液压试卷A-机械答案(3)资料.doc

集 美 大 学 试 卷 纸
2008 — 2009 学年 第 二 学期
课程名称
液压与气动技术
试卷
卷别
试卷A
适 用
学院、专业、年级
机械工程学院
机械设计制造及其自动化2006级
考试
方式
闭卷 √
开卷 □
备注

总分
题号
一
二
三
四
五
六

得分

阅卷人

得
分

一、填空题(共20分，每空1分)

1、油液粘度因温度升高而 降低 ，因压力增大而 增加 。
2、雷诺数表达式为Re= ；圆管中油液流动时，当雷诺数RE=500时，液体流动状态为 层流 。当雷诺数Re=3500时，流动状态为 湍流 。
3、液体流动中的压力损失可分为 沿程 压力损失和 局部 压力损失。
4、齿轮泵的泄漏一般有三个渠道: 齿轮端面和端盖间 ； 齿轮外圆和壳体内孔间 ；
两个齿轮的齿面啮合处 。
5、液控单向阀控制油口不通压力油时，其作用与 普通单向阀 相同。
6、液压传动系统的压力主要取决于 外负载 ，执行元件的速度取决于进入它的液体的 流量 ，液压系统的功率取决于 压力和流量 。
7、液压传动系统一般由 能源装置 、执行装置、控制与调节装置、辅助装置及传动介质组成。
8、在液压系统的设计过程中，若执行元件为液压缸，必须对 工作负载 、摩擦阻力负载、惯性负载等主要外负载进行分析。
9、进油节流调速回路的功率损失由 溢流功率损失 和节流功率损失组成。
10、液压控制阀按其作用的不同可分为三大类，分别是 压力控制阀 、 流量控制阀 、 方向控制阀 。

得
分

二、判断题(共15分，每小题1分)

1、双作用叶片泵和齿轮泵一样，只能作定量泵使用。 （√）
2、液压马达的功用是将液压泵供给的机械能转变为液压能。 （×）
3、改变供油方向，液压马达的旋转方向将随之改变。 （√）
4、单杆双作用液压缸不能实现双向等速运动。 （×）
5、顺序阀是用在两个或两个以上执行元件的液压系统中，使各执行元件按预先确定的先后动作顺序工作。 （√）
6、节流阀在使用时，只要把节流口关的足够小，就可以得到任意小的流量。 （×）
7、溢流阀是利用作用在阀芯的进油口压力与弹簧力相平衡来工作的。 （√）
8、换向阀既可以用来使执行元件换向，也可以用来切换油路。 （√）
9、蓄能器有时可以作应急能源使用。 （√）
10、利用远程调压阀的远程调压回路中，只有在溢流阀的的调定压力高于远程调压阀的调定压力时，远程调压阀才能起作用。 （√）
11、水力半径大，通流能力差。 （×）
12、在不工作时，减压阀进出油口互通，而溢流阀进出油口不通。 （√）
13、齿轮泵需设置专门的配油机构。 （×）
14、对受压的活塞杆的设计都须进行稳定性校核。 （×）
15、顺序阀的泄油口必须单独外接油箱。 （√）

得
分

三、简答题（共12分，每小题3分)

1、试述液压泵工作的必要条件。
答：1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间；（1分）
2）邮箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力；（1分）
3）具有相应的配流机构。（1分）

2、简述气穴和气蚀现象。
答：油液中都溶解有一定量的空气，油液能溶解的空气量与绝对压力成正比，在大气压下正常溶解于油液的空气，当压力低于大气压时，就成为过饱和状态。…1分当压力降低到某一值时，过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡。…1分这些气泡流到压力较高的地方时，会因承受不了高压而破裂，产生局部的液压冲击，产生振动和噪声，称为空穴现象。当这些气泡在金属表面破裂时，它所产生的局部高温和高压会使金属剥落，是表面粗糙，这种现象称为气蚀现象。…1分

3、解析液压冲击现象。
答：在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。…2分液压冲击常伴有巨大的振动和噪声，使系统产生温升，还可能导致设备损坏。…1分

4、影响节流阀的流量稳定性的因素有哪些？
答：1）节流阀的两端压差变化时，通过它的流量也发生变化；（1分）
2）油温影响到油液粘度，油温变化时，流量也随之改变；（1分）
3）节流口的堵塞，改变了节流口的通流面积的大小，使流量发生变化。（1分）

得
分

四、分析、计算题（共35分)

1、（本题7分）如图所示，已知水深H=10m，截面A1=0.02m2 ，A2=0.04m2。求孔口的出流流量以及点2处的表压力（α=1，ρ=1000kg/m3，不计损失）

解：以0-0为基准，根据伯努利方程应用的条件列三个截面的参数如下： …………1分
在截面0-0：， ，，
在截面1-1：， ，，
在截面2-2：， ，，
由连续性方程得 …………………………………………1分
选取截面1-1和2-2列伯努利方程：
…………………………………………………1分
由于不计损失，并把上述参数代入得
…①
选取截面0-0和2-2列伯努利方程：
…………………………………………………1分
由于不计损失，并把上述参数代入得
…②
由①、②联合解得：…③，由③得……………1分
孔口的出流流量 ……………………………1分
点2处的表压力 …………………1分

2、（本题6分）液压泵的输出压力p=10 MPa，泵转速 n=1400 r/min，排量 V=46 ml/r，容积效率为0.95，总效率为0.9。试求液压泵的输出功率和驱动泵的电动机功率。
解：液压泵的理论流量（m3/s）；……………1分
液压泵的实际流量（m3/s）； …………………1分
（或液压泵的实际流量（m3/s）；……2分）
液压泵的输出功率（kW）； …………………2分
驱动泵的电动机功率（kW）。…………………2分

3、（本题10分）如图所示的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力FⅠ=2000N，夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同，大腔面积 A1=20cm2，小腔有效面积A2=10cm2，溢流阀调整值py =30×105Pa，减压阀调整值pj=15×105Pa。试分析： 1） 当夹紧缸II运动时：pa和pb分别为多少？ 2） 当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多少？ 3）夹紧缸II最高承受的压力pmax为多少？

解：主工作缸Ⅰ工作时大腔内的压力
（MPa）………1分
由于缸Ⅰ在进油路上装有调速阀，调速阀的前后压力差
不少于0.5MPa，所以要使缸Ⅰ产生动作，系统的压力
必须大于或等于1.5MPa。………1分

1）夹紧缸的外负载为零，所以pa=0MPa；………2分
pa＜pj，所以pb=pa=0MPa。………2分

2）此时缸Ⅰ动作，pb≧1.5MPa；………1分
减压阀动作，pa=1.5MPa；………1分
3）当缸Ⅰ动作到终端时，系统的压力达到最大，此时溢流阀产生溢流，pb=3.0MPa；
而缸II进油路的减压阀起到作用，所以缸II最高承受的压力pmax=1.5MPa………2分

4、（本题8分）如图所示液压系统，已知液压泵流量q=10l/min，液压缸慢进速度为0.5m/min，液压缸快进和快退的速度比为3/2，试求液压缸两腔有效面积A1、A2、快进速度、快退速度。

解：液压缸慢进时，电磁阀左位处于工作状态。
根据题意，液压缸慢进速度v1=0.5m/min。
液压缸的右腔有效面积（m2）
（1分）
液压缸快退时，电磁阀右位处于工作状态。
快退速度 ——————① （1分）
假设流进左腔的流量为q1，右腔流出的流量为q2，快进速度为v2。
根据题意可知， ——————②
——————③ （1分）
①、②、③式联立，可求得右腔流出的流量为q2=15l/min。（1分）
液压缸快进时，电磁阀中位处于工作状态。
由质量守恒定律可得 ——————④ （1分）
由流量方程可得 ——————⑤
由④、⑤式联立可求得快进速度为v2=1.25m/min。（1分）
快退速度m/min。（1分）
左腔有效面积（m2） （1分）

5、（本题4分）根据图所示的(a)(b)两图，分别说明溢流阀的作用？

调研要解决的问题：答：图4所示的(a) 图的溢流阀在不

9、如果你亲戚朋友送你一件DIY手工艺制品你是否会喜欢？断的溢流过程中保持系统压力基本

体现市民生活质量状况的指标---恩格尔系数，上海也从1995年的53.4%下降到了2003年的37.2%，虽然与恩格尔系数多在20%以下的发达国家相比仍有差距，但按照联合国粮农组织的划分，表明上海消费已开始进入富裕状态（联合国粮农组织曾依据恩格尔系数，将恩格尔系数在40%-50%定为小康水平的消费，20%-40%定为富裕状态的消费）。不变；…2分图4所示的(b)图的溢流阀在
系统中起过载保护的作用。…2分

民族性手工艺品。在饰品店里，墙上挂满了各式各样的小饰品，有最普通的玉制项链、珍珠手链，也有特别一点如景泰蓝的手机挂坠、中国结的耳坠，甚至还有具有浓郁的异域风情的藏族饰品。

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2、你大部分的零用钱用于何处？分

五、综合题（共18分，第1题4分，第2题5分，第3题3分，第4题6分)

调研课题：读懂图示的液压系统图，完成以下要求：
1、写出液压系统图中各标号元件名称。
2、读懂液压系统图，根据液压执行元件的动作循环图，写出各电磁铁动作顺序表（得电标“+”，失电标“-”，填入下表） 。（每行全对得1分，答对2个以上得0.5分）
3、指出该液压系统有哪些基本回路组成？
4、写出快进和慢速进给工况下，油液的流动情况？

答：1—液压泵，2—溢流阀，3、8—行程阀，4—三位五通电磁换向阀，5—液压缸，
6、7—调速阀。………………………(每个0.5分，共4分)

3．该液压系统有以下基本回路组成：
保压回路，调速回路，换向回路，快速运动回路，速度换接回路（任选3个）
………………………(每个1分，共3分)

4.快进时，进油路：泵1→三位五通电磁换向阀6（左位）→液压缸5（左腔）。（1.5分）
快进时，回油路：液压缸5（右腔）→三位五通电磁换向阀6（左位）→行程阀3（下位）→液压缸5（左腔）。（1.5分）
慢进时，进油路：泵1→三位五通电磁换向阀6（左位）→液压缸5（左腔）。（1.5分）
慢进时，回油路：液压缸5（右腔）→三位五通电磁换向阀6（左位）→调速阀6→调速阀7→油箱（1.5分）

1DT
2DT
3DT
4DT
快进
+
-
+
-
中速进给
+
-
-
-
慢速进给
+
-
-
+
快退
-
+
-
-
停止
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2．