2004考试试题B卷

1、武汉理工大学考试试题纸 （B卷）课程名称：液压流体力学与液压传动专业班级：机自2001级题号一一-二二-三四五六七八总分题分271099891216100、简明回答下列问题（27分，每小题3分）1何谓液压传动？2简述液压油粘性的概念及其物理意义。3液体的流动状态有层流和紊流，不同流动状态的物理本质是什么？4简述伯努利方程的物理意义。5何谓背压？有哪些阀能形成恒定的背压？6何谓三位换向阀的中位机能？试画出 H、丫机能。7什么是溢流阀的启闭特性？启闭特性表征溢流阀的什么性能？8液压系统中存在哪些能量损失的形式？应采取哪些措施来减小它们?分 32L/ni(1 d 2 恤n h =p = 0.9何谓调

2、速回路的速度一负载特性？速度刚度？二、如图1,已知液压泵的流量 q = 32L/min , 吸油管内径d = 20mm泵的安装高度h = 500mm 油液密度p= 0.9g/cm3,管中油液的流态为层 流，不计压力损失，试求：1管路中的流速？ （2分）2泵吸油口处的真空度？ （ 5分）网13分析说明影响泵的安装高度的因素。（3分）、如图2容积调速系统，泵的最大排量Vp=160mL/r，转速 np=1000r/min，机械效 率n mp=0.9,总效率n p=0.85；液压马达 的理论排量 Vm=140mL/r，机械效率n mp=0.9，总效率n p=0.8，系统压力 p=8.5MPa不计压力损

3、失。求：图21液压马达的输出转速n （r/min ） ； （3分） 2液压马达的输出转矩T （Nn） （3分） 3液压马达的输出功率P （KW； （3分）四、图3所示是减压阀的工作原理图。1写出主阀芯的受力平衡方程；（2分）2说明减压阀工作原理；（5分）3减压阀用在夹紧油路上时，夹紧缸夹紧 工件后，减压阀出油口无油液流出，此时， 减压阀在工作吗，为什么？ （ 2分）五、已知某YBP限压式变量叶片泵的流量一 压力特性曲线如图示。调整该流量一压力特隈虽式变盘窥泓扯思.力转忡仙线p MPa20c上一卅川 lOm性曲线，使其满足p=2MPa输出流量q=20L/min 的快速运动和p=4.5MPa输出流

4、量q=5L/min的进 给运动的要求，（用线画出）此时，如何确定油泵 的驱动功率？ （8分）六、图4所示,已知液压缸Ai = 20cm2, A2= 10cm2, 负载为F = 5kN，溢流阀的调定压力为 5MPa, qp=16L/min，qT = 0.5L/min，不计管路压力损失， 试问：（9分）1. 电磁铁断电时，p1 = ? p2=? v= ?2. 电磁铁通电时，P1 = ? p2=? v= ?Al-20c*J A2-10cbIIJiIDTiT II 4Dtin七、在图5中，两缸结构完全相同，1缸、U缸负载分别为 F1 = 8kN、F2= 3kN，其他 参数如图示，不考虑泄漏和摩擦等因素

5、。试 问在下述工况，A、B、C三点压力是多少？ 要求简要说明理由！卜HkN F2 :!kNI. MiFil Jj4M1怙.在图示状态；2 1DT、2DT通电，两缸向前运动中；3两缸都运动到终点后。（各4分，共12分）八、图6所示是某专用机床的液压系统原理图。 该系统有夹紧油缸和主工作油缸 两个液压缸。它们的工作循环为：夹紧一快进一一工进-二工进-快退一松开一 原位停止、泵卸荷。根据动作循环，作 出电磁阀YA的动作 循环表。用符号“ + ” 表示电磁阀通电，符 号“一”表示断电。7分，每工况1分）HM-松!2.说明标记为a、b、 c的三个阀在系统中 所起的作用。（6分）3阀A和阀B哪个通 流面积

6、调节得大些？ 依据是什么？ （ 3分）3电磁铁通电时，溢流阀的溢流量是多少？武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称：液压流体力学与液压传动（B卷）一 简明回答下列问题1. 以液压油为传动介质，利用密闭容积的变化来实现能量转换与传递的传动方式。2. 由于油液分子与固体壁面之间存在附着力、液体分子之间存在内聚力，油液在外力作用下流动时产生内摩擦力的性质称为粘性。（2分）粘性的物理意义是液体抵抗剪切变形的能力。（1分）3在层流时，粘性力起主导作用；紊流时，惯性力起主导作用。（3分）4理想液体在重力场中恒定流动时，沿流线上各点的位能、压力能和动能可以互相转化，其和不变。（3分）5液压系统

7、回油路上的压力或压力作用面反方向上所受到的压力称为背压。能形成恒定背压的液压阀有：溢流阀、顺序阀、单向阀。6三位换向阀，滑阀在中位时各油口的连通方式称为中位机能（滑阀机能）。（3分）7启闭特性是指溢流阀从刚开启到通过额定流量 （全流量）、再由额定流量到闭合的整个过程 中，通过阀的流量与其控制压力之间的关系。 （2分）启闭特性表征了实际溢流阀的恒压精 度，是衡量制造质量的主要指标。 （1分）8液压系统中的能量损失表现为压力损失和流量损失。（1分）为了减少系统中的压力损失，应采用合适粘度的液压油、尽量少用弯头、减少管路上截面的突然变化、管壁尽量光滑、管 内流速应适当（1分）；尽量减小泄漏以减少流量

8、损失（1分）。9液压系统中，执行元件的运动速度与所受负载之间的变化关系，称为速度一负载特性。（1分）速度一负载特性的好坏用速度刚度来衡量，速度刚度定义为：负载变化量与速度变化量的比值。或者，速度一负载特性曲线上某点处切线斜率的倒数。（2分）其物理意义是：回路抵抗负载变化的能力（引起单位速度变化量的负载力变化量的大小）。1油液在管内的流动速度为（2分）4qp二d24 32 10；0.022 60= 1.697 : 1.7m/s2.取油箱液面为1 1截面：p仁pa、油箱液面远大于吸油口通流截面，v1=0、z仁0;取泵吸油 口处为 22 截面：设 p2=? v2=1.7 m/s、z2=h=500mm

9、=0.5 m （ 2 分） 采用绝对压力表示方法，列伯努利方程，有旦 0 0=色 h（1）式（1 分）gg2g真空度为Pa 一 P2(2分)-900 (9.8 0.52 1.7)Pa 二 7kPa3由上述伯努利方程式（1）,可求得h的表达式为2Pa p2-：2V2S 2g（2）式（1 分）可见，影响油泵安装高度的主要因素有：泵入口允许的真空度（ 态（雷诺数）等（沿程损失和局部损失）。（1分）1分），液体流速、流三、概念正确，但计算错误扣1分：1由容积调速公式，液压马达转速为nMVp石n p Vp VM16014010000.85 0.869 09=960r / min（3 分）（泵的输出流量1

10、51 L/min，液压马达容积效率0.89 ）2.140 10-68.5 1062兀0.9 : 170.45（ N .m）（3 分）3 Pm =Tm m -170.45 2960 ： 17.13（KW）（2 分）60151x106或 PM 二qM 巾 M8.5 106 0.8 ：-17.12（KW）60四、P1 - P2减压阀阀芯受力平衡方程为:（1）式（2 分）2油液流经减压口 3时，将产生压力损失，故减压阀出口压力P2低于进口压力 P1,而且3越小，压力损失越大，P2越低。这是减压阀的 减压原理。（3分）当减压阀出口压力 P2 上升到先导阀的调定值时，先导阀开启，由于节流孔b的作用，减压阀

11、主阀芯上腔压力低于下腔压力，主阀芯在压差作用下上移，3减小，该处压力损失增大，P2随之下降，直到主阀芯所受到的液压作用力与弹簧力达到平衡为止。先导阀调定的压力是恒定的，而主阀弹簧刚度较小，因此减压阀出口压力 P2基本为常数。这是减压阀的 稳压原理。（3分）3当减压阀的出油口处无输出油液时，它的出口压力基本上仍能保持恒定，此时有少量油液通过减压口经先导阀排出，保持该阀处于恒压工作状态。（2分）五、（图略）正确画出调整曲线，4分；以调整曲线交点的压力、流量为功率参数，正确写 出驱动功率计算公式，4分。六、本题考察出口节流原理1回油路通油箱，因此 p2=0;溢流阀关闭状态，p1由负载决定，p1=2.

12、5MPa泵流量全部进入油缸，v=8m/min （13.33cm/s ）2构成出口节流回路，因此p1=pY=5MPa由 PyA = p2a2fp2 =Py A - FA25 106 20 10- -8 10310x10*= 2.0(MPa)速度由节流阀调定:vA20.5 10310二 50cm/min3溢流阀开启溢流,qy 二 qP - Av =16L/min50 20 10=15L/min (3 分)七、只有正确结果，没有分析，只给1分。（对每小题）1因泵的流量全部要通过溢流阀，溢流阀溢流，故pA=5MPa顺序阀进口压力大于调定压力，开启后进出口压力相同，故pB=5MPa（ 4分）减压阀后负载

13、无穷大，进口压力大于调定压力，减压、减压后恒压,故pc=1.5MPa2缸I右移所需压力：PaF1800020 10*二 4.0 MPa溢流阀调定压力大于顺序阀调定压力，顺序阀开启时进出口两侧压力相等，其值由负载决定，故A B两点的压力均为 4.0MPa；缸H右移所需压力：F2300020 10*=1.5 MPa因pc= pj,减压阀始终处于减压的工作状态，阀口开度较小而液阻较大。无论缸n运动与否，C点的压力均为1.5MPa； （4分）3. A B两点的压力均为 5.0MPa, C点的压力仍为1.5MPa;因为两缸运动到终点后，两 缸进油压力上升，缸I可上升到溢流阀调定压力；而减压阀是出油口控制，当缸n压力上升到其调定压力，减压阀工作，就恒定其出口压力。（4分）八、电磁铁（压力继电器）动作顺序表如下：（每工况1分）工况1DT2DT3DT4DT5DT夹紧+一一一+主缸快进（差动）+一一+主缸一工进+主缸二工进+一+主缸快退+一一+松开一一一一+原