閥、減壓閥、順序閥的分析比較。3流量控制閥 節(jié)流閥與調(diào)速閥的調(diào)節(jié)特性，負(fù)載特性和功率特性分析與比較。4方向控制閥 （1）單向閥（結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。液控單向閥和液壓鎖。） （2）換向閥 分類，結(jié)構(gòu)，中位機(jī)能分析，應(yīng)用。5電液比例閥、電液伺服閥、電液數(shù)字閥的特點(diǎn)6.邏輯閥與疊加閥（選講，簡(jiǎn)介）液壓輔助元件 1蓄能器的作用及結(jié)構(gòu)；2濾油器；

3管件與管接頭；

4液壓油箱

（四）液壓基本回路（理論6學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）

1壓力控制回路; （1）調(diào)壓回路; （2）減壓回路; （3）增壓回路; （4）卸荷回路

2速度控制回路（1）調(diào)速回路; （2）快速運(yùn)動(dòng)回路

3方向控制回路

4多缸（馬達(dá)）工作控制回路 （1）順序動(dòng)作回路; （2）同步回路

5其它回路 （1）鎖緊回路;（2）浮動(dòng)回路（六）氣壓傳動(dòng)概述

1氣壓傳動(dòng)及其優(yōu)缺點(diǎn)；2氣壓傳動(dòng)的組成；3氣壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)；4.理想氣體的狀態(tài)方程；氣源裝置和輔助裝置(2學(xué)時(shí))1氣源裝置的組成和布置（1）空氣壓縮機(jī)； （2）油水分離器；（3）儲(chǔ)氣罐2輔助元件 氣動(dòng)三大件（1）分水濾氣器；（2）減壓閥；（3）油霧器；（3）管道與管接頭氣動(dòng)控制元件 1壓力控制閥（減壓閥的工作原理） 2流量控制閥（1）節(jié)流閥和單向節(jié)流閥；

（2）排氣節(jié)流閥（3）柔性節(jié)流閥 3方向控制閥氣動(dòng)執(zhí)行元件（氣缸、氣馬達(dá)）氣動(dòng)邏輯元件 包括高壓截止式邏輯元件，氣動(dòng)膜片元件，氣動(dòng)射流元件和氣閥元件。氣動(dòng)基本回路與邏輯回路 1壓力控制回路 2速度控制回路 3換向回路 4氣動(dòng)邏輯回路簡(jiǎn)介 5.氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例分析

液壓泵的類別一、名詞（術(shù)語(yǔ)）解釋1.帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）2.液壓傳動(dòng)的基本特征3.運(yùn)動(dòng)粘度4.液動(dòng)力5.層流（粘性力起主導(dǎo)作用，液體質(zhì)點(diǎn)受粘性的約束，不能隨意運(yùn)動(dòng)，層次分明的流動(dòng)狀態(tài)。）6.紊流（慣性力起主導(dǎo)作用，高速流動(dòng)時(shí)液體質(zhì)點(diǎn)間的粘性不再約束質(zhì)點(diǎn)，完全紊亂的流動(dòng)狀態(tài)。）7.沿程壓力損失（液體在管中流動(dòng)時(shí)因粘性摩擦而產(chǎn)生的損失。）8.雷諾數(shù)9.液壓卡緊現(xiàn)象（當(dāng)液體流經(jīng)圓錐環(huán)形間隙時(shí)，若閥芯在閥體孔內(nèi)出現(xiàn)偏心，閥芯可能受到一個(gè)液壓側(cè)向力的作用。當(dāng)液壓側(cè)向力足夠大時(shí)，閥芯將緊貼在閥孔壁面上，產(chǎn)生卡緊現(xiàn)象。）10．液動(dòng)力（穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)）定義、大小、方向11.啟閉特性（在溢流閥調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量調(diào)定以后，閥口開(kāi)啟后溢流閥的進(jìn)口壓力隨溢流量的變化而波動(dòng)的性能稱為壓力流量特性或啟閉特性。）名詞（術(shù)語(yǔ)）解釋11．氣穴現(xiàn)象；氣蝕12．排量（液壓泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)理論上應(yīng)排出的油液體積；液壓馬達(dá)在沒(méi)有泄漏的情況下，輸出軸旋轉(zhuǎn)一周所需要油液的體積。）13．壓力流量方程14．恒功率變量泵（液壓泵的出口壓力p與輸出流量q的乘積近似為常數(shù)的變量泵。）15．困油現(xiàn)象16．差動(dòng)連接（單活塞桿液壓缸的左、右兩腔同時(shí)通壓力油的連接方式稱為差動(dòng)連接。）17．滑閥的中位機(jī)能（三位滑閥在中位時(shí)各油口的連通方式，它體現(xiàn)了換向閥的控制機(jī)能。）18．液壓閥名詞（術(shù)語(yǔ)）解釋19.液壓基本回路20．節(jié)流調(diào)速回路（液壓系統(tǒng)采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入執(zhí)行元件的流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速的回路稱為節(jié)流調(diào)速回路。）21．容積調(diào)速回路（液壓系統(tǒng)采用變量泵供油，通過(guò)改變泵的排量來(lái)改變輸入執(zhí)行元件的流量，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的回路稱為容積調(diào)速回路。）22.電液伺服，電液數(shù)字閥23．相對(duì)濕度（在某一確定溫度和壓力下，其絕對(duì)濕度與飽和絕對(duì)濕度之比稱為該溫度下的相對(duì)濕度。）24．非時(shí)序邏輯系統(tǒng)（系統(tǒng)的輸出只與輸入變量的組合有關(guān)，與變量取值的先后順序無(wú)關(guān)。）25．氣動(dòng)系統(tǒng)的組成26.氣動(dòng)三大（聯(lián)）件名詞（術(shù)語(yǔ)）解釋27.氣源裝置28.理想氣體及其狀態(tài)方程29.氣動(dòng)控制元件30.氣缸與沖擊式氣缸31.氣馬達(dá)的軟特性問(wèn)答題1．液壓泵工作的必要條件是什么？2．試比較雙作用葉片泵和單作用葉片泵，說(shuō)明各自的特點(diǎn)。3．畫出溢流閥、減壓閥和順序閥的職能符號(hào)，并分析、比較其作用和差別。4．液壓控制閥有哪些共同點(diǎn)？應(yīng)具備哪些基本要求？問(wèn)答題5.分析和比較進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速與調(diào)速閥調(diào)速回路的性能特點(diǎn)。6.試述液壓柱塞泵的摩擦副的特點(diǎn)。7.蓄能器在液壓系統(tǒng)中有哪些功能，它是如何實(shí)現(xiàn)這些功能的？8.液壓濾油器在液壓系統(tǒng)中的作用是什么？設(shè)計(jì)液壓油箱時(shí)要注意哪些問(wèn)題？問(wèn)答題

9．簡(jiǎn)述壓縮空氣凈化設(shè)備及其主要作用。10．簡(jiǎn)述沖擊氣缸的工作過(guò)程及工作原理。11．齒輪泵的徑向力不平衡是怎樣產(chǎn)生的?會(huì)帶來(lái)什么后果?消除徑向力不平衡的措施有哪些?12．什么是困油現(xiàn)象？外嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和軸向柱塞泵存在困油現(xiàn)象嗎？它們是如何消除困油現(xiàn)象的影響的？問(wèn)答題13．柱塞缸有何特點(diǎn)？

14．液壓馬達(dá)和液壓泵有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？15．什么是換向閥的“位”與“通”？各油口在閥體什么位置？16．液壓系統(tǒng)中為什么要設(shè)置快速運(yùn)動(dòng)回路？實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件快速運(yùn)動(dòng)的方法有哪些？設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)一種汽車起重機(jī)液壓支腿的鎖緊回路，要求：①設(shè)計(jì)該回路并畫出詳細(xì)、完整的液壓原理圖，說(shuō)明該回路的作用；②說(shuō)明該回路的工作原理及圖中各液壓元件的名稱和作用。設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)一種采用高壓小流量泵和低壓大流量泵組成的雙泵雙速液壓回路，實(shí)現(xiàn)某組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓缸的快進(jìn)——工進(jìn)——二工進(jìn)——快退——原位停止的循環(huán)動(dòng)作。要求：①設(shè)計(jì)該回路并畫出詳細(xì)的液壓原理圖；②說(shuō)明該回路的工作原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。設(shè)計(jì)題公共汽車車門采用氣動(dòng)控制，司機(jī)和售票員各操作一個(gè)氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。要求：為安全起見(jiàn)，司機(jī)和售票員都發(fā)出關(guān)門信號(hào)，車門才關(guān)；汽車到站，只要一個(gè)發(fā)出開(kāi)門信號(hào)，車門就打開(kāi)。汽車門用單作用氣缸驅(qū)動(dòng)，用二位三通手動(dòng)換向閥控制。試設(shè)計(jì)該氣動(dòng)控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)一種采用差動(dòng)連接的增速液壓回路，實(shí)現(xiàn)某液壓缸的快進(jìn)——工進(jìn)——快退動(dòng)作。要求：①設(shè)計(jì)該回路并畫出詳細(xì)的液壓原理圖；②說(shuō)明該回路的工作原理及其優(yōu)缺點(diǎn)；③給出不同工況下液壓缸活塞桿的推力及活塞桿伸出與縮回速度的計(jì)算公式。計(jì)算題

定量泵的排量Vp=10cm3/r，轉(zhuǎn)速np=1500r/min，機(jī)械效率ηpm=95%，容積效率ηpv=98%，泵的輸出壓力pp=10MPa；馬達(dá)的排量Vm=10cm3/r，容積效率ηmv=92%，機(jī)械效率ηmm=96%；高壓側(cè)管路的壓力損失Δp=0.5MPa，不計(jì)液壓泵吸油管和馬達(dá)回油管的壓力損失，試求：在一個(gè)定量泵-定量馬達(dá)組成的回路中，已知如下參數(shù)：1．液壓泵所需要的驅(qū)動(dòng)功率Pp；2．液壓泵輸出的液壓功率Pop；3．液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速nm：4.液壓馬達(dá)的輸出功率Pm；5.液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Mm。計(jì)算題空氣壓縮機(jī)向容積為50L的儲(chǔ)氣罐充氣至p1=0.8MPa時(shí)停止，此時(shí)儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度t1=40℃，又經(jīng)過(guò)若干小時(shí)后，儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度降至室溫t=10℃。問(wèn)：①此時(shí)儲(chǔ)氣罐內(nèi)表壓力為多少？②此時(shí)儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓縮了多少室溫為10℃的自由空氣（設(shè)大氣壓力近似為0.1MPa）？計(jì)算題

如圖所示為一液壓缸旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。液壓缸直徑D=125mm，負(fù)載F=5kN，活塞移動(dòng)速度v=30mm/s，液壓泵的排量V=25mL/r，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速n=1440r/min。試求：節(jié)流閥的開(kāi)口面積應(yīng)為多大？（設(shè)節(jié)流閥口的流量系數(shù)Cg=0.61，不計(jì)管路的壓力損失，液壓油的密度ρ=900kg/m3。）計(jì)算題在如圖所示的定量泵-變量馬達(dá)回路中，已知如下參數(shù)：定量泵1的排量Vp=13×10-6m3/rad，轉(zhuǎn)速np=3000r/min，機(jī)械效率ηpm=84%，容積效率ηpv=95%；變量馬達(dá)3的最大排量Vmmax=10×10-6m3/rad，容積效率ηmv=93%，機(jī)械效率ηmm=92%；高壓側(cè)管路的壓力損失ΔP=1.3MPa=常數(shù)，回路的最高工作壓力p0=18MPa，溢流閥4的調(diào)定壓力pr=0.5MPa，變量馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)矩T=34N.m的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，試求：

1．變量馬達(dá)的最低轉(zhuǎn)速和在該轉(zhuǎn)速下液壓馬達(dá)的進(jìn)出口壓力差；

2．變量馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速和在該轉(zhuǎn)速下液壓馬達(dá)的調(diào)節(jié)參數(shù)；（提示：液壓馬達(dá)的調(diào)節(jié)參數(shù)Xm=Vmmin/Vmmax。）

3．回路的最大輸出功率和調(diào)速范圍。分析題1．如圖所示是利用先導(dǎo)式溢流閥進(jìn)行卸荷的回路。溢流閥調(diào)定壓力py＝30×105Pa。要求考慮閥芯阻尼孔的壓力損失，回答下列問(wèn)題：1）在溢流閥開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)，控制油路E，F(xiàn)段與泵出口處B點(diǎn)的油路是否始終是連通的？2）在電磁鐵DT斷電時(shí)，若泵的工作壓力pB＝30×105Pa，