工程材料和成型基础期末考试.docx

工程材料和成型基础期末考试.docx

《工程材料和成型基础期末考试.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程材料和成型基础期末考试.docx（7页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

工程材料和成型基础期末考试

工程材料和成型基础期末考试

工程材料及成型基础期末考试

一、单项选择题：

每小题2分，共30分。

1.液压系统是利用液体的_______来传递动力和信号的。

A．动能B．位能C．压力能D．热能

2.我国油液牌号是以40℃时油液的平均______来表示的。

A．动力粘度B．运动粘度C．相对粘度D．恩式粘度

3.真空度是指_______。

A．绝对压力与相对压力的差值

B．大气压力与相对压力的差值

C．绝对压力高于大气压力时，该绝对压力与大气压力的差值

D．绝对压力低于大气压力时，该绝对压力与大气压力的差值

4.在同一管道中，分别用Re层流、Re临界、Re紊流表示层流、临界、紊流时的雷诺数，那么三者的关系是______。

A．Re层流＜Re临界＜Re紊流B．Re层流=Re临界=Re紊流

C．Re紊流＜Re临界＜Re层流D．Re临界＜Re层流＜Re紊流

5.连续性方程是______在流体力学中的表达形式。

A．质量守恒定律B．能量守恒定律C．动量定理D．以上都不是

6.液体流动时，对压力损失影响最大的是______。

A．液体粘度B．管路长度C．管道内径D．液体速度

7.细长孔的流量计算公式为q=πd4Δpn/（128μl），其中细长孔前后压差Δp的次数n=______。

A．1/2B．1C．2D．3

8.液压泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为______。

A．工作压力B．额定压力C．最大压力D．吸入压力

9.外啮合齿轮泵吸油口比压油口做得大，主要是为了______。

A．防止困油B．减少流量泄漏C．减小径向不平衡力D．增大吸油能力

10.限制齿轮泵压力提高的主要因素为_______。

A．流量不均B．困油现象C．径向力不平衡D．流量泄漏

11.以下图形符号中表示单向定量马达的是______。

A．B．C．D．

12.液压马达的实际工作压力取决于______。

A．输入的实际流量B．输出转速C．额定压力D．外负载

13.液压系统中的液压缸属于______。

A．动力元件B．执行元件C．控制调节元件D．辅助元件

14.液压缸的面积一定，则其运动速度取决于______。

A．系统的工作压力B．系统的外负载

C．进入液压缸的流量D．泵的额定流量

15.若要求差动缸正反向速度一致，应使液压缸的几何尺寸满足：

D=______。

A．d/2B．dC．2dD．2d

二、判断题：

每小题1分，共10分。

1.温度对油液粘度的影响是：

当油液温度升高时，其粘度随着升高。

（×）

2.根据液体的连续性方程，液体流经同一管道的不同截面时，面积较小截面的流速较快。

（√）

3.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合一侧的为吸油腔，逐渐进入啮合一侧的为压油腔。

（√）

4.双作用叶片泵从转子径向力平衡考虑，叶片数应选偶数；单作用叶片泵的叶片数常选奇数，以使流量均匀。

（√）

5.齿轮泵多用于高压系统，柱塞泵多用于低压系统。

（×）

6.马达是执行元件，输入的是压力油，输出的是力和转矩。

（√）

7.液压马达和液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有液压泵均可用作马达使用。

（×）

8.由于存在泄漏，输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。

（√）

9.单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸，双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸。

（×）

10.单杆活塞液压缸差动连接时，无杆腔压力必大于有杆腔压力。

（×）

三、填空题：

每空1分，共10分。

1.液体的流动状态可分为________和________，通常用雷诺数判定流态。

（层流，湍流/紊流）

2.液压系统中的压力损失可分为________压力损失和________压力损失。

（沿程，局部）

3.容积式液压泵是靠________容积的________变化来实现吸油和排油的。

（密闭，周期性）

4.齿轮泵的流量泄漏一般有三条途径：

____________、轮齿与泵体内表面的径向间隙、__________________________。

（齿轮啮合处，端盖面与齿轮侧面的轴向间隙）

5.单作用叶片泵的转子每转一周，完成吸油、排油各________次。

同一转速的情况下，改变它的________可以改变其排量。

（一，偏心距）

四、简答题：

每小题5分，共20分。

1.液压传动系统由哪几部分组成？

每个部分各自的作用是什么？

答：

动力元件——将机械能转换为液体压力能；

执行元件——将液体压力能转换为机械能，驱动工作机构做功；

控制调节元件——控制或调节系统的压力、流量或油液流动方向；

辅助元件——散热、贮油、蓄能、连接、过滤等；

工作介质——传递运动、动力和信号。

2.写出理想流体的伯努利方程，并简述其物理意义。

答：

理想流体的伯努利方程——p1/（ρg）+z1+v12/（2g）=p2/（ρg）+z2+v22/（2g）；

物理意义——在密闭管道内作定常流动的理想液体具有三种形式的能量（压力能、位能/势能、动能），在沿管道流动的过程中，三种能量之间可以相互转化，但是在管道任一截面处三种能量的总和是一个常量。

3.齿轮泵产生困油现象的根本原因是什么？

困油现象有什么危害？

怎么消除？

答：

根本原因——为保证连续运转，必须使齿轮啮合的重叠系数大于1；

危害——冲击、汽蚀、振动、噪声等；

消除方法——开设卸荷槽。

4.齿轮泵、单作用叶片泵、双作用叶片泵、轴向柱塞泵以及径向柱塞泵中，哪些是定量泵？

哪些是变量泵？

每种变量泵各自的调节流量方法是什么？

答：

定量泵——齿轮泵、双作用叶片泵。

变量泵——单作用叶片泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵。

流量调节方法：

单作用叶片泵——调整定子、转子之间的偏心距；

轴向柱塞泵——调整斜盘倾角；

径向柱塞泵——调整定子、缸体之间的偏心距。

五、计算题：

每小题10分，共30分。

1.如图所示，滑动轴承与轴的间隙δ=1mm，轴的转速n=180r/min，轴径d=150mm，轴承宽b=250mm。

计算由润滑油的粘性摩擦所消耗的功率（油的动力粘度μ=0.025Pa·s）。

2.某液压泵转速为950r/min，排量为168mL/r，在额定压力29.5MPa和相同转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为0.87。

计算额定工况下：

①泵的理论流量；

②泵的容积效率；

③泵的机械效率；

④泵的输出功率；

⑤泵所需的电动机驱动功率。

3.某液压泵，当负载压力为8MPa时，输出流量为96L/min；负载压力为10MPa时，输出流量为94L/min。

用此泵带动排量为80mL/r的液压马达，当液压马达的负载转矩为120N·m时，其机械效率为0.94，转速为1100r/min。

计算此时液压马达的容积效率。

解：

习题1-5（P15）.滑动轴承如题图5所示，轴承与轴颈的间隙δ＝1*10-3m，轴转速n＝180r/min，轴颈d＝150*10-3m，轴承宽b＝250*10-3m。

试计算由润滑油的粘性摩擦所消耗的功率（油的动力粘度μ＝2.5*10-2Pa·s）。

解：

由题意可知，δ＝1*10-3m，n＝180r/min，d＝150*10-3m，

b＝250*10-3m，μ＝2.5*10-2Pa·s，

根据牛顿内摩擦定律，有F＝μA·（du/dy）.

又有A＝（πd）·b，

du/dy＝v/δ＝ωr/δ＝（2πn/60）·（d/2）/δ，

从而可求得由润滑油的粘性摩擦所消耗的功率

P＝Fv≈5.89W.

习题2-4（P31）.如题图4所示为一粘度计，在外筒和内筒之间充满油液，若D＝100mm，d＝98mm，l＝200mm，当外筒转速n＝8r/s时，测得的转矩M＝40N·cm。

试求其油液的动力粘度。

解：

由题意可知，D＝100mm，d＝98mm，l＝200mm，

n＝8r/s，M＝40N·cm，

根据牛顿内摩擦定律，有F＝μA·（du/dy）.

又有F＝M/（D/2），A＝（πD）·l，

du/dy＝v/δ＝ωR/[（D－d）/2]＝（2πn）·（D/2）/[（D－d）/2]，

从而可求得其油液的动力粘度

习题3-10（P50）.某液压泵输出油压为10MPa，排量为200mL/r，容积效率为0.95，总效率为0.9，电动机转速为1470r/min，在不计泵的出口油压时，求液压泵的输出液压功率和带动该泵的电动机功率。

解：

Po=Δpq，

q=qtηv，

qt=Vn，

代入数据，得Po=46.55kW，

Pi=Po/η≈51.72kW.

习题3-11（P50）.齿轮泵的齿轮分度圆直径56mm，齿宽25mm，齿数14，泵的转速1450r/min，容积效率0.9，求泵的理论流量和实际流量。

解：

qt=6.66zm2Bn，

d=mz，

代入数据，得qt≈54.08L/min，

q=qtηv≈48.72L/min.

习题4-10（P69）.采用单杆液压缸（缸固定），设进油流量q=40*103cm3/min，压力p=2.5MPa，活塞直径D=125mm，活塞杆直径d=90mm，试求：

（1）当压力油从无杆腔进入，有杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度及输出推力；

（2）当压力油从有杆腔进入，无杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度及输出推力；

（3）当差动连接时，活塞的运动速度及输出推力。

填空：

液体在管道中存在两种流动状态，层流状态下粘性力起主导作用，湍流状态下惯性力起主导作用，液体的流动状态可用雷诺数来判断。

①液压泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为额定压力。

②限制齿轮泵压力提高的主要因素为流量泄漏。

③单作用叶片泵的转子每转一周，完成吸油、排油各一次。

同一转速的情况下，改变它定子和转子之间的偏心距可以改变其排量。

如何减小齿轮泵的径向不平衡力？

答：

缩小压油腔（压油口孔径小于吸油口孔径）；开压力平衡槽等。

补充填空①：

先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成，前者控制压力，后者控制流量。

补充填空②：

溢流阀为入口（入口/出口）压力控制，阀口常闭（开/闭），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通；定值减压阀为出口压力控制，阀口常开，先导阀弹簧腔的泄漏油必须单独外接油箱。

先导式减压阀与先导式溢流阀有什么区别？

现有两个阀，由于铭牌不清，在不拆开阀的情况下，根据它们的特点如何判断哪个是溢流阀、哪个是减压阀？

区别：

①减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持入口压力基本不变。

②在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进、出油口不通。

③为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄漏油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道与出油口相通，不必单独外接油箱。

判别：

可。

根据两个阀在不工作时进、出油口的通断状况（参见上述区别第2条）或者孔口数量（参见上述区别第3条，先导式减压阀有4个孔，先导式溢流阀有3个孔）进行区分

习题5-9（P96）.什么是三位滑阀的中位机能？

研究它有何用处？

答：

换向阀阀芯未受操纵它的外部作用时所处的位置称为常态（中间）位置，这是阀的原始位置，在这个位置上各油口的连通情况就是这个滑阀的中位机能。

研究它可以利用它的不同中位机能，实现系统的保压、卸荷，液压缸的浮动，启动平稳性，换向精度与平稳性等功能要求。

习题5-9（P96）.什么是三位滑阀的中位机能？

研究它有何用处？

答：

换向阀阀芯未受操纵它的外部作用时所处的位置称为常态（中间）位置，这是阀的原始位置，在这个位置上各油口的连通情况就是这个滑阀的中位机能。

研究它可以利用它的不同中位机能，实现系统的保压、卸荷，液压缸的浮动，启动平稳性，换向精度与平稳性等功能要求。