液压传动基础知识.docx

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液压传动基础知识

第一章液压传动基础知识

一、填空题

1．液压传动是利用系统中的液体作为工作介质传递运动和动力的一种传动方式。

2．液压泵是利用密闭容积由小变大时，其内压力，密闭容积由大变小时，其内压力的原理而吸油和压油的。

3．液压系统由、、、和五部分组成。

4．液压泵是将原动机输入的转变为液体的的能量转换装置。

它的功用是向液压系统。

5．液压缸是将液体的压力能转变为的能量转换装置；液压马达是将液体的压力能转变为的能量转换装置。

6．各种液压阀用以控制液压系统中液体的、和等，以保证执行机构完成预定的工作运动。

7．辅助装置包括油箱、油管、管接头、过滤器、压力表和流量计等，它们分别起、、、和

等作用。

8．目前液压技术正向着、、、、、

及液压与相结合的方向发展。

9．液体流动时，的性质，称为液体的粘性。

10．液体粘性用粘度表示。

常用的粘度有、和。

11．液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值称为，用符号表示，其国际单位为，常用单位为，两种单位之间的关系是。

12．将mL被测液体在θ°C时由恩氏粘度计小孔中流出所用的时间t1与mL蒸馏水在°C时由同一小孔中流出所用的时间t2之比，称为该被测液体在

θ°C时的，用t2表示。

13．矿物油在15°C时的密度约为，水的密度为。

14．液体受压力作用而发生体积变化的性质，称为液体的。

在或时，应考虑液体的可压缩性。

15．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动件速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动件速度较快时，为了减小功率损失，宜采用粘度较的液压油。

16．液体为相对静止状态时，其单位面积上所受的法向压力，称为，用符号表示。

其国际单位为，常用单位为，工程单位为，它们之间的关系为。

17．液压系统的工作压力决定于。

18．在密闭系统中，由外力作用所产生的压力可，这就是静压力传递原理。

19．液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与的乘积。

20．在研究流动液体时，将既又的假想液体，称为理想液体。

21．单位时间内流过称为流量，其国际单位为，常用单位为，它们之间的关系为。

22．流过过流断面的流量与其面积之比，称为过流断面处的，其国际单位为，常用单位为。

23．当液压缸的有效面积一定时，活塞运动的速度由.决定。

24．要使液压泵吸油口处的真空度不致过高，应减小和。

一般情况下，吸油管应，泵的安装高度h不大于。

25．液体流动时为层流还是紊流，与管内液体的、及管子的有关。

26．流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心时缝

隙流量的倍。

二、判断题

1．液压传动系统因其工作压力可很高，因而其最突出的特点是：

结构紧凑，能传递大的力或转矩。

（）

2．液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速启动、制动和频繁换向。

（）

3．液压传动能保证严格的传动比。

（）

4．液压传动与机械、电气传动相配合，能很方便地实现运动部件复杂的自动工作循环。

（）

5．液体的可压缩性比钢的可压缩性大10～15倍。

（）

6．当压力大于10MPa或压力变化较大时，则需要考虑压力对粘性的影响。

（）

7．液压系统的工作压力数值是指其绝对压力值。

（）

8．液压元件不要轻易拆卸，如必须拆卸时，应将清洗后的零件放在干净地方。

在重新装配时要防止金属屑、棉纱等杂物进入元件内。

（）

9．作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。

（）

10．在一般情况下，液压系统中由液体自重引起的压力差，可忽略不计。

（）

11．液压系统工作时，液压阀突然关闭或运动部件迅速制

动，常会引起液压冲击。

（）

12．液体在变径管中流动时，其管道截面积越小，则流速越高，而压力越小。

（）

三、问答题

1、什么是液体传动、液压传动和液力传动?

答：

（1）液体传动以液体为工作介质传递能量和进行控制的传动方式称为液体传动。

（2）液压传动利用液体压力能传递动力和运动的传动方式称为液压传动。

（3）液力传动主要利用液体动能的传动方式称为液力传动。

2、什么是液压传动原理图?

什么是元件、回路和系统?

答：

（1）液压传动原理图由代表各种液压元件、辅件及连接形式的图形符号组成，用以表示一个液压系统工作原理的简图，称为液压传动原理图。

图1—1所示的磨床工作台液压传动原理图，即是一例。

图形符号有两种表达方式：

一种用结构示意图，如图1—1a所示，这样的图形比较直观，元件的结构特点清楚明了，但图形太繁琐，绘图麻烦；另一种是图形符号图，即把各类液压元件用其图形符号表示，

（2）元件由数个不同零件组成的，用以完成特定功能的组件，称为元件，如液压缸、液压马达、液压泵、阀、油箱、过滤器、蓄能器、冷却器和管接头等。

这些元件有的是通用的、标准化的。

（3）回路液压回路是完成某种特定功能、由元件构成的典型环节。

（4）系统液压系统是由回路组成的，用以控制和驱动液压机械完成所需工作的整个传动系统。

在农业机械中，采用液压技术电很广泛，如联合收割机、拖拉机和犁等。

在汽车工业中，液压越野车、液压自卸式汽车、液压高空作业车和消防车等均采用了液压技术。

在轻纺工业中，采用液压技术的有塑料注塑机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机和纺织机等。

在船舶工业中，应用液压技术很普遍，如全液压挖泥船、打捞船、打桩船、采油平台水翼船、气垫船和船舶辅机等。

近几年，又在太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟和高层建筑防震系统及紧急刹车装置等设备中，也采用了液压技术。

总之，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用液压技术，其前景非常光明。

3、什么是压力与压强?

压力的单位是什么?

答：

液体的压力是指液体在单位面积上所受到的垂直作用力，常用p表示。

压强与压力概念相同，是同义词，在物理学中称为压强；在液压传动中称为压力。

压力的法定计量单位为Pa（帕，N／m2）或MPa（兆帕），1MPa=106Pa。

4、静止液体的压力特性如何?

答：

（1）静止液体中，任何一点所受到的各个方向的压力都相等。

如果液体中某点受到的各个方向的压力不等，那么液体就要运动，破坏了静止的条件。

（2）液体只能承受压力，且液体的压力总是垂直于承受压力的表面，其压力的方向指向承压表面的内部。

如果压力不垂直于承压表面，则液体就要沿着这个表面的某个方向产生相对运动；如果压力的方向不是指向承压表面的内部，则由于液体不能承受拉力，液体也要离开这个表面产生运动，于是破坏了液体的静止条件。

（3）在密闭容器中的静止液体．如果任意一点的压力有变化，这个压力的变化值将传给液体中的所有各点，且其值不变。

5、什么是大气压力、相对压力、绝对压力和真空度?

它们之间有什么关系?

液压系统中的压力指的是什么压力?

答：

（1）大气压力由大气中空气重力产生的压力称为大气压力。

（2）相对压力以大气压力为基准测得的高出大气压的那一部分压力称为相对压力。

通常，压力计所指示的压力是相对压力。

（3）绝对压力以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。

（4）真空度如果作用在液体某处上的绝对压力小于大气压力时，绝对压力比大气压力小的那部分数值，叫做该点的真空度。

，

（5）液压系统中的压力液压系统中的压力，指的是相对压力。

6、在液压传动中，计算液体的压力时，为什么一般忽略由液体质量引起的压力，而在建筑水渠时必须计算水的质量对坝产生的压力?

答：

液体内部所受到的压力为，由此可知，液体内部压力包括两部分，一是由液体质量所引起的压力，另一是由外力所引起的压力。

在一般的液压传动系统中，管道配置高度通常不超过10m，若液压油的密度为900kg／m3，这时由液压油质量所引起的压力，但由外力所引起的压力是很高的，在低压系统中可达2.5MP，在高压系统中可达32MPa以上。

可见，在液压传动系统中，由外力引起的压力远远大于由液体本身质量引起的压力，因此在计算液体的压力时，可忽略由液体本身质量引起的压力。

对于水渠来说高达几米或更高，这时由河水本身引起的压力已相当大，而由大气压引起的压力是微不足道的，这时必须计算水的质量对坝产生的压力。

7、什么是流动液体的液阻和压力损失?

压力损失分哪两种形式?

答：

（1）液阻实际液体具有粘性，在管道中流动就会产生阻力，这种阻力称为液阻。

（2）压力损失液体在管道中流动时，由于存在液阻，就必须多消耗一些能量来克服前进路上的阻力，这种能量消耗称为压力损失。

（3）压力损失的形式液体在直管中流动时，由于液体具有粘性，因液体各质点的运动速度不同。

液体分子间存在内摩擦力的作用，液体与管壁间也产生摩擦，由于摩擦阻力的存在，液体流动必须克服摩擦力的阻碍，因此消耗了一部分能量，这是沿程压力损失。

液体在管道中流动时，还会遇到管道的弯曲、直径突然扩大或缩小、管道分支、小孔、阀口等局部装置，液体流经这些局部地区时就会产生撞击，速度突然变化而产生附加摩擦，流向改变形成旋涡等，因此要消耗一部分能量，这是局部压力损失。

液体在管道中流动时的压力损失，就表面而言，为沿程压力损失和局部压力损失这两种形式。

8、溢流阔的调节压力低于推动活塞运动所需压力时，系统能正常工作吗?

为什么?

答：

溢流阀的调节压力低于推动活塞运动所需的压力时，系统不能正常工作。

理由是：

当系统压力达到溢流阀的调节压力时，溢流阀打开，油液经溢流阀排出，系统中的压力也就不会再升高了，这时系统的压力等于溢流阀的调整压力，因油压低于推动活塞运动所需压力，所以系统不能正常工作。

要使系统正常工作，必须提高溢流阀的调整压力，使其稍高于系统的工作压力。

9、什么是理想液体和实际液体?

答：

（1）理想液体假设液体既无粘性又不可压缩，这样的液体称为理想液体。

实际上不存在理想液体，仅在一般分析中为了简化起见，才引用这一概念。

（2）实际液体任何液体都具有粘性，而且可以上压缩（尽管可压缩性很小），这样的液体称为实际液体。

10、什么是流量和流速?

二者之间有什么关系?

液体在管道中的流速指的是什么速度?

答：

（1）流量在单位时间内，流过某通流截面的液体体积，称为流量。

通常用q表小，单位为cm3／s或L／min（1L==l000cm3）。

（2）流速是指流动液体内的质点在单位时间内流过的距离。

以v表示，单位为m／min或cm/s。

（3）液体在管道中的流速由于实际液体都具有粘性，所以液体在管道中流动时，在同一截面上各点的实际流速不相等，越接近管子中心、流速越高，管子中心的流速最高；相反，越接近管壁其流速越低。

在一般场合下，都以平均流速计算。

平时所说液体在管道中的流速指的是平均流速。

（4）流量和流速的关系流量和流速的关系可用下式表示，即

q=vA

式中q—流量；

v—液体的流速；

A—液体流经某横截面的面积。

这表明液体的流量q等于液体通过某一横截面的面积A与液体流速v的乘积。

当液体通过的横截面面积一定时，液体的流动速度越高，需要的流量越大。

11、什么是流动液体连续性原理?

举例说明它的应用。

答：

在一般工作状态下．液体基本上是不可压缩的，即密度ρ是常数；液体又是连续的，不可能有空隙存在，因此液体在压力作用下稳定流动时，液体中间也不可能产生空隙，根据物质不灭定律，液体在管内既不可能增多，也不可能减少，所以它在单位时间内流过管道每一截面的液体质量一定是相等的。

这就是液体的连续性原理。

这一原理应用很广泛，例如利用它可计算图1－5中柱塞4上升的速度v2。

设活塞5的有效面积为A1，，活塞下降速度为v1，柱塞4的有效面积为A2。