液压传动1226.docx

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液压传动1226

液压传动

第一部分[基础部分]

1、液压传动用液体的压力能来传递动力，其中的液体是在受控制、受调节的状态下进行工作的。

2、液压系统是由以下四部分组成：

能源装置、执行装置、控制和调节装置、辅助装置。

3、液压装置能在大范围内实现无级调速，但不能保证严格的传动比。

4、在液压系统中，液压油液是传递动力和信号的工作介质，它还起到润滑、冷却和防锈的作用。

5、水-乙二醇液是用于要求防火的液压系统，但其水分易于蒸发。

6、磷酸酯液自燃点高，氧化安定性好，润滑性好，但能溶解许多非金属材料。

7、选择液压油液时最重要的参数是其粘度。

粘度太大则液流的压力损失大，粘度太小则泄漏增大，这都将影响液压系统的效率。

8、液压油液的体积压缩系数κ是表征油液可压缩性的参数，其值大小为单位压力变化下的体积相对变化量。

9、液压油液的体积弹性模量Κ也是表征油液可压缩性的参数，其值约为2.0×109Pa。

10、液体在流动时（或有流动趋势时）才会呈现出粘性，液体静止时不呈现粘性。

11、油液的粘度是指在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。

12、对于油液的绝对粘度或动力粘度其计量单位为Pa·S,但是“泊”（P）也是其计量单位，其中1Pa·S=10P=103cP（厘泊）。

13、油液的绝对粘度与其密度（ρ）的比值为油液的运动粘度（ν），其单位为m2·S，但是“沲”（St）也是其计量单位，且1m2·S=104St=106cSt（厘沲）

14、液压油液的压力和温度影响它的粘度，其中当其压力增大时其粘度增大，而其温度升高时则其粘度将减小。

15、某种静止液体内的压力随液体深度呈直线规律分布。

所以a）图是正确的。

a）b）c）

16、液体的压力有绝对压力和相对压力两种，其中绝对压力是以绝对真空为基准来度量的；而相对压力是以大气压为基准度量的，超过大气压的那部分压力称作表压力，而低于大气压的那部分压力称作真空度。

17、如液体内某点处的绝对压力为1MPa，则该点处的（相对压力真空度）为

（MPa）；如液体内某点处的真空度为0.06MPa，则该点处的绝对压力为

（MPa）。

（题中设大气压值为0.1MPa）

18、为了讨论问题的方便性，一般把既无粘性又不可压缩的假想液体称为“理想液体”

19、液体流动时，如果液体中任何点处的压力、速度、和密度都不随时间而变化，就称为液体在作恒定流动（定常流动或非时变流动）。

20、液体的连续方程是从流动液体的质量守恒定律中演化出来的。

对于液体在不等截面的管道内流动时，取1和2之间的管道部分为控制体积，如两截面的面积为A1和A2，平均流速为v1和v2，则A1v1=A2v2成立的条件应是该液体为理想液体且作恒定流动。

21、伯努利方程表明了流动的液体遵从能量守恒定律。

22、理想液体的伯努利方程表达的是理想液体只受重力作用且作恒定流动时的能量守恒情形。

23、当液体层流时，其流速较低，此时液体的粘性力起主导作用且摩擦损失是液体能量损失的主要形式；紊流时，液体的流速较高，此时液体的惯性力起主导作用且动能损失是液体能量损失的主要形式，最后损失的能量将化为热能的形式散失掉。

24、液体流动时是层流还是紊流可以用此流动状态下的雷诺数来判断。

25、流动液体的雷诺数其值与液体的平均流速和流经截面的水利半径成正比，与液体的运动粘度成反比。

26、边长为a的正三角形的通流截面的水利半径R是

。

27、实际液体流动时产生的压力损失可以分为两种，一种是液体在等径直管中流动时因摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失；另一种是因管道截面的突变以及液流方向的改变等引起的压力损失，称为局部压力损失。

当液流的流速增大时，两种压力损失都将增大。

28、在液压油液中总是含有一定量的空气。

液压油液所能溶解空气的量与液压油液的绝对压力成正比。

溶解的空气对油液的体积模量没有影响；但以气泡形式混合在油液中的空气对油液的体积模量有影响。

29、在流动液体中,当某点处的压力低于空气分离压时会有气泡产生，这种现象称为气穴现象。

液体中所含空气的体积百分比越大，则此液体的体积模量就越小。

30、要使液压油液不产生大量气泡，它的最低压力要高于此温度下的空气分离压。

31、液压泵或液压马达的总效率为各自的容积效率和机械效率的乘积。

32、对于液压泵或液压马达来说，输入它们的功率总是大于从它们输出的功率，两者之间的差值即为功率损失。

功率损失又可以分为容积损失和机械损失两部分。

33、对于液压泵来说，泵的工作压力越大，它的泄漏就越大，因而它的容积效率就越低。

34、外啮合齿轮泵高压腔的压力油向低压腔泄漏有三条途径：

一是通过齿轮啮合处的间隙；二是通过泵体内孔与齿轮齿顶圆之间的径向间隙；三是通过齿轮两侧面和泵侧盖板间的端面间隙。

第三种情况的泄漏量所占比例最大。

35、单作用叶片泵的流量是有脉动的，泵内叶片数越多，流量脉动率越小，且奇数叶片泵的脉动率比偶数页片的泵的脉动率要小。

36、双作用叶片泵的转子每转一转，每个封闭工作腔完成吸油和压油动作各两次。

在这种泵中，作用在转子上的液压力是径向平衡的。

37、液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，因此它一般分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。

38、减压阀在不工作时是常开的，溢流阀、安全阀在不工作时是常闭的。

39、通过先导式溢流阀的远程控制口K可以实现先导式溢流阀的远程调压，但其压力必须低于先导阀的调定压力。

40、换向阀的“位”是指改变阀芯与阀体的相对位置时，所能得到的通油口切断和接通形式的种类数，有几种就叫几位阀。

换向阀的“通”是指阀体一个“位”上的通油口数目，有几个通油口数，就叫几“通”阀。

41、调速回路的机械特性曲线上某处的斜率越小，则该处的速度刚性就越大，亦即活塞运动速度受负载波动的影响就越小。

对于定压式进口节流调速回路而言，当节流阀的通流截面不变时，负载越小，则其速度刚性就越高。

42、对于变压式（旁路）节流调速回路而言，当节流阀通流截面不变时，负载越大，则回路的速度刚性就越高。

43、在容积调速回路中，变量泵-定量马达式调速回路、定量泵-变量马达式调速回路和变量泵-变量马达式调速回路的工作特性分别为a）、b）和c）其中适合于大功率场合的为a），而适合大调速范围的是c）。

VM

44、试验测定指出，液体流动时相邻液层间存在内摩擦力，如以τ表示液层间的切应力，则有

，上式称为牛顿液体的内摩擦定律。

45、牛顿液体：

当速度梯度

变化时η值不变的液体。

相对地，当速度梯度变化时η值也随着变化的液体，称为非牛顿液体。

46、下图表示绝对压力、相对压力（或表压力）及真空度的关系。

47、理想液体的伯努利方程

中的

分别是单位重量液体的势能、压力能和动能，三者分别称为比势能、比压能和比动能。

48、伯努利方程的物理意义是：

在密闭的管道内，作恒定流动的理想液体在任意断面上都具有三种形式的能量，即势能、压力能和动能，它们之间可以相互转化，但三种能量的总和是一定的。

49、液流的流态可以用液流的雷诺数Re（

）与液流在该条件下的临界雷诺数Recr进行比较,当ReRecr时为紊流。

50、油液在圆形直管道中作层流流动时，其液流的沿程阻力系数λ与液流的雷诺数成反比，这是因为

。

51、气穴现象：

在液流中，如果某点的压力低于当时温度下的油液的空气分离压时，溶解在油液中的空气将迅速、大量地分离出来，形成气泡，这些气泡夹杂在油液中便产生了气穴，是充满在管道或液压原件中的油液呈现不连续状态，这种现象叫就做气穴现象。

52．在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将马达排量调至最大，用变量马达调速；在高速段，泵排量为最大，用变量泵调速。

53、气动三联件安装时，从进气到输出的安装顺序依次为过滤器、减压阀、油雾器。

54、在气压传动中,因为空气粘度小，因而便于远距离传输。

55、气动系统的空气压缩机后配置冷却器、分离器等元件，目的是为了去除水分和油分。

56、压缩空气净化装置一般包括：

后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器、过滤器等。

57．液压系统中的压力取决于负载，执行元件的运动速度取决于流量。

58．油液的动力粘度的单位是m2/s。

59．在下面几种调速回路中，（）中的溢流阀是安全阀，（）中的溢流阀是稳压阀。

（a）定量泵和调速阀的进油节流调速回路

（b）定量泵和旁路调速阀的节流调速回路

（c）定量泵和旁路节流调速回路

（d）定量泵和变量马达的闭式调速回路

60．当a、b两孔同时有气信号时，s口才有信号输出的逻辑元件是与门；当a或b任一孔有气信号，s口就有输出的逻辑元件是或门。

61．差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路与限压式变量泵和调速阀组成的调速回路相比较，回路效率更高。

62．为保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安装分水滤气器－减压阀－油雾器；气动仪表或气动逻辑元件前应安装分水滤气器－减压阀。

63．（）不能改善液压泵的自吸性能

A增大进油管直径B增加进油管长度C在泵的进油口处增加补油泵D降低油泵的吸油高度

64．对于进油节流回路，当负载一定时，节流开口AT增大，油缸输出速度将增大

65.用三位四通换向阀组成卸荷回路，要求液压缸停止时，活塞能够浮动，其中位机能为（）

A：

O型B：

M型C：

P型D：

H型

第二部分[分析与理解和简答部分]

1、下图a）外反馈限压式变量叶片泵的结构组成，b）为外反馈限压式变量叶片泵的q-p特性曲线。

请对b）图的曲线进行分析并说明影响曲线形状的因素。

2、对于下面给定的换向阀的职能符号，写出它们是几位几通阀，是何机能型式。

对于有中位机能的换向阀，要求说明它们的中位油口状况以及特点和应用。

3、下图为先导式溢流阀的工作原理图，请说明其工作原理。

4、下图为调速阀的结构原理图，请说明其调速的工作原理以及节流阀与调速阀的流量特性曲线为什么在压差较小时是重合的。

调速阀

5、下图为一种使用电磁铁的顺序动作回路，其中a）为回路图，b）为动作循环表。

请根据回路图的动作顺序填写动作循环表的电磁铁的状态（电磁铁得电填入“＋”，不得电时填入“－”）及换向阀接入的“位”。

6、下图为两种不同形式的卸荷回路，说明为何要卸荷以及如何卸荷？

图a）中的单向阀有何作用？

7、下图为使用两个调速阀的速度换接回路，叙述此回路的速度换接原理并说明两个调速阀流量调整时的注意事项。

8、下图为组合机床动力滑台的液压系统图及动作循环图，请按动作循环图的要求：

（1）填写液压原件的工作状态表。

（2）说明在“二工进”时和“快退”时的进油路线和回油路线。

第三部分[计算例题及作业题部分]

例7、液压泵输出流量Qp=10L/min液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。

溢流阀调定压力pY=2.4MPa，负载F=10000N。

节流阀按薄壁孔，流量系数Cd=0.62，油液密度ρ=900kg/m3，节流阀开口面积AT=0.01cm2，试求：

（1）液压泵的工作压力；

（2）活塞的运动速度；（3）溢流损失和回路效率。

解

（1）求液压泵的工作压力

此油路为采用节流阀的回油节流调速回路

液压泵的工作压力由溢流阀调定。

（2）求活塞的运动速度

列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力p2

节流阀两端的压差

回油路流量

活塞速度

（3）求溢流损失和回路效率

由

进油路流量

溢流量

溢流损失

回路效率

3、图示三种结构形式的液压缸，已知活塞的直径和活塞杆的直径分别为D和d，如进入缸的油液流量为q，压力为p，分析各缸产生的推力、速度大小及运动方向。