2015液压与气压传动.doc

液压与气压传动（B242111班） 第一部分（填空、简答）1、液压传动装置的组成？各组成部分的原件？答：（1）能源装置 ： 液压泵 （2）执行元件 ： 液压缸、液压马达 （3）控制调节元件 ： 溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀 （4）辅助原件 ： 油箱、过滤器、油管 （ P3）2.液体粘性的概念 答：液体在外力作用下流动时。分子间内聚力的存在使其流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。（动力粘度）= /（ dudy） 法定单位： Pas(帕秒)或用Ns/（牛秒/平方米）运动粘度v/ 法定单位：/s（平方米/秒）粘度随温度的变化：温度升高，粘度下降3.理想液体？答：既无粘性又不可压缩的假想液体称为理想液体。理想气体：不计粘性的气体。适用范围：理想气体状态方程适用于绝对压力不超过20MPa、热力学温度不低于253K的空气、氧气、氮气、二氧化碳气等；不适用于高压状态和低温状态下的气体。4：空气的组成：自然界的空气是由若干种气体混合组成的，其主要成分是氮和氧，气他气体所占比例很小。空气中常含有一定量的水蒸气。含有水蒸气的空气称为湿空气。湿空气所含水分的程度用湿度和含湿量来表示，湿度有绝对湿度和相对湿度。绝对温度：每一立方米的湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，常用（单位为kg/m）表示。即=m/V。相对湿度： 在同一温度和压力下，湿空气的绝对湿度和饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度，用表示。含湿量： 在含有1kg质量干空气的湿空气中所混合的水蒸气的质量，用d表示。 （P20）空气的粘性？ 答：是空气的质点相对运动时产生阻力的特性。5.液体的绝对压力？相对压力？答：以绝对零压力作为基准所表示的压力，称为绝对压力。以当地大气压力为基准所表示的压力，称为相对压力。 （P24）静压力基本方程：p=p0+gh (P23)6.液体的压缩率k=(-1/p)( V/Vo) 液体体积模量K=1/k=（-p/V）Vo （P10）其中Vo：压力为Po时液体的体积 p：压力增加量 V：液体的体积减少量K随温度、压力的变化：温度升高时，K值减少；压力增大时K增大。（P11）7.气体状态变化过程方程？答：（1）等容积状态过程：P1/T1=P2/T2(T1,T2-分别为起始状态和终止状态下的热力学温度，单位为K)（P1，P2分别为起始状态和终止状态下的绝对压力，单位为Pa） （2）等压状态过程：V1/T1=V2/T2 （V1，V2分别为起始状态和终止状态下的单位重量体积，单位为/kg。（3）等温状态过程：P1V1=P2V2（4）绝热状态方程：T2/T1=（P2/P1）k-1/k T2/T1=（V2/V1）k-18.液体在圆管中的流动状态：液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线的流动状态称为层流。液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动的流动状态称为湍流。 与流态有关的因素？答:流速较低时受粘性制约，流速较高时受惯性力影响。9、雷诺数的计算：平均流速v，管径d, 液体的运动粘度Re=(vd)/ (P40) 管道水力直径：dH=4A/x，其中A为流体截面积，x为流体与固体壁面想接触的周长。10、 流线？恒定流动？非恒定流动？一维流动？二维流动？层流？湍流？流线是流场中的一条条曲线，它表示在同一瞬时流场中各质点的运动状态。液体流动时，液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，称液体流动在作恒定流动。液体流动时，压力、速度或密度中有一个参数随时间变化，称液体流动在作非恒定流动。当液体整个作线形流动时，称为一维流动。当液体整个作平面或空间流动时，称为二维或三维流动。11、薄壁小孔：是指小孔的长度和直径之比l/d0.5的孔。 短孔：长度和直径之比0.5l/d4时的孔。12、 液压活塞缸分类：双杆活塞缸、单杆活塞缸。普通气缸分类：单作用气缸、双作用气缸。 齿轮泵分为：外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。 柱塞泵分为：径向柱塞泵和轴向柱塞泵。其中，轴向柱塞泵分为：直轴式轴向柱塞泵和斜轴式轴向柱塞泵13、 液压阀按机能分类：压力控制阀：溢流阀，减压阀，顺序阀流量控制阀：节流阀，调速阀方向控制阀：单向阀。换向阀14、单向阀类型：普通单向阀液控单向阀15、按流量阀在回路中的位置，节流调速回路分为：进油节流调速回路和回油节流调速回路。按油路循环方式容积调速回路可分为开式回路和闭式回路。16、课本上面：图4-30（P161）、4-38（P167) 第二部分：计算题（注：需写详细步骤，数值会有所改变，考试时需代入题干中所给出的数值！另g=9.8）1-3图示一液压缸，其缸筒内径D12厘米，活塞直径d11.96厘米，活塞长度L14厘米，若油的粘度0.065Pa.s，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F等于多少？解： F力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有F=FfA(du /dy) 其中， A为活塞表面积，A d L又du /dy=v/h=v/(D-d)/2所以FA(du /dy)= dL v/(D-d)/2=0.0653.1411.960.01140.012 0.5/(12-11.96)0.01)=8.55N 1-7、图示容器A中的液体的密度A900Kg/m3,B中液体的密度为B1200kg/m3，ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,U形管中的测试介质是汞，试求A,B之间的压力差。 解：此为静压力问题，可列出静压力方程：（其中，g取9.8） =9.8（12000.18+136000.06-9000.2）pa =8350pa1-23、在常温t=20，将空气从0.1MPa（绝对压力）绝热压缩到0.7MPa，试求温升t为多少？解：按照绝热过程处理： T2/T1=（P2/P1）k-1/k T2 =T1*（P2/P1）k-1/k =T1*（P2/p1）0.4/1.4 =k T1=273+20=293k 所以：t=T2-273=1-24、 空气压缩机向容积为40L的气罐充气直至p1=0.8MPa(绝对压力)时停止，此时气 罐内温度t1=40，又经过若干小时罐内温度降至室温t=10，试问：此时罐内表压力为多少?此时罐内压缩了多少室温为10的自由空气(设大气绝对压力近似为0.1MPa)?解：此为等容过程： P1/T1=P2/T2P2=P1*T2/T1=0.8*（273+10）/（273+40）=0.72MPa表压力：P2-Pa=0.72-0.1=0.62MPa此为等温过程： P1V1=P2V2 V1=V2*P2/P1=40*0.72/0.1=288L2-1、 已知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。2-4液压泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa，当转速为1450r/min时，机械效率为m0.9。由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为106 L/min，压力为2.5 MPa时，流量为100.7 L/min，试求：泵的容积效率；如泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，计算泵的流量为多少？上述两种转速下泵的驱动功率。解： 通常将零压力下泵的流量作为理想流量，则qt106 L/min 由实验测得的压力为2.5 MPa时的流量100.7 L/min为实际流量，则vq/qt=100.7 /106=0.95=95%泄漏流量q只于压力有关,由于压力没变 所以则有 qt=qn/n=100.7500/1450=34.72 L/min当n=1450r/min时, P=pq/(v m)=25105100.710-3/（600.950.9）=4.91kw当n=500r/min时, P=pq/(v m )=2510534.710-3/（600.950.9）=1.69kw3-8、 图示系统，泵和马达的参数如下：泵的最大排量，转速，机械效率，总效率；马达排量，机械效率，总效率，回路最大允许压力=8.3Mpa，若不计管道损失，试求：1）马达最大转速及该转速下的的输出功率和输出转矩。2）驱动泵所需的转矩。解：1泵的流出流量等于流入马达的流量 即有 输出转矩 输出功率 2：驱动泵所需的转矩（代入具体数后再写得数）4-11、图4-123所示回路，顺序阀的调整压力，溢流阀的调整压力，问在下列情况下A.B压力为多少？1） 液压缸运动时，负载压力=4Mpa时；2） 如负载压力变为1Mpa时3） 活塞运动到右端时解：（1）由于A点与液压缸连通，则，此时顺序阀应为开启状态，PA=PB=PL=4MPa （2） 顺序阀关闭，由于马达处于工作状态， PB=Px=3MPa(3)活塞运动到右端时，液压缸中压力已达到最大值，且顺序阀开启，油道中压力最高。因溢流阀的调整压力为5Mpa,即油道中最高压力为5Mpa,PA=PB=Py=5MPa6-6 、在6-58所示的调速阀节流调速回路中已知，F由0增至30000N时活塞向右移动速度基本无变化，若调速阀要求的最小压差为，试求：1）不计调压偏差时溢流时溢流阀调整压力是多少？泵的工作压力是多少？2）液压缸所