液压气动技术电大复习资料

液压气动技术复习资料 （一） 一、判断题 1通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。（） 注：无黏性、不可压缩是理想液体必须具有的两个假定条件，缺一不可。 2真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。（） 注：真空度是以大气压力为基准来测量的液体的相对压力，此时液体压力小于大气压力。而以绝对真空为基准来测量的压力应是液体的绝对压力。 3连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。（） 注：恒定流动中，由于液体的不可压缩性，通过管道截面的液体流量相等，液体的平均流速与流 通圆管的面积成反比，即应与流通圆管直径的平方成反比。 4流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关。（） 注：薄壁小孔的流量公式是要求熟记的内容，从公式中所含各项参数可知，小孔流量与液体密度有关，而与液体的黏度无关。 5重力作用下的静止液体的等压面是水平面。（） 注：判定等压面是否为水平面，也要求满足上述两项条件。 二、填空题 1负载 运动速度 功率 2内摩擦力 3 40 46mm2/s 4.平均流速 v 圆管直径 d 运动黏度 5.沿程压力损失 局部压力损失 三、计算题 1如图所示，有一直径为 d、质量为 m 的活塞浸在液体中，并在力 F 的作用下处于静止状态。若液体的密度为 ,活塞浸入的深度为 h，试确定液体在测压管内的上升高度。 解：由等压面概念，活塞底部平面的液体压力为 hxgp （ 1） 活塞的受力平衡方程 mgFdp 24 （ 2） 由（ 1）式代入（ 2）得 mgFdhxg 24 24 d mgFhxg hgd mgFx 24 2.如图所示用一倾斜管道输送油液，已知 h 15m， p1 0.45MPa， p2 0.25MPa， d 10mm， L 20m， 900kg/m3，运动黏度 45 10-6m2/s，求流量 Q。 解：分别在管 道两端取流通截面 1、 2 由伯努利方程 ghgvhgpgvhgp 222222221111其中， 1= 2， v1=v2， h1=0， h2=h=15m 这里， h 为油液流经管道的沿程压力损失， Qd Lph 412 8 代入求流量： Qdg Lhgpgp 4221 1 2 8 2214128 ghppLdQ 158.99 0 01025.01045.02010459 0 01 2 8 01.0 6664 Q sm /100 20 5.0 33 min/23.1 L 3.有一阀 门，测得入口压力 p1 0.25MPa，出口压力 p2 0.06MPa，当通过阀门的流量 Q 132 L/min 时，求阀门的开口面积。 解：液体流经阀门的特性可按流经薄壁小孔考虑 由薄壁小孔流量公式 pACQd 2 式中， smLQ /60/10132m in/132 33 3/900 mkg Pa1019.0M P a19.006.025.0 621 ppp 61.0dC 代入计算 2236376.110176.01019.0900 261.060/101322 cmmpCQAd 4如图所示 ，已知某液压系统输出流量为 25 L/min，吸油管直径为 25mm，油液密度为 900kg/m3，运动黏度为 20mm2/s，液压泵吸油口距油箱液面的高度 H 0.4m，若仅考虑吸油管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。 解：分别取油箱油面及液压泵入口为流通截面 1、 2，列出伯努利方程 ghgvhgpgvhgp 222222221111其中， p1=pa=0.1013MPa， v1=0 h1=0 h2=H=0.4m smdQv /849.0025.0460/102542322 判断管道中油液流态 200010611020 025.0849.0 6 vdR e 油液在管中为层流， 2=2 沿程损失 275222 vdLRvdLph e 代入计算 2751222222221 vdLRghgvgppe27522222222vdLRghvppea 2 8 4 9.09 0 00 2 5.0 4.01 0 6 1754.08.99 0 02 8 4 9.029 0 022 =0.47 104Pa=4.7 10-3MPa 5如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径 d=2cm，进口压力 p1=9.8MPa，出口压力 p2=0.9MPa，油液 密度 =900kg/m3，流量系数 Cd=0.65，阀口开度 x=0.2cm，求通过阀口的流量。 解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。 过流面积 a dx 压差 p p1 p2 9.8 0.9 8.9MPa 代入流量公式 paCQ d 2 6109.89 0 020 0 2.002.065.0 L / mi n6 9 0/sm0 1 1 5.0 3 （二） 一、判断题 1液压泵的容积效 率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关。（） 注：由容积效率表达式Tpv QQ 1 可知，液压泵的容积效率不仅与液压泵的泄漏量有关，而且与液压泵的理论流量有关，又由于液压泵的排量为常数，可知容积效率与液压泵的转速有关。 2对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零。（） 注：应熟悉限压式变量叶片泵的特性曲线，当泵工作在变量段时（ BC 段），泵的输出流量随压力增高而减小，当泵的压力达到最大时（ C点），泵的输出流量为零。 3液压缸差动连接可以提高活塞的运 动速度，并可以得到很大的输出推力。（） 注：液压缸差动连接时，活塞的运动速度24dQv ，输出推力 4 2dpF ，式中 d 为活塞杆的直径，由此可知差动连接可以得到较高的活塞运动速度，但输出推力较小。 4先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。（） 注：通过先导式溢流阀的远程控制口控制主阀心上腔的压力，接通油箱则系统卸荷；接通另一溢流阀则可实现远程调压。 5双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用。（） 注 ：与单作用叶片泵相比较，双作用叶片泵的转子和定子是同心的，故流量恒定，不能作为变量泵使用。 二、选择题 1在下列液压阀中， 不能作为背压阀使用。（ C） A单向阀 B.顺序阀 C. 减压阀 D.溢流阀 注：单向阀、溢流阀、顺序阀都可以作为背压阀使用，减压阀的特点是阀口常开，出口压力恒定，故不能作为背压阀使用。 2若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀的滑阀机能为 。（ A） A P 型 B. Y型 C K 型 D. C型 注：应熟悉常用的三位换向阀的滑阀机能及特点。 3以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了起到 。（ B） A溢流定压作用 B.过载保护作用 C令油缸稳定运动的作用 D.控制油路通断的作用 注：以变量泵为油源时，调速阀不仅能调节液压缸的运动速度，而且使液压泵的输出流量得到控制，系统没有溢流。因此在泵的出口并联溢流阀是为了起到过载保护作用。 4与节流阀相比较，调速阀的显著特点是 。（ C） A 调节范围大 B.结构简单，成本低 C流量稳定性好 D.最小压差的限制较小 注：与节流阀相比较，调速阀的显著特点是通过的流量不会受到负载变动的影响，流量稳定不变。 5在液压系统中，减压阀能够 。（ D） A用于控制油路的通断 B.使油缸运动平稳 C保持进油口压力稳定 D.保持出油口压力稳定 注：减压阀在出口压力发生变化时，可通过主阀心的移动改变减压口开度大小，自动保持调定的出口压力稳定。 三、计算题 1叶片泵转速 n 1500r/min，输出压力 6.3MPa 时输出流量为 53L/min，测得泵轴消耗功率为 7kW，当泵空载时，输出流量为 56L/min，求该泵的容积效率和总效率。 解：叶片泵空载时可认为无泄漏，空载时的输出流量即为理论流量 L/min56TQ 实际流量 L/min53Q 容积效率 9 4 6.05653 Tpv QQ液压泵的输出功率 kW5 6 5.560 533.660 QpP pp总效率 795.07565.50 PP pp 2液压马达排量 qM 250mL/r，入口压力为 9.8MPa，出口压力为 0.49MPa，其总效率 0.9，容积效率 MV 0.92，当输入流量为 22L/min时，试求：（ 1）马达的输出转矩；（ 2）马达的输出转速。 解：（ 1）求输出转矩 理论转矩 mNqpM mT 4.3 7 02 102 5 01049.08.92 66 机械效率 978.092.09.0 MvMMm 输出转矩 NmMMMmT 3.362978.04.370 （ 2）求输出转速 理论流量 m in/24.2092.022 LQQMvT 由 nqQT m in/96.80102 5 0 24.20 3 rqQn T 3如图所示液压泵驱动两个液压缸串联工作。已知两缸结构尺寸相同，缸筒内径 D 90mm,活塞杆直径 d 60mm，负载力 F1 F2 10000N，液压泵输出流量 Q 25L/min，不计损失，求泵的输出压力及两液压缸的运动速度。 解：活塞面积 2221 m0 0 63 6.009.044 DA 222222 m003 5 3.006.009.044 dDA列出两液压缸的力平衡方程（ 1）、（ 2） 12211 FApAp （ 1） 212 FAp （ 2） 两式联立求解 121211 FAAFAp 又已知 F1 F2 a62121 211 MP45.2P1045.21 0 0 0 00 0 6 3 6.00 0 3 5 3.00 0 6 3 6.0 aFAAAp 液压缸活塞的运动速度 smAQv /066.000636.0 60/1025 311 smAAvv /0 3 6.00 0 6 3 6.0 0 0 3 5 3.00 6 6.01212 4如图所示，液压泵驱动两个并联液压缸。已知活塞 A 重 10000N，活塞 B重 5000N，两活塞面积均为 100cm2。若输出流量为 Q 5L/min，试求两液压缸的动作压力及运动速度。 解：并联液压缸，因 FAFB，故 B缸先动作， B 缸行程结束后 A 缸开始动作。 对于 B缸 a4 MP5.0101005000 BBB AFp smAQvBB/103.810100 60/105 343 对于 A缸 aAAA AFp MP0.1101 0 01 0 0 0 04 m /s103.8 3 AB vv 5图示回路中已知液压缸两腔 面积 A1 100cm2， A2 50cm2，调速阀最小压差 p p2 0.5MPa，当负载由 0 变到 30000N 时，活塞向右运动速度稳定不变，试求：（ 1）溢流阀的调定压力 pY；（ 2）当 F 0时，泵的出口压力 pp、回油腔压力 p2。 解：（ 1）列出液压缸的力平衡方程 FApAp 2211 3 0 0 0 01050105.010100 4641 pap MP25.3101 0 03 0 0 0 01050105.04461 溢流阀的调 定压力 a1 MP25.3 pp Y（ 2）泵的出口压力由溢流阀调定 aMP25.3 Yp pp列出液压缸的力平衡方程 FApAp 2211 a211212 MP5.62 pp ppAApAAp 6图示的液压回路中，已知液压缸的面积 A1 A3 100cm2， A2 A4 50cm2，负载 F1 14000N， F2 4250N，顺序阀 的开启压力 pK 0.15MPa，节流阀上的压降 pr 0.2MPa，试求：（ 1） A、 B、 C 各点的压力；（ 2）若液压缸速度 v1 3.5cm/s， v2 4cm/s，求各液压缸的输入流量。 解：（ 1）计算 A、 B、 C各点压力 列出缸 1的力平衡方程，进油压力即为 C 点压力 pC，回油压力为零，故有 11