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。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。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。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。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。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）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？

: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。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：aA先动，b中A、B快二、填空题（5分）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 ■勺速度。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.负载变化范围大的更低的速度结构简单、摩擦力小、耐用，高，完全消除泄漏，低压、小直径流体传动、计算题（20分）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npv=0.95，溢流阀调定压力pt=7Mpa，液压马达排量Vm=160mL/r,容积效率nmv=0.95，机械效率nmm=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p=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nci，并请解释为何效率低？（ 2）如果将pt提高到8.5Mpa时，nci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nci，并请解释为何效率低：由图可知，系统压力由溢流阀决定，即：TOC\o"1-5"\h\z系统压力二， （1）其中，」-节流阀两端压力差，若忽略损失，既为节流口两边压差；—马达工作压力。又马达的理论转矩为： （2）nVT=l'n=尸讯厲訂一…、一…一一 *『『mnr.Irw马达实际转矩为： （3）故马达工作压力（即两端压差，另一端压力为零）：2^T litx16P= 二“V/仙160叮0“汀点=785398.1634Pa代入（1）式得，’ ' '=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:g=C I—Ap=Q.6i2x0*2x(100)'^x」 x弘屮0仃* v Vwo6214601出7^14.57x10最大转速为:% 14.57«10_n...=— =叮 )60x10*x0.95*8.65r/S•••马达输出功率为：' ''' '11液压泵输出的理论流量为:qp=qt=Vpn=105X10-3(L/rx1000(r/min=105L/min则液压泵的理论输出功率为:6()所以，回路效率（整个回路，包括所有元件）为:» 12250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=7714601.836Pa由于节流口可视为薄壁孔,,,——X,,——X771460L836CqAj —Ap-0.62x0.2x(100)2x\P16.24x10flj/s"mnwr•I最大转速为：•••马达输出功率为：■ '■■ " ■'而此时，液压泵的理论输出功率为:也"_型上匸=148?560所以，回路效率为:P「所以，回路效率为:P「122500.071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：[c]=250MPa。解：（1）求活塞杆直径和缸筒内径。耳=r=因为差动连接时的速度公式为： ，参见P99.公式（4.5）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:，参见，参见P114公式（4.20）4x25000 (7・3疋1()7)：xO.25冥1(/=0.071m(a106-Q,25x10ft) 6.3x10"-0,25x10*

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=0.071m(a（4.5））：g 伽艸］，——n= —*A"打D'-dJ忽略损失，则有缸筒内径约等于活塞直径，即:25x10J6025x10J60+(7.3x10 =O.IO3m(b比较结果（a、（b,取D=0.103m。（2）求活塞缸壁厚。活塞缸壁厚公式为： 1"加乜五、原理分析