液压与气压传动期末试题答案

2014液压与气压传动期末试题答案

一、问答及名词解释（40分）

1.液压泵出口处的油液压力是由那个液压元件决定的。（2分） 答：溢流阀。

2.简述液压系统卸荷的意义。（4分）

答：使液压泵在接近零压的工况下运转，以减少功率损失和系统发热，延长液压泵和原动

机的使用寿命。 3.工作介质污染。（4分）

答：液压系统在制造、储存、运输、安装、使用和维修中，由残留物、侵入物和生成物引

起的污染。 4.粘度。（4分）

答：用来描述粘性的物理量，常用的液体粘度表示方法有三种，即动力粘度、运动粘度和

相对粘度。 5.层流。（4分）

答：层流：液体质点的运动时互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线。

液体流速较低，液体质点受粘性力的约束，不能随意运动，粘性力起主导作用。 6.紊流。（4分）

答：紊流：液体质点的运动杂乱无章，沿管道流动时，除平行与管道轴线的运动外，还存

在剧烈的横向运动，液体质点在流动中互相干扰。液体流速较高，惯性力起主导作用。 7.雷诺数。（4分）

答：雷诺数：用于表明液体流动状态的参数。

8.蓄能器有哪些功能？试画图说明。（6分） 答：储存和释放液体压力。（图略）

9.若把先导式溢流阀的远程控制口作泄漏口接回油箱，这时系统会产生什么现象？为什么？ 答：主阀心上端压力接近于零，阀口开得最大，这时系统的油液在很低的压力下通过主阀

口流回油箱，实现卸荷作用。

10.如图所示，各液压缸完全相同，负载F2>F1。已知节流阀能调节液压缸速度并不计压力损失。试判断在图a和图b的两个液压回路中，哪个液压缸先动？哪个液压缸速度快？（4分） 答：a)A先动，b)中A、B快

二、填空题（５分）

1.从功率利用率的角度看，进口节流阀式节流调速回路不宜用在________________的场合。 2.同一节流阀放在进口可使油缸得到比出口____________的速度。 3.间隙密封的特点是：_______、________、______，但对零件的加工要求____，且难以______，故只适用于：____、______的快速缸中。 4.液压传动和气压传动统称为__________。 答：1.负载变化范围大的

2.更低的速度

3.结构简单、摩擦力小、耐用，高，完全消除泄漏，低压、小直径 4.流体传动

三、计算题（2０分） 1. 如图所示的调速回路，液压泵的排量Vp＝105mL/r，转速np=1000r/min，容积效率ηpv=0.95，溢流阀调定压力pt=7Mpa，液压马达排量Vm=160mL/r，容积效率ηmv=0.95，机械效率ηmm=0.8，负载转矩T=16N·m。节流阀最大开度ATmax=0.2cm2（可视为薄壁孔），其流量系数Cq=0.62，油液密度ρ＝900kg/m3。不计其它损失。试求：（1）通过节流阀的流量和液压马达的最大转速nmmax、输出功率P和

回路效率ηci，并请解释为何效率低？（2）如果将pt提高到8.5Mpa时，ηci将为多大？ 解：（1）求通过节流阀的流量和液压马达的最大转速nmmax、输出功率P和回路效率ηci，

并请解释为何效率低：

由图可知，系统压力由溢流阀决定，即：

系统压力＝pt??p?pm （1） 其中，?p－节流阀两端压力差，若忽略损失，既为节流口两边压差； pm－马达工作压力。 又马达的理论转矩为：Tt?pmVm （2） 2?pmVm?mm （3） 2? 马达实际转矩为：T?Tt?mm?故马达工作压力（即两端压差，另一端压力为零）： pm?2?T2??16＝785398.1634Pa ??6Vm?mm160?10?0.86代入（1）式得，?p?pt?pm?7?10?785398.1634=6214601.837Pa 由于节流口可视为薄壁孔，

所以由薄壁孔流量公式知，通过节流阀的流量（最大开度时）为： qr?CqATmax2??4?p?0.62?0.2?(100)?2?32?6214601.837 900 ?14.57?10m/s

∴ 最大转速为：nmmaxqr14.57?10?4??mv??0.95?8.65r/s ?6Vm160?10∴ 马达输出功率为：Pmo?pmqr?mv?mm?869.7W 液压泵输出的理论流量为：

-3

qp=qt=Vpn=105×10(L/r)×1000(r/min)=105L/min 则液压泵的理论输出功率为：

7?106?105?10?3?1225W 0 Ppo?ptqp?60所以，回路效率（整个回路，包括所有元件）为：?ci?Pmo869.6??0.071 Ppo12250回路效率低的原因是：进油调速回路有两部分功率损失（溢流和节流损失）。

（2）当Pt提高到8.5Mpa时，求nmmax

?p?pt?pm?8.5?106?785398.1634=7714601.836Pa

由于节流口可视为薄壁孔，

所以由薄壁孔流量公式知，通过节流阀的流量（最大开度时）为： qr?CqATmax2??4?p?0.62?0.2?(100)?2?32?7714601.836 900 ?16.24?10m/s ∴ 最大转速为：nmmaxqr16.24?10?4??mv??0.95?9.64r/s Vm160?10?6∴ 马达输出功率为：Pmo?pmqr?mv?mm?969.4W 而此时，液压泵的理论输出功率为：

8.5?106?105?10?3?1487W 5 Ppo?ptqp?60所以，回路效率为：?ci?Pmo869.6??0.071 Ppo12250

2. 设计一单杆活塞液压缸，要求快进时为差动连接，快进和快退（有杆腔进油）时的速度均为6m／min。工进时（无杆腔进油，非差动连接）可驱动的负载F=25000N，回油背压为0.25Mpa，采用额定压力为6.3Mpa、额定流量为25L/min的液压泵。试确定： 1） 缸筒内径和活塞杆直径；

2） 缸筒壁厚（缸筒材料选用无缝钢管）。

设：［σ］＝250MPa。

解：（1）求活塞杆直径和缸筒内径。

因为差动连接时的速度公式为：v3?q?cv4q。 ?2?cv，参见P99.公式（4.5）

A1?A2?d所以，当忽略各种损失时，活塞杆直径为：

d?4q?cv??v3?25?10?3?4???60?????1?7.3?10?2m

?6??????60?当忽略各种损失，无杆腔进油且考虑背压时，缸筒的内径公式为：

4F1d2p2D??，参见P114公式（4.20）。

?(p1?p2)p1?p24?25000(7.3?10?2)2?0.25?106? ∴ D?=0.071m (a) 6666?(6.3?10?0.25?10)6.3?10?0.25?10 若要保证快退（有杆腔进油）时的速度为6m/min，则有公式（参见P99公式（4.5））：

v2?4q?cvq ?cv?22A2?(D?d)?25?10?3?4???60?????7.3?10?2?6??????60? 忽略损失，则有缸筒内径约等于活塞直径，即：

D?4q?cv?d2??v2??2?0.103m (b)

比较结果(a)、(b)，取D=0.103m。

（2）求活塞缸壁厚。

pD6.3?106?0.103 活塞缸壁厚公式为：????0.0013m 62[?]2?250?10

五、原理分析题（35分）

1.下图为剪板机液压系统。读图并分析其工作原理。

2.根据下图画出相应的先导阀和换向阀的图型符号。

3.分析并简述下图的工作原理。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库液压与气压传动期末试题答案在线全文阅读。