2022国开液压与气压传动形考一答案

液压与气压传动作业1

一、填空题

液压系统中，—执行部分一元件将油液的压力能转换为对外做功

的机械能，完成对夕M故功；_动力部分—元件向液压系统提供压力油，

将电机输出的机械能转换为油液的压力能。

气动系统中，空气压缩机属于一气源装置一元件；汽缸属于—执

行一元件；气源净化装置属于—气源装置一元件。

液压系统中的压力取决于—负载大小

液体粘度有三种表示方法，—动力—粘度，—运动一粘度和一

相对一粘度。

液压油对温度变化极为敏感，温度升高，粘度—降低」压力增大,

粘度—增加一，但数值变化小，可不考虑。（填"增加"或"降低"）

压力的表示方法有三种，即：.绝对压力一、_相对压力_和_表

压力其中，以大气压为基准计测压力，基准以上的正值叫一相对压

力_,基准以下的负值叫一绝对压力.。

通常将无—黏性_、不可—压缩—的液体称为理想液体。

液体流动时，若液体中任一点处的—压力____流速—和密度都不

随时间变化称为恒定流动。

伯努力方程是—能量守恒—定律在流体力学中的表达形式，理想

液体的伯努利方程中包含—压力—能、—位置势—能和动（比动）能

液体在管道中流动时的压力损失可分为一沿程—压力损失和一

局部_压力损失两种。

液压泵是一种能量转换装置，能将一机械能一转换为液体的—液

压能

液压泵是靠密封容积的变化来吸压油的，故一般称为_容积式液

压_泵。

对于液压泵来说，实际流量总是—小于—理论流量，实际输入转

矩总是—大于_理论上需要的转矩。（填写"大于"、"小于"）

液压泵按排量是否能调节分为一定量泵—和—变量泵

按结构形式分，常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等类型。

其中，_柱塞一泵总效率较高，常用于高压大流量液压系统；_齿轮一

泵结构简单，价格便宜，对油液污染不敏感，但泄漏量大，效率低，排

量不可调；一叶片_泵结构较复杂，对油液污染敏感。

在叶片泵中，_单作用一式叶片泵可作变量泵使用，其流量变化

是依靠改变一偏心距—实现的。

液压马达是将—压力能—转换为一机械能—的装置，可以实现连

续地旋转运动。

对于液压马达来说，实际流量总是—大于_理论流量，实际输出

转矩总是一小于—理论上需要的转矩。（填写"大于"、"小于"）

液压缸是将—液压能—转换为一机械能—的装置，是执行元件。

当双杆活塞式液压缸的活塞杆直径相同，两腔的进油压力、流量

相同时，活塞在两个方向的一运动速度—和1隹力—相同。

液压马达是将_压力能—转换为一机械_的装置，可以实现连续

地旋转运动。

可输出回转运动的液压缸是—摆动一缸。

对行程较长的场合，考虑到液压缸体的孔加工困难，所以采用一

柱塞式—液压缸。

_电液」:奂向阀由电磁铁先导控制，液压驱动，使液压系统中执

行元件能得到平稳换向。

如图所示的液压回路，若阀1的调定压力©=4MPa，阀2的调

定压力后=2MPa，试回答下列问题：

阀I是—溢流—阀，阀2是—减压—阀；

当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为_4MPa_、B点的压

力值为_OMPa_;

当液压缸运动至终点碰到挡块时，A点的压力值为_OMPa_、B

点的压力值为_2MPa_。

压力继电器是一种利用油液的—压力_来启闭电气触点的一种电

液控制元件。

二、简答题

1、简述液压传动和气压传动的优缺点。

答：液压传动的优点：（1）传动平稳，易于频繁换向。（2）质量轻、体积

小、动作灵敏。（3）承载能力大。（4）调速范围大，易实现无级调速。（5）

易实现过载保护。（6）液压元件能够自动润滑，元件的使用寿命长。（7）

容易实现各种复杂的动作。（8）能够简化机械结构。（9）便于实现自动化

控制。（10）便于实现系列化、标准化与通用化。

液压传动的缺点：⑴液压元件的制造精度要求高。（2）实现定比传动困

难。（3）油液易受温度的影响。（4）不适宜远距离输送动力。（5）油液中混

入空气易影响工作性能。（6）油液空气污染。（7）发生故障不容易检查与

排除。

气压传动的优点：Q）工作介质就是压缩空气，空气到处都有，用量不受

限制，排气处理简单，同时可少设置或不设置回气管道。（2）压缩空气

为快速流动的工作介质，所以可以获得较高的工作反应速度。（3）全气

压控制具有防火、防爆与耐潮的特点。（4）气体装置结构简单、轻便，

安装与维护方便。（5）压缩空气存储方便。（6）可远距传输。（7）清洁，

基本无污染。

气压传动的缺点。）空气具有可压缩性不易实现准确定位与速度控制。

⑵气缸输出的力较小，推力限制在20~30kN之间。⑶排气噪声较大。

（4）需要净化与润滑。

2、在液压系统中，液体介质的主要作用有哪些?

答：液体介质的主要作用有:

液体介质在传动系统中作中间介质，起传递与转换能量的作用。

起着对液压系统内各部件的润滑、抗磨、防腐蚀、防锈、冷却、

冲洗等作用。

保证整个液压系统运行可靠性，影响液压元件的使用寿命、

影响整套设备运行安全性。

3、简述液体静压力的特性。

答：由于液体不能受拉、受剪，只能受压，故有下列特性：

液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内沿线方向一致。

静止液体内任一点，所受到的各方向静压力都相等。

三、计算题

1、下图所示圆管，管中液体由左向右流动，管中通流断面的直径分别

为M=200mm和M=100mm,如果通过通流断面1的平均流速

0=1.5m/s,求通过通流断面2的平均流速应。

解：通过通流断面1的流量

(20012

%=%X4=1.5x^=0.0471W3A

由图可知通过断面1和断面2的流量相等即ql=q2

因此，通过同流断面2的平均流速

0.0471

v="=_________=6m/s

24心

I2/

2、某液压泵的工作压力p=8MPa,转速"=950r/min,泵的排量

l/=30ml/r,容积效率nv=0.95

，总效率n=0.9o求：（1）泵的输出功率；（2）驱动该泵的电动机功

率。

解：

（1）、液压泵的理论流量

qt=Vn=30x950=28.5Z/min

泄露流量

A7=刍(1一几)=28.5(1-0.95)=1.425Z/min

实际流量

q=/一的=28.5-1.425=27.075Z/mi:

泵的输出功率

p。=pq=8X106X27.075X103/60=3.61破

(2)、驱动该泵的电动机功率

片=4=吧=4.01加

1n09

3、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

67t=56L/min=9.33xl0-4m3/s

实际流量q=53L/min=8.83xl0-4m3/s

(1)、该泵的容积效率

8.83x10-4

=0.946

9.33x10-

液压泵的输出功率

F。=pq=6.3xl06X8.83X10-4=5.565W

(2)、总效率为：

P5.565八…

77=—o=-------=0.795

W7

4、某液压马达排量l^200ml/r，总效率〃=0.75,机械效率的=0.9。

当马达转速为500r/min时，求实际输入马达的流量qo

解：液压马达的容积效率

TJ0.75八…

Tiz=——=------=0.833

加0.9

实际输入液压马达的流量

nV500060x200x10-3

q二一=2£>/s

乐0.833

5、单杆活塞式液压缸缸筒内径为Z?-90mm活塞杆直径为4=60mm。

下图所示差动连接时，若输入液压缸的油液流量为q=50L/min,求活

塞的运动速度0。

解：假设该缸的容积效率qV=l

则活塞的运动速度

6、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，

无杆腔面积m=100cm2,有杆腔面积/2=80cm2,负载力Fi=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：

求解液压缸腔内压力和速度的途径通常是对液压缸的活塞进行受力分

析，列出两个液压缸的受力平衡方程，其中左侧液压缸的受力平衡方程

为plAl=p2A2+Fl①

右侧液压缸有杆腔的回油路通过两位四通换向阀与油箱相通，即有杆腔

的油液压力为0，所以活塞的受力平衡方程为p3Al=F2②

又由于左侧液压缸的有杆腔与右侧液压缸的无杆腔相通，即p2=p3③

式①、式②、式③联立求解得

PA\~~A+