液压习题1.doc

液压传动复习题一、 填空1. 液压传动系统有下列 能源装置 ， 执行元件 ， 控制元件 ， 辅助元件 四部分组成。2. 液体的粘度随温度的升高而 降低 , 其原因是 分子间的内聚力减小（内摩擦力减小） 。3. 液体粘度的因压力的增高而 增大 ,其原因是分子间的距离减小，内聚力增大（内摩擦力增大）。4. 液体的可压缩性随温度的升高而 增大 ，因压力的增高而 降低 。5. 静止液体内任一点处的压力有下列两部分组成 液面上的压力 ， 该点以上因自重而形成的压力 ；其表达式为：。6. 绝对压力是以 绝对真空度 为基准的压力，相对压力是以 大气压力 为基准的压力，真空度定义为 当绝对压力低于大气压力时，绝对压力不足于大气压力的那部分压力值 。7. 流体流经管道的能量损失可分为 沿程压力损失 和 局部压力损失 。8. 理想流体的伯努利方程为 其中每项物理意义为：第一项 压力能 、第二项 势能 、第三项 动能 。9. 理想流体是 假设的既无粘性有不可压缩 的流体。10. 流动状态可由 雷诺数 判断，其定义为 。11. 液体的流动状态可分为 层流 和 紊流 ；并可由临界雷诺数 判断。12. 系统工作压力较 低 环境温度较 高 时宜选用粘度较高的油液。13. 系统工作压力较 高 环境温度较 低 时宜选用粘度较低的油液。14. 液压传动所使用的泵是 容积式 ，液压传动是利用液体的 压力 能量工作的。15. 容积式液压泵是靠 密闭容积的容积变化 来实现吸油和排油的。16. 液压泵是把 机械能 能转变为液体的 压力 能输出的能量转换装置。17. 齿轮泵的泄漏一般由三个渠道： 见P50 、 、 ；其中以 最为严重。18. 设液压马达的排量为V L/r,液压马达的转速为n r/min，则其理论输入流量为 L/min。如果实际输入流量为q实，则该液压马达的容积效率为 。19. 设液压泵的排量为V L/r,液压泵的转速为n r/min，则其理论输出流量为L/min。如果实际输出流量为q实，则该液压泵的容积效率为。20. 油泵的额定流量是指泵在 额定 压力和 额定 转速下的输出流量。21. 为了防止产生 气蚀现象 ，液压泵离油箱液面不得太高。22. 滑阀中位机能为 M 型的换向阀，在换向阀处于中间位置时液压泵卸荷；而滑阀中位机能为 O 型的换向阀可使液压泵保持压力。23. 顺序阀如果是以进口压力作为控制压力，则称该阀为 内控 式顺序阀。24. 调速阀是由 节流 阀和 定差减压 阀串联而成的。25. 节流阀通用流量公式q=KAT(p)m，节流口形状接近细长孔时，m 1 ，接近薄壁孔时m 0.5 。26. 液压系统的压力取决于 外负载 。27. 溢流阀在进油节流调速回路中作 稳压 阀用，其阀口是 常开 的；在旁路节流调速回路中作 安全 阀用，其阀口是 常闭 的。28. 溢流阀在进油节流调速回路中作 阀用，其阀口是 的；在容积调速回路中作 安全 阀用，其阀口是 常闭 的。29. 进油和回油节流调速系统的效率低，主要原因是 存在溢流和节流功率损失 。30. 溢流阀可做限压阀、安全阀和卸荷阀用，在这三种工作状态时它们各自的主阀芯分别处于： 浮动 位置、 关闭 位置、 全开 位置。31. 溢流阀稳定的是 进口 压力，减压阀稳定的是 出口 压力。32. 当系统既需要低压大流量，又需要高压小流量供油时可采用 双泵供油 回路或 限压式容积调速回路 回路。33. 液体体积弹性模量的物理意义为 单位体积相对变化量所需要的压力增量 ，体积弹性模量越大液体抵抗变形的能力越 强 。二、 问答题1 先导型溢流阀：1） 主阀芯的阻尼小孔作用为何？当有油液流动时，产生压力差（压力损失），克服主阀芯上弹簧力，使主阀芯抬起，产生溢流。2） 主阀芯上弹簧作用为何？只在阀口关闭时起复位作用，弹簧力很小3） 欲改变阀的调节压力应调节哪根弹簧？先导阀上的调压弹簧4） 溢流流量是否全部流经先导阀？不是，流经先导阀的流量很小。5） 若将远控口接油箱，情况如何？可实现远控或多级调压2 节流阀应采用什么形式的节流孔？为什么？多采用薄壁孔型，因其m=0.5，q=KAT(p)m 当p变化时，引起的q变化小，速度刚性好。3 齿轮泵的泄漏途径有哪几个？哪个为主？见P504 从结构上简述为什么先导式比直动式溢流阀性能好？见P865 何谓齿轮泵的困油现象？如何解决？见P516 比较先导式减压阀和先导式溢流阀的异同点？见作业7 溢流阀和内控外泄式顺序阀相比为何溢流阀可采用内部回油而顺序阀必须采用外部回油？因为溢流阀的出油口接油箱，出口压力为零，而内控外泄式顺序阀的出油口接系统，出口压力不为零，所以溢流阀可采用内部回油而顺序阀必须采用外部回油8 图示三种结构形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D、d，如果进入液压缸的流量为q，压力为p，试分析各液压缸产生的推力F和速度v的大小。（见作业）9 已知液压泵的额定压力和额定流量，若忽略管道及元件的损失，试说明图示各种工况下液压泵出口出的工作压力。a)p=0b)p=0c)p=pd)p=F/Ae)p= 2Tm/Vm10. 写出下图所示阀的名称；说明图中节流阀的作用；并注明1、2、3、4、5、6各接何处？1. 接控制压力油2. 接主油路通执行元件3. 接主油路的压力油4. 接油箱5. 接主油路通执行元件6. 接油箱11. 简述蓄能器的功用？12. 简述滤油器的功用？三、 分析题1 试分析图示回路在下列情况下，泵的最高出口压力（各阀的调定压力注在阀的一侧）：1） 全部电磁铁断电；2） 电磁铁2DT通电；3） 电磁铁2DT断电，1DT通电。1) PP=5.5MPa；2) PP=3MPa；3) PP=0.5MPa。2 如图，在溢流阀远控口和二位二通换向阀之间接一压力表，试确定在下列不同工况下，压力表所示压力值：1） 二位二通换向阀断电，溢流阀无溢流；2） 二位二通换向阀断电，溢流阀有溢流；3) 二位二通换向阀通电。1） 低于溢流阀调压弹簧的压力2） 等于溢流阀调压弹簧的压力3） 等于03 如图所示压力分级调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1) 回路能实现多少级压力的调定？可实现8级压力调定2) 每级压力各为多少？各电磁铁通电情况及泵出口压力MPa1Y-+2Y-+-+3Y-+-+-+-+Pp00.511.52.533.544 如图所示调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1) 1Y通电时，A点和B点的压力各为多少？1MPa2) 2Y通电时， A点和B点的压力各为多少？2.5Mpa, 3) 1Y和2Y都通电时，A点和B点的压力各为多少？4) 1Y和2Y都停电时，A点和B点的压力各为多少？5. 液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载F=10000N，各阀的调定压力如图示，试确定活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两处的压力。活塞运动时：PA= 2MPaPB=2MPa活塞运动到终点停止时：PA= 5MPaPB=3MPa6. 所讲述各液压基本回路的原理及各阀在回路中的作用。四、 按下列要求设计油路1 画出双泵（复合泵）供油回路且叙述工作原理见P148图6-182 分别画出进油节流调速回路和回油节流调速回路且叙述工作原理P138图6-83 分别画出下列四个回路：1） 可实现油缸的左、右换向和油缸的左、右运动速度的调节；2） 可实现油缸的左、右换向和换向阀中位差动连接；3） 可实现油缸的左、右换向且要求油缸在运动中能随时停止；4） 可实现油缸的左、右换向且要求油缸在停止运动时，油泵可自动卸荷。4 设计一个双缸（夹紧缸、工作缸）系统，其工作循环为1）夹紧缸伸出；2）工作缸伸出；3）工作缸退回；4）夹紧缸退回，且要求完成工作循环后油泵自动卸荷。五、 计算题1. 马达排量Vm=10ml，供油压力p=10MPa，流量q=24L / min，容积效率mv=0.95,总效率=0.75,求马达实际转矩TM 、转速n和实际输出功率PMo ？2. 图示回油节流调速回路，若油缸面积A1=50cm2，A2=25cm2，溢流阀调定压力P=3Mpa，略管道损失求：1) 当负载F=0时，P2与P的比值？2) 回路最大承载能力？3. 如图平衡回路，油缸D=100mm，d=70mm，活塞与负载总重量FG=15000N，提升时要求在t=0.15s秒内均匀达到升速v=6m / min，停止时，负载不能自行下落。不计任何损失，求溢流阀和平衡阀的调定压力各为多少？ 4FGPs =3.75MPa (D2-d2)顺序阀的调整压力Ps: 溢流阀的调整压力Py:提升时的加速度：a=v/t=0.667m/s2 FGFa = ma = a =1020N g惯性力为： 4 (FG + Fa) Py = 4MPa (D2-d2)溢流阀的调整压力Py:4. 液压泵输出油压P =20MPa,转速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容积效率=0.95,总效率=0.9,求该泵输出的液压功率P=?和驱动该泵的电机功率P电机=? 5. 某液压泵在输出压力为6.3MPa时,输出流量为53L/min,这时实测油泵轴消耗功率7Kw,当泵空载卸荷运转时,输出流量为56L/min,求该泵的容积效率V=?和总效率=?6. 马达输出转矩TM=170N.m,转速n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率Mm=0.85, 容积效率MV=0.9,求马达所需供油压力p=?和流量qM=?7. 一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接,快退时,压力油输入有杆腔。假如泵的输出流量q=25L/mln，活塞往复快速运动的速度都是0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径：D=？；d=？8. 液压泵转速为n=950r / min，排量V=168mL/r，在额定压力ps=29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为q=150L/min，额定工况下的总效率为=0.87，试求：1) 泵的理论流量；2) 泵的容积效率；3) 泵的机械效率；4) 泵在额定工况下，所需电机的驱动功率；5) 驱动泵的转矩。泵和马达组成系统，已知泵输出油压pp10MPa，排量Vp=1105m3/r，机械效率pm=0.95，容积效率pv=0.9；马达排量Vm=1105m3/r，机械效率mm=0.95，容积效率mv=0.9，各种损失忽略不计，试求： 1）泵转速np为1500r/min时，液压泵的理论流量qpt，液压泵的实际流量qp；（L/min）2）泵输出的液压功率Ppo，所需的驱动功率Ppr，（W）3）马达输出转速nm；（r/min）4）马达输出转矩Tm；（.）5）马达输出功率Pmo。（W）1）液压泵的理论流量为：qptVpnp2.5104m3/s 液压泵的实际流量为：qpqptpv2.25104m3/s 2) 液压泵的输出功率为：Ppopp qp2250w 所需的驱动功率为： PprPpo/pmpv=2632w 3) pmpp10MPa，qm= qp2.25104m3/s 马达输出转速nm= qmmv/Vm=1215r/min 4) 马达输出转矩为： TmpmVmmm/2=15.13. 5) 马达输出功率为： Pm2Tmnm1924w 3. 图示进油节流调速回路，若油缸面积A1=20cm2，溢流阀调定压力pP=3MPa，泵流量qp=6L/min，负载F=4000N，节流阀通流面积AT=0.01cm2，节流阀口视为薄壁孔，流量系数Cq=0.62,油液密度=900Kg / m3，略管道损失,求:1) 活塞运动速度V=?2) 通过溢流阀的流量qY=?3) 溢流功率损失PY和节流功率损失PT4) 回路的效率1)根据活塞受力平衡，得： p1=F/A1=2MPa(2.5分)；节流阀压差：p=pp-p1=1MPa； 通过节流阀流量：qj = CqAT(2p/)1/2= 2.8310-5 m3/S = 1.7L/min；活塞运动速度v= qj/A1=1.42*10-2m/s 2) 溢流量qy=qp- qj=7.17*10-5 m3/S=4.3 L/min3) 溢流功率损失PY= pp*qy=215.1 MPa 节流功率损失PT=p*qj=28.3 MPa5) 回路的效率=Fv/ pp qp=18.9%4。图示回油节流调速回路，若液压缸无杆腔面积A1=60cm2，有杆腔面积A2=30cm2，溢流阀调定压力pp=2.4MPa，泵流量qp=10L/min，负载F=10000N，节流阀通流面积AT=0.01cm2，流量系数Cq=0.62,油液密度=870Kg / m3，略管道损失,求:1. 活塞运动速度V=?2. 通过溢流阀的流量qY=?3. 溢流功率损失Pr和节流功率损失PT4. 回路的效率 假设节流阀起节流作用，故p1=pp=2.4MPa又 p1A1= p2 A2+F p2=1.47MPa故通过节流阀流量qj=q2 =CqAT(2p2/)1/2=3.6*10-5m3/s=2.16L/min又q1= q2 A1/ A2=4.32 L/minqp上述假设是正确的，故1) 活塞运动速度V= q2/ A2=72 cm/min=1.2*10-2m/s2) 通过溢流阀的流量qY=qp- q1=5.68 L/min3) 溢流功率损失Pr= ppqY=227.2W 节流功率损失PT= p2q2=52.92W4) 回路的效率=FV/ppqp=30%