流体力学与液压传动复习题4套含答案大学期末复习资料.docx

流体力学与液压传动复习题4套含答案大学期末复习资料.docx

《流体力学与液压传动复习题4套含答案大学期末复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学与液压传动复习题4套含答案大学期末复习资料.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

流体力学与液压传动复习题4套含答案大学期末复习资料

复习题

（一）

学号姓名

一填空题：

1．液压传动的定义是以液体为介质，依靠运动着的液体压力能来传递动力　　　　　　　　　　　　　　

。

它的两个主要特征是①压力取决于负载

②速度取决于流量。

2．液压系统通常可以由以下五大部分组成能源装置（动力元件）、执行元件、控制元件、

辅助元件、工作介质。

3．单位体积液体的质量称为液体的密度，用表示，写成=m/V，

单位是kg/m3。

单位体积液体的重量称为液体的重度，用表示，

写成=mg/V，单位是N/m3。

重度与密度的关系是=g。

4．动力粘度的表达式为μ=

，其物理定义是两相邻液体层以单位速度梯度流动时，在单位接触面积上产生的内摩擦力。

μ的单位在CGS制中为dyn·s/cm2,简称泊（P）；在国际单位制中为N·s/m2，简称Pa·s。

运动粘度是动力粘度与密度的比值，即=μ/。

的单位在CGS制中为cm2/s，简称St（斯），在国际单位制中为m2/s。

5．温度升高时，液体的粘度降低，此时系统或元件泄漏量将增加，因此希望粘度随

温度的变化越小越好。

油液粘度与温度的关系称为粘温特性。

6．我国液压油的牌号是以该油在温度为50ºC时的运动粘度来确定的。

例如20号液压油表示为50ºC时的运动粘度为20厘斯（20cSt）。

7．液体静压传递原理（帕斯卡原理）是密闭容器内，施加于静止液体上的单位压力将等值、同时地传递到液体内所有各点。

8．理想液体是指无粘度、不可压缩的假想液体，稳定流动是指液体的运动参数仅是空间坐标的函数，不随时间变化。

9．流量连续性方程表明液体在稳定流动时流经不同截面的流速与其通流截面积大小成

反比，即管子细的地方流速快，管子粗的地方流速慢。

10．佰努利方程可以写成p/ρg+Z+u2/2g=常数，式中每一项分别表示比压能、

比位能、比动能，它们的量纲都是长度。

公式的物理意义为理想液体在重力场中作稳定流动时，沿流线上各点的压力能、势能和动能之和是常数。

11．流动液体动量方程的表达式是

。

12．层流是指液体流动时液体质点互不混杂的线状或层装流动，此时液体各质点平行于管道流动，流速较低，粘性力起主导作用，

其动能修正系数为2，动量修正系数为1.33；紊流是指液体流动时呈混杂紊乱的流动，此时液体除了做平行管道的轴线运动外，还或多或少具有横向运动，流速较高，惯性力起主导作用，其动能修正系数为1，动量修正系数为1。

通常用雷诺数来判断，临界雷诺数为2320。

13．水力半径R等于液流的有效面积和湿周之比，当园截面流管直径为d时，

水力半径R=d/4。

14．在密封管道中流动的液体存在因粘性产生的沿程能量损失，

其表达式为

；由于流速的大小或方向发生急剧变化造成的局部能量损失，其表达式为

.

二.简答及计算题

1．画出薄壁小孔、细长阻尼孔的流量-压力特性曲线。

1-1所示的大水箱中，在液面下h=10m处设置一阀门，当阀门打开时，1-1处压力表的读数为0.49105Pa，阀进口处直径d1=10mm，=10000N／m3,动能修正系数=1，试求：

通过阀门的流量？

（不计局部损失）

图1-1

2．

某液压系统由泵至马达的管路如图1-2所示。

已知管径为1.6cm，油液重度=0.8810-2N／cm3,=0.187cm2/s,流速v=5m/s,管内壁相对粗糙度/d0.0001,在45时局部阻力系数=0.3,在90时=1.12。

试求由泵至马达的全部压力损失。

图1-2

复习题

（二）

学号姓名

一填空题：

1．容积式液压机械（泵、马达）的工作原理是依靠密封工作腔的容积周期性反复变化而实现吸油和排油。

泵和马达都是能量转换装置，油泵是把机械能转换成液体压力能，马达是把液体压力能转换成机械能。

2．泵和马达工作的必要条件是①周期性变化的密封工作容腔，②与工作容腔想适应的配流装置。

对于泵还需一定的自吸能力。

3．对于泵来说，密封工作容积变大为吸油过程，工作容积变小为压油过程。

同理，对于马达来说，密封工作容积变大为进油过程，工作容积变小为排油过程。

4．配油机构一般可分为三种形式端面配油、轴配油、阀配油。

5．泵和马达机械能的主要性能参数为T,n（转矩，转速），液压能的主要性能参数为p,Q（压力，流量）。

6．泵和马达流量Q=qn，转矩T=

，功率P=pQ或P=

。

7．齿轮泵的密封工作空间由壳体，端盖，齿槽组成。

8．齿轮泵泄漏的主要途径有①齿顶圆和壳体内孔间隙，②齿轮端面与端盖之间的轴向间隙③轮齿啮合线处的接触间隙，其中以2最为严重，因为此处间隙大且压差大。

9．齿轮泵的径向不平衡力主要是由于吸油腔和压油抢压力不相等，存在压力差造成的，此合力作用在齿轮上，指向吸油腔一侧。

减小不平衡力，可采用①开压力平衡槽2减小压油腔的方法。

10．齿轮泵提高工作压力的主要途径是减少泄露，提高容积效率；提高轴承寿命。

11．叶片泵转子每转一圈吸排油各一次则称为单作用式叶片泵，由于转子上作用有液压力不平衡，使转子轴承受径向负载，因此也称此泵为非平衡式叶片泵。

当转子每转一圈吸压油各两次称为双作用式叶片泵，由于该泵两个吸油口和两个压油口对称分布，故转子轴上的力径向平衡，因此也称此泵为平衡式叶片泵。

12．双作用叶片泵叶片向前倾斜13度，其作用是减小压力角，防止叶片被卡住或折断，单作用叶片泵叶片向后倾斜24度，其作用是有利于叶片靠离心力甩出去。

13．径向柱塞泵可以通过改变定子和缸体之间偏心距大小改变泵的流量，通过改变偏心距的方向来改变进出油口方向。

14．柱塞泵的输出流量是脉动的，偶数柱塞泵的脉动率比奇数柱塞泵的脉动率要大，柱塞数多的要比柱塞数少的要小，因此柱塞数常取奇数。

二.判断填图：

1．

油液流向2.转动方向3.吸压油口

名称齿轮泵名称齿轮马达名称双作用叶片泵

4.转动方向5.转动方向

名称叶片马达名称径向柱塞泵

三.简答及计算题：

3．画出泵的效率-压力特性曲线。

4．简述齿轮泵的困油现象、危害及消除此现象的措施。

5．画出限压式变量泵特性曲线，并说明其调整方法。

6．如图所示，巳知液压泵的排量qp=10mL/r；

转速np=1000r／min；容积效率vp随压力按

线性规律变化，当压力为调定压力4MPa时，

vp=0.6；液压缸A和B的有效面积皆为

100cm2；液压缸A和B需举升的物重分别为

WA=45000N，WB=10000N，试求：

（1）液压缸A和B举物上升速度；

（2）上升和上升停止时的系统压力；

（3）上升和上升停止时液压泵的输出功率。

答案：

注意，这里的当压力为调定压力4MPa时，

vp=0.6是为了求泄流系数kl

（1）VA=0.55m/min,VB=0.9m/min

（2）B上升时P=1MPa,B停止A上升时P=4.5MPa,A停止时为溢流阀调定的压力

（3）B上升时POP=150W,B停止A上升时POP=412.5W，A停止时为溢流阀调定的压力和溢流阀流量的乘积

复习题（三）

学号姓名

一填空题：

15．液压缸的机械能参数为力、速度，液压能参数为压力（p）、流量。

16．若不考虑液压缸的泄露，液压缸的运动速度只决定于输入液压缸的油液流量和活塞的有效工作面积（Q、A）。

17．液压缸差动连接工作时，缸的a，缸的d。

．a.运动速度增加了b.输出力增加了c.运动速度减少了d.输出力减少了

18．单活塞杆液压缸筒固定时，其工作台的最大活动范围是活塞有效行程L的2倍。

双活

塞杆液压缸筒固定时，其工作台的最大活动范围是活塞有效行程L的3倍。

19．液压缸的结构基本上由缸筒组件、活塞组件、密封装置、排气装置、

缓冲装置等五大部分组成。

20．液压缸的密封部位活塞、活塞杆、端盖。

二．看图填空：

名称差动连接名称柱塞式液压缸名称增力缸

推力F=

推力F=

推力F=

速度v=

速度v=

速度v=

名称双杆活塞缸名称增压缸

推力F=

增压比=

速度v=

三.简述题及计算题：

7．活塞缸体固定或活塞杆固定的两种活塞缸，其进油方向和负载的运动方向之间是什么关系？

（用图示表示）

8．设计差动连接液压缸，要求快进速度（v快进）为快退速度（v快退）的2倍，则缸筒内径D是活塞杆直径d的几倍？

答案：

d

9．今需设计组合机床动力头驱动液压缸，其快速趋近、工作进给和快速退回的油路分别在图（a）、（b）、（c）中示出，现采用限压式变量泵供油，其最大流量Qm=30L/min。

要求v快进=8m/min；v快退=10m/min；v工作=1m/min。

试求液压缸内径D、活塞杆直径d以及工作进给时变量泵的流量Q。

答案：

d=6.91cm

D=9.27cm

Q=6.75L/min

4\如图所示的油缸，其D=10cm,d=6.8cm将Q=25L／min的油泵直接接入油缸的无杆腔。

当负载L=25103N时，求油泵的输出油压p和活塞的运动速度v。

若油泵直接接入油缸的有杆腔，活塞的运动速度v又是多少？

答案：

p2=0,p1=3.18MPaV=3.18m/min

若油泵直接接入有杆腔，V=5.92m/min

复习题（四）

学号姓名

一填空题：

21．液压阀按照其作用可分为方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀、复合控制阀。

22．单向阀是油液只能从一个方向通过，不许反向倒流的阀，有普通单向阀和液控单向阀两种。

23．换向阀是利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向的阀，操纵方式主要有手动、机动（行程）、电动、液动、电液动。

安装形式有板式、管式、法兰式

4．在用一个液压泵驱动一个执行元件的液压系统中，采用三位四通换向阀使泵卸荷，可

选用M、H、K型中位机能。

5．用三位四通换向阀组成的卸荷回路，要求该液压缸停止时两腔不通油，该换向阀的中

位机能应是K、M型。

6．某三位四通电液换向阀由一个三位四通电磁换向阀做导阀和一个三位四通液动换向阀

做主阀，当电磁铁断电后，导阀回到中位，然后主阀在弹簧作用下回到中位，导阀的

中位机能应选Y型。

7．液压卡紧是指由于阀芯和阀体的几何形状误差和中心线不重合造成阀芯和阀体之间的摩擦力太大，而使弹簧不能推动阀芯复位（或：

换向阀在停止使用一段时间后重新启动时，需要克服很大的阻力才能使阀芯移动）的现象。

为减小液压卡紧一般常在阀的表面开压力平衡槽或均压槽。

8．压力阀的共同特点是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作的。

9．溢流阀作定压阀时，主阀口是常开的。

常用于定量泵系统，保证系统压力为

恒定值，起溢流和稳压作用。

溢流阀作安全阀时，主阀口是常闭的。

常用于变量泵系统，保证系统压力

不超过最大允许值，起安全限压保护作用。

10．直动式溢流阀不适合做高压大流量溢流阀的主要原因是当溢流量较大时，由于阀芯移动量变化大，使调压弹簧压缩量变化大，造成压力波动较大，影响系统工作性能。

11．先导式溢流阀是由先导阀和主阀两部分组成。

其特点是定压精度高、溢流量大、稳定性好、结构复杂、成本高。

。

把先导式溢流阀的远程控制口接了回油箱，将会发生卸荷。

12．减压阀是将入口处较高的一次压力降低为较低的二次压力的阀。

它的作用为减压和稳压。

13．节流阀是通过改变节流口过流端面积的大小或液流通道长短改变液阻，进而控制通过阀口流量的阀。

14．调速阀是由定差减压阀和节流阀串联组成，使节流阀出入口之间的压力差不变，从而使通过阀的流量不变的阀。

实际上就是在节流阀前串联一个定差减压阀。

它使压力为p1的油液先降到p2再经节流阀压力降为p3，并保持p=P2-P3不变，故通过阀的流量不变。

注意和溢流节流阀进行比较（并联一个压差式溢流阀）

二．看图填空：

A名称：

溢流阀作用：

溢流定压稳压

B名称：

顺序阀（卸荷阀）作用：

卸荷

C名称：

溢流阀作用：

背压

D名称：

减压阀作用：

为系统提供比溢流阀调定压力低的工作压力

E名称：

压力继电器作用：

顺序动作

F名称：

单向节流阀作用：

速度换接

单向阀4的作用防止系统压力升高时油液倒流，保护泵2，单向阀6的作用防止系统压力突然升高而损坏泵1，阀3的作用为当系统压力升高时使泵2卸荷。

阀5的作用为保证系统工作压力不变，溢流定压。

三.简答及简述题：

10．试画出直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量—压力特性曲线、并进行分析比较。

11．有哪些阀可以在液压系统中当背压阀用？

单向阀、溢流阀、顺序阀、节流阀、调速阀

12．试画出节流阀的特性曲线，解释流量阀的节流口为什么要采用薄壁小孔而不采用细长小孔?

13．试画出调速阀的特性曲线,并与节流阀进行分析比较。

14．试画出所有学过的控制阀的职能符号，并写出其名称及结构特点。

四.计算题：

1.某系统如图1-1所示，已知：

A1=50cm2,Qp=20L/min,pt=40bar,调压偏差pt=3bar,当FL=19500N时测得v=3cm/s，求：

pL、pk、Qy、PL、Py、Pp近似画出溢流阀流量-压力特性曲线；M点流量-压力特性曲线。

（pt为溢流阀的调定压力，小标y指的是溢流阀）

图1-1

答案：

1、pL=3.9MPa

pK=3.7MPa

QY=11L/min

PL=585W

PY=715W

PP=1300W