天津中德职业技术学院
教师教案
课程液压与气动技术班级学期上课日期课时 4 累计课时 4 教师杨健审签
课程类型理论+实训
课程名称（章、节）第二部分气压传动第一章概述
§1-1: 课程综述§1-2: 气动技术的发展历史§1-3: 气动技术的应用§1-4: 气动控制特点§1-5: 气动系统的组成
第二章 流体力学基础知识
§2-1: 空气的物理性质§2-2: 流体力学基础知识
教学目的要求教学目的：通过剖析生活中的一些现象和他们已具备的物理知识来引导学生对学习这门专业课产生浓厚兴趣，通过观影和讲解使学生对气动技术有一个初步认识，使学生了解、理解流体力学的基础知识
对学生的要求是：a.了解气动技术的发展b.掌握气动控制的特点及组成c. 理解气动基础知识 d.能够利用流体力学的基础知识分析气动控制系统中的一些现象
教学重点气动控制技术的特点；气动基础知识教学难点气动基础知识
主要教具、
设备、材料
图片；书；实物、投影仪课后记
教学内容（板书）教学步骤、方法时间
第二部分气压传动与控制
第一章：概述
§1-1：课程综述:
该课程为理论与实训相结合，理论28学时，实
训28学时
学习目标：
?了解气压传动的基础知识；
?熟悉各种常用气动元件的作用、结构、工作原理、特点、使用中注意的问题、职能符号；
?能够识别气路图、电气气路图；
?能设计简单的气路图、电气气路图；
?能够进行气动系统的安装、调试、故障的诊断和排除。以板书的形式介绍约5分
钟
教学内容教学步骤、方法时间
§1-2：气动技术的发展历史
任何一项技术的发展都来源于人们的生产活动，而在这些生产活动中的一些创造性发明和应用往往是一种新技术的起源。气动技术的发展也不例外，它也是来源于生产实践的应用。
气动的发展分为五个阶段：
发展的第一阶段 1856年首次在工业上应用。
发展的第二阶段 19世纪末（18**年）--20世纪初
（19**年），初具规模。
发展的第三阶段 1910左右应用于工业自动化生产线。
发展的第四阶段1945年—20世纪中期高速发展。
发展至今广泛应用各行各业。以讲解、投影膜片
为主，以板书为辅
约10
分钟
教学内容（板书）教学步骤、方法时间
§1-3:：气动技术的应用
⑴各种现代化机床的辅助控制装置
⑵冶金行业
⑶轻工行业
⑷测量领域，化工行业：
气动测量的特点：
⑸汽车制造业
⑹交通运输业
⑺现代航天航空工业
§1-4 气动控制特点
一、 优点：
⑴由于气动采用的工作介质是空气，它来自自然界，可谓取之不尽，用之不竭。
⑵空气粘度小，空气在管路中流动的阻力损失小。
⑶对工作环境适应性强，安全可靠
⑷动作快，反映迅速（响应速度快）
⑸元件和系统的结构简单，制造，安装，维护方便，寿命长。以讲解、板书为主
以膜片为辅
以讲解为主、板书
为辅，使学生对气
动技术在工业上的
应用建立一个感性
的认识
约20
分钟
约30
分钟
教学内容（板书）教学步骤、方法时间
⑹自动化程度高
⑺使用后的压缩空气可以直接排放到空气中（一般系统）由于压缩空气清洁，不会对环境造成污染。
⑻能量可以储存：
气压传动也有它的局限性即缺点：
⑴由于空气本身具有可压缩性，它所控制的机械运动，速度稳定性较差，对负载的变化比较敏感。
⑵压力受到限制
⑶由于压缩空气排放到大气中会产生很大的噪音
§1-5 气动系统的组成
气动系统是由气源、气动控制元件、气动执行元件及辅助元件构成。
观看气动技术在工业上应用的录象以讲解为主、板书
为辅，使学生对气
动技术在工业上的
应用建立一个感性
的认识。
以膜片、实例、板
书的形式讲解
观影
约15
分钟
10分
钟
教学内容（板书）教学步骤、方法时间
第二章 气压传动基础知识
§2-1 空气的物理性质
1)空气的成分：
2)空气的密度：
ρ= m/V——单位体积内空气的质量。
3)湿空气与干空气
含水蒸气的空气我们称之为湿空气
不含水蒸气的空气叫干空气。这样我们就可以认为湿空气是由干空气和水蒸气组成的。根据道尔顿定律ρ湿=（m g+m s）/V =ρg+ρs
=干空气密度+水蒸气密度
干空气的密度还可以表示为：
ρ=ρ0273/（273+t）*P/0.1013ρ——某温度toc与压力P状态下干空气密度
ρ0——标准状态下ρ既一个大气压摄氏0oc时，ρ0 =1.293kg/m3
P——绝对压力 Mpa
湿空气的密度还可以表示为：：
ρ湿=ρ0273/（273+t）*（P-3.78φP b）/0.1013提问、讲解加板书本节
约45
分钟
教学内容（板书）教学步骤、方法时间ρ湿——湿空气的密度（kg/m3）
讲解加板书加提问P——湿空气的压力 MPa
P b——某温度toc时饱和空气中水蒸气的分压力
MPa（见书表1-1）
Φ——空气的相对湿度习惯上有时还会用到比重γ
γ=gρg——重力加速度为9.8m/s
4)绝对湿度：单位体积湿空气中所含有水蒸气的质
量称为湿空气的绝对湿度。
5)饱和绝对湿度：是指在一定温度、压力下单位体
积的气体所含有的最大限度的水蒸气量。
6)相对湿度：反映的是空气中含有水份的程度。
φ=ρs/ρb*100％
当φ=0 ρ
=0 空气绝对干燥；
s
当φ=100％ρs=ρb空气中的水蒸气达到饱和，其吸
收水蒸汽的能力为零。
φ在0~100%之间变化，当φ=60%~70%时人体感觉比
较舒适。气动技术中规定各种阀的相对湿度不得大于
90%。
7）空气压缩性与膨胀性：当流体压力变化时体积随
教学内容（板书）教学步骤、方法时间之改变的性质称为流体的压缩性。当流体因温度变化
讲解加板书
体积随之改变的性质称为流体的膨胀性。
8）大气压：地球的周围都是空气，覆盖地球的空气
层叫做大气。
9) 压力:
概念:单位面积上所受的法向力称为压力.
P=F/A
在工业气动系统中我们统称压强P为压力,
压力F为力,这与我们在物理中介绍的名称不同，这
一点在今后的学习中要特别引起注意。
10)压力的换算
1MPa=106Pa=103Kpa 1bar=0.1Mpa
1bar=1.02 kgf/cm2 1bar=14.5 bf/i n2
11)压力的表示方法
12)湿空气压力（P）
P=Pg+Ps
Ps-----水蒸气压力 Pg------空气压力
13)流量：单位时间内流过通流截面的气体体积
14)设某一微小通流见面dA上的流速为u则通过dA
教学内容（板书）教学步骤、方法时间
讲解加板书加提问
的微小流量为dQ=u·dA 对此式进行积分得
经过通流截面A的流量。Q=∫A u dA
流速在整个通流截面上的分布规律是按抛物线分布
的平均流速v Q=v·A
教学内容（板书） 教学步骤、方法 时间 §2-2 流体力学基础知识
1) 粘性：流体的粘性是指流体具有抗拒流动的性质 2) 帕斯卡定律：
F 1/A 1=F 2/A 2=P
3)
理想气体状态方程：
根据实验，在平衡状态下理想气体三个基本状态参数P 、V 、T 之间保持着一个简单的关系即：
P*V / T = R
或 P·V=RT P ——绝对压力 Pa
T ——绝对温度 oK oK=273+oc υ——气体比容 m3/kg （υ=1/ρ） ρ——气体密度 kg/m3 V ——气体体积 m3
R ——气体常数 干燥空气 k=287焦耳/千克·开
讲解加板书
约45分钟
教学内容（板书）
教学步骤、方法 时间 3) 连续性方程
ρ1V 1A 1=ρ2V 2A 2=常数
如果气体速度很低可视为不可压缩的即ρ1=ρ2=常数，则V 1A 1=V 2A 2=Q=常数
Q=V 1A 1=V 2A 2----------连续性方程
它说明了在同一管路中无论流通面积怎样变化，只要没有泄漏，1.气体通过任一截面的流量是相等的，同时还说明了 2.在同一管路中通流面积大的地方气体流速小，通流面积小的地方则气体流速大，此外，3.当通流面积一定时，通过的气体流量越大，其流速也越大。
4) 能量守恒定律（伯努利方程）
为了便于分析，假设流体为没有粘性的理想流体，且在管内作稳定流动，因而没有能量损失，根据能量守恒定律，同一管道每一截面上的总能量都是相等的。
讲解加板书
教学内容（板书）
教学步骤、方法 时间
对于流动的流体而言，单位重量流体的总能量为单位重量流体的压力能P/r 和位能z 以及单位重量流体的动能1/2mv 2/mg = v 2/2g 之和。
图中任意取2个截面A 1、
A 2他们距离基准水平面的坐标位置分别为Z 1、Z 2流速分别为v 1、v 2，压力分别为P 1、P 2根据能量守恒定律有：
P 1/r+Z 1+V 12/2g = P 2/r+Z 2+V 22/2g
伯努利方程的物理意义：在管内作稳定流动的气体具有三种形式能量，在任一截面上这三种能量可以互相转换，但其总和不变。对于气体而言，由于z 的数量级很小，可忽略不计，方程可简化为：
P 1/r +V 12/2g = P 2/r +V 22/2g = c
5) 不可压缩气体通过节流小孔的流量
当气体以较低的速度通过节流小孔时，可以不计其压
讲解加板书，通过提问使学生掌握伯努利方程的应用
教学内容（板书）
教学步骤、方法
时间 缩性，将其密度视为常数（由连续性方程、伯努利方程）
Q ——通过节流小孔的流量 m3/s Cd ——流量系数
——流体通过节流小孔的断面收缩系数 Cd=αC υ
C υ——流速系数 一般C υ=0.97 A ——节流小孔的面积 m2 ρ——气体的密度 kg/m3 ΔP ——节流孔前后的压差 ΔP=P 1-P 2 6) 可压缩性气体通过节流小孔的流量 a ．当P 2/ P 1<0.528 流速在声速区时，
Q Z （L/min ）-----自由状态下的体积流量即T 0=2730K
P 0=0.1013Mpa
b ．当P 1=（1~1.893）P 2 流速在亚声速区
P 1------Mpa T---------0K
讲解加板书
教学内容（板书）教学步骤、方法时间?P-----Mpa S---------有效截面 mm2
讲解加板书
总结4节课的重点内容，根据授课情况及进度进行提
问思考练习
桂林电子科大职业学院教案主讲人：赵鲁燕 主讲科目:模具设计与制造基础 开课单位：桂电职院机电工程系
第1讲第1章绪论 教学目标： 1、掌握液压与气压传动的相关概念； 2、通过举例掌握液压与气压传动的工作原理和系统及其传动的特点； 3、了解液压与气压传动的应用。 教学重点： 1、液压与气压传动工作原理 2、液压与气压传动的系统组成及应用 教学难点： 液压与气压传动实例应用 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（10分钟） 介绍液压与气压传动目前应用领域及未来发展前景，本门课程的性质与任务；本门课程的教学的基本要求和教学安排、考试方式。 二、授课主要内容 1.1液压与气压传动的工作原理（30分钟） 1）液压与气压传动的基本概念 2）举例说明液压与气压传动原理 3）液压传动的基本特点 1.2液压与气压传动系统的组成与实例（30分钟） 1)液压与气压传动系统的实例： 案例：机床工作台液压系统结构有原理；气动剪切机的工作原理图 2）液压与气压传动系统的组成及各组成部分的功用 1.3液压与气压传动的优缺点（10分钟） 1）液压传动的优缺点 2）气压传动的优缺点 1.4液压与气压传动的应用（5分钟） 三、总结：（5分钟）
第2讲第2章液压流体力学基础 教学目标： 1、了解液压油的物理化学性能；正确选择液压油 2、了解液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用 3、了解液压力时流速和压力的变化规律 教学重点： 1、液压油的性质 2、液体静力学基本方程； 3、连续性方程和伯努利方程 教学难点： 实际流体的伯努利方程 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。教学步骤： 一、导入（5分钟） 前课回顾复习，引入本次课程主题 二、授课主要内容 2.1液压油（20分钟） 1）液压油的物理性质 ①液体的密度： ②液体的粘性：动力粘度、运动粘度、相对粘度及粘温曲线分析 ③液体的可压缩性 ④其他性质 2）液压油的要求和选用 2.2液体静力学（30分钟） 1)液体静压力及其特性： 2）液体静力学基本方程： (2-10) pdAρ+ = p dA ghdA (2-11) = p pρ+ gh 3)压力的表示方法及单位： ①绝对压力；相对压力；真空度概念
2 液压传动中的工作液体 工作液体是液压能的载体，其基本功能是进行能量的转换和传递。此外，它还对液压元件和系统进行润滑和冷却。 2.1液体的主要物理性质 2.1.1液体的压缩性 液体体积随作用压力的变化而体积发生相应变化的性质称为液体的压缩性。压缩性大小用压缩系数β表示，即 dp dV V p V V β1)ΔΔlim( - == (Pa -1 ) (2-1) 其平均值： )(V 1// p p V V β---= （2-2） 式中： p 、p ′—压力（Pa ）； V 、V ′—压力为p 和p ′的液体体积（m 3）； dp —压力增量（Pa ）； dV —压力增加到p + dp 时的液体体积减少量（3m ）； 既然液体具有压缩性这一物理性质，那么当液体受到压缩时，它必然产生一种向外膨胀的力，当液体受到压缩时，所产生的这种向外膨胀的力，可以看成是一种弹性力，其大小用弹性系数K 来表示。 υ d dp V βK -== 1 （Pa ） （2-3） 2.1.2 粘性 “人往高处走，水往低处流”这一句古话。但水为什么往低处流呢？这是因为高处的水在重力的作用下，沿着水的表面方向产生了剪切力，破坏了水的静止状态，水在剪切力的作用下开始滑动，从而产生了水的流动。 水之所以流动，其原因是水对其剪切力的抗阻很小，即抵抗剪切力的能力很小。同样，其它液体也具有这种特性。 但是，如果把水和油放置在两个同样的流道中，会发现二者的流动速度是不同的，即二者流动的快慢程度不同。这说明二者承受切应力的能力是不同的。液体承受切应力大小的能力反映了液体的一种物理性质—粘性。即粘性是液体承受切应力大小的能力。 粘性是液体阻止自身发生剪切变形的一种特性，它存在于液体的内部。由于液体粘性的存在，液体在流动过程中，因克服自身的内摩擦力必然要做功。因此，液体的粘性是液体中产生机械能量损失的根源。 （1）牛顿内摩擦定律
液压与气压传动课程标准 一、课程名称 液压与气压传动。 二、适用专业 机电技术（限选课68-30-2-4）、机电一体化专业（专业技能课68-30-2-4）、电气控制与运行专业（专业技能课34-14-2-4）。 三、课程概述 （一）课程性质 液压与气压传动课程是机电技术、机电一体化专业、电气控制与运行等相关专业二年级学生开设的专业技术课。 通过本课程的学习，使学生掌握液压与气压传动的基础知识，掌握液压与气动元件的的工作原理、特点及应用，熟悉液压与气压传动系统的组成以及在设备和生产线上的应用。通过项目训练，使学生能正确选用和使用液压与气动元件，并熟练地绘制出液压与气动回路图。掌握液压及气动系统的基本操作规程，能对液压与气动系统进行基本设计、安装、调试和维护，能对基本系统进行简单的故障分析与排除，以培养学生的综合职业能力、创新精神和良好的职业道德，为学生将来从事专业工作和适应职业岗位变化及学习新的生产科学技术打好基础。 （二）设计思路 本课程打破以学科为中心的内容结构体系，突出“必备和够用为度”的职教思想，坚持以就业为导向，以能力为本位，以培养学生的全面素质为基础，以提高学生的综合职业能力为核心的职教特色。通过参与企业调研，在机械企业有关专家与机电教学部专业教师共同反复研讨下，结合专业教学任务与专业工作过程特点，针对机电类及自控类专业的就业岗位进行任务与职业能力分析，以实际工作任务（项目案例）为导向，以液压与气动技术在行业中的应用为课程主线，以液压与气动技术在机电行业中的工作过程所需要的岗位职业能力为依据，进行课程设置及教学的设计。根据学生的认知规律与技能要求，采用循序渐进方式实现理论教学与典型案例相结合的方式来展现教学内容，采用项目教学法，将学科知识按“项目”
液压与气压传动知识点 1、液压与气压工作原理:它首先通过能量转换装置(如液压泵，空气压缩机)将原动机(如电动机)的机械能转变为压力能，然后通过封闭管道，控制原件等，由另一能量转换装置(液压缸或者气缸，液压马达或气动马达)将液体(气体)的压力能转变为机械能，驱动负载，使执行机构得到所需要的动力，完成所需的运动。 2、液压与气压传动系统的组成:动力元件，执行元件，控制调节元件，辅助元件，工作介质。 3、黏性的意义：液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动，即具有一定的内摩擦力，这种性质成为液体的黏性。 常用的黏度有3种：动力黏度，运动黏度，相对黏度。 4、液压油分为3大类：石油型、合成型、乳化型。 5、液体压力有如下的特性：1、液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。2、静止液体内任意一点的压力在各个方向上都相等。 5、液体压力分为绝对压力和相对压力。 6、真空度：如果液体中某一点的绝对压力小于大气压力，这时，比大气压小的那部分数值叫做真空度。 7、帕斯卡原理：P19 8、理想液体：一般把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。 9、恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化，则这种流动称为恒定流动(或定常流动、非时变流动)。 当液体整个作线形流动时，称为一维流动。 10、液流分层，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流。 液流完全紊乱，这时液体的流动状态称为紊流。 11、临界雷诺数P23 雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对黏性力的无因次比。当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，黏性力起主导作用，液体处于层流状态。 12、连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 13、伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 14、动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。 15、沿程压力损失：液体在等径直管中流动时，因黏性摩擦而产生的压力损失称为沿程压力损失。 16、局部压力损失：液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力损失。17、液压冲击：在液压系统中，由于某种原因，系统中某处的压力会在某一瞬间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 81、危害：系统中出现液压冲击时，液体瞬间压力峰值可以比正常工作压力大好几倍。液压冲击会损坏密封装置、管道或液压元件，还会引起设备振动，产生很大噪声。有时，液压冲击会使某些液压元件如压力继电器、顺序阀等产生误动作，影响系统正常工作。 19、气穴现象：在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出现大量气泡，这种现象称为气穴现象。如果液体中的压力进一步降低到饱和蒸气压时，液体将迅速气化，产生大量蒸气泡，这时的气穴现象将会愈加严重。
第二章液压传动基础知识 本章介绍有关液压传动的流体力学基础，重点为液体静压方程、连续性方程、伯努力方程的应用，压力损失、小孔流量的计算。要求学生理解基本概念、牢记公式并会应用。 第一节第一节液压油 液压油是液压传动系统中的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起这润滑、冷却和防锈作用。液压传动系统的压力、温度和流速在很大的范围内变化，因此液压油的质量优劣直接影响液压系统的工作性能。故此，合理的选用液压油也是很重要的。 1.1液压油的分类： 普通液压油 专用液压油 1、石油基液压油 抗磨液压油 高粘度指数液压油 石油基液压油是以石油地精炼物未基础，加入抗氧化或抗磨剂等混合而成的液压油，不同性能、不同品种、不同精度则加入不同的添加剂。 合成液压油——磷酸酯液压油 2、难燃液压油水——乙二醇液压油 含水液压油油包税乳化液 乳化液 水包油乳化油 1)石油基液压油这种液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种为改进性 能的添加剂而成。添加剂有抗氧添加剂、油性添加剂、抗磨添加剂等。不同工作条件要求具有不同性能的液压油，不同品种的液压油是由于精制程度不同和加入不同的添加剂而成。 2)成添加剂磷酸脂液压油是难燃液压油之一。它的使用范围宽，可达-54~135℃。抗燃性好，氧化安定性和润滑性都很好。缺点是与多种密封材料的相容性很差，有一定的毒性。 3)—乙二醇液压油这种液体由水、乙二醇和添加剂组成，而蒸馏水占35％~55％，因而抗燃性好。这种液体的凝固点低，达-50℃，粘度指数高（130~170），为牛顿流体。缺点是能使油漆涂料变软。但对一般密封材料无影响。 4)乳化液乳化液属抗燃液压油，它由水、基础油和各种添加剂组成。分水包油乳化液和油包水乳化液，前者含水量达90％~95％，后者含水量大40％。 1.2液压油的物理特性 1、1、密度ρ ρ = m/V [kg/ m3] 一般矿物油的密度为850~950kg/m3 2、重度γ γ= G/V [N/ m3] 一般矿物油的重度为8400~9500N/m3 因G = mg 所以γ= G/V=ρg 3、液体的可压缩性 当液体受压力作用二体积减小的特性称为液体的可压缩性。 体积压缩系数β= - ▽V/▽pV0 ▽体积弹性模量K = 1 /β 4、4、流体的粘性 液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的粘性。由于液体具有
1-5.如图所示,一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中,液体在管中上升的高度h = 1m,设液体的密度为ρ= 1000㎏/m 3 ,试求容器内的真空度。 解:以液面为等压面, p +ρgh = p a 所以真空度为 p a －p = ρgh 1-7、图1-3531200/B kg m ρ=,A Z =A 、B 之间的压力差。 2-1、某液压泵的输出压力为5MPa,排量为10mL/r,机械效率为0、95,容积效率为0、9,当转速为1200r/min 时,泵的输出功率与驱动泵的电动机的功率各为多少？ 解:已知: 6305,10/1010/,0.95,0.9,1200/min m v p MPa V mL r m r n r ηη-===?=== 则泵的输出功率: 66300051010101200 0.9100.960 t v P p q p q kw η--????===??= 驱动泵的电动机功率:
0.9 1.0530.950.9 i P kw P kw η = = =? 2-2、某液压泵在转速n=950r/min 时,排量为v=168ml/r 。在同样的转速与压力29、5MP a 时,测得泵的实际流量为150L/min,总效率η=087,求: (1) 泵的理论流量; (2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率; (3) 泵在上述工况下所需的电动功率; (4) 驱动泵的转矩多大？ 解:(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159、6L/min=2、66×10-3m 3 /s (2)94.060 /106.15960 /101503 3=??==--t v q q η 93.094 .087 .0.=== ∴=v m m V ηηηηηη (3) 电机的驱动功率 6329.51015010/60 84770()84.770.87 O i P pq P W kW ηη-???===== (4) 驱动泵的转矩 284770852.53()22 3.14950/60 i i i i i p T nT P T N m n ωππ==∴= ==??? 另解: ) (77.8453.85260/95014.322)(53.85287 .060/95014.3260 /10150105.292236KW nT p m N n pq T nT pq i i i i =???==?=??????==∴= -πηππη 3-1、液压马达的排量V=250 ml/r,入口压力p 1=10、5MPa,出口压力p 2=1、0MPa,容积效率ηv =0、92,机械效率ηm =0、9,若输入流量q=22 L/min,求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率与输出功率各为多少？ 解:
第一章液压传动概述 一、填空 1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置 和工作介质组成。 2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载， 液压缸的运动速度取决于流量。 3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质，通过__密封容积__ 的变化来传递运动，通过油液内部的__压力 ___来传递动力。 二、判断 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（） 2.液压传动装置工作平稳。能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。 ( ) 3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。( ) 4.液压系统故障诊断方便、容易。（） 5.液压传动适宜于远距离传动。（） 6.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。（√） 三、单项选择 1.液压系统的执行元件是（ C ）。 A．电动机 B.液压泵 C．液压缸或液压马达 D.液压阀 2.液压系统中，液压泵属于（ A ）。 A.动力部分 B.执行部分 C．控制部分 D.辅助部分 3.液压传动的特点有（ B ） A.可与其他传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制 B.可以在较大的速度范围内实现无级变速 C.能迅速转向、变速、传动准确 D.体积小、质量小，零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便 四、问答： 1、何谓液压传动？液压传动的原理？它有哪两个工作特性？ 答：定义：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转换为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件，由执行元件驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能。 原理：液压传动的工作原理是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。 特性：1）液压系统的工作压力取决于负载。 2）液压缸的运动速度取决于流量。 2、液压传动系统有哪几部分组成？说明各部分作用。 答：1）动力装置：液压泵，将机械能转换成液体压力能。 2）执行装置：液压缸或液压马达，将液体压力能转换成机械能。 3）控制装置：液压阀，对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节。 4）辅助装置：油箱、过滤器、蓄能器等，对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用。 5）传动介质：液压油，传递能量的液体。 第二章液压传动的基础知识 一、填空 1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的粘性，其大小用粘度表 示。常用的粘度有三种：即运动粘度、动力粘度和相对粘度。 2. 粘度是衡量粘性大小的指标，是液压油最重要的参数。液体的粘度具有随温度的升高而降低，随压 力增大而增大的特性。
第9章气压传动基础知识 气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。由于它具有防火、防爆、节能、无污染等优点，因此，气动技术已广泛应用于国民经济的各个部门，特别是在工业机械手、高速机械手等自动化控制系统中的应用越来越多。 【本章学习目标】 1．掌握气压传动的组成、工作原理及特点 2．了解空气的基本性质和流动规律 9.1 气压传动系统的组成及工作原理 气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的一门技术。气压传动的工作原理是利用空气压缩机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。由此可知，气压传动系统和液压传动系统类似，也是由五部分组成的，如图9-1-1所示： 1．气源装置是获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体（工作介质）的压力能。 2．控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环，它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。 3．执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等。 4．辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的元件，包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。 5．工作介质经除水、除油、过虑后的压缩空气。
图9-1-1 气压传动系统的组成 1－电动机 2－空气压缩机 3－气罐 4－压力控制阀 5逻辑元件 6－方向控制阀 7－流量控制阀8－行程阀 9－气缸 10－消音器 11－油雾器 12－分水滤气器 9．2 气压传动的特点及应用 9.2.1 气压传动的特点 气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点，见表9-2-1。 一、气压传动的优点 1.工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道，使用之后可将其随时排入大气中，不污染环境。 2.空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸，且温度变化对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能。 3.空气的粘度很小(约为液压油的万分之一)，所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，便于集中供应和远距离输送。 4.相对液压传动而言，气压传动动作迅速、反应快，一般只需0．02～0．3s 就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为1～5m/s，而气体的
液压与气压传动课后答案（左健民） 第一章液压传动基础知识 1-1液压油的体积为331810m -?，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。 解： 23-3m 16.1= ==8.9410kg/m v 1810 ρ?? 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到 3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。 解： ''33343049.9105010110V V V m m ---?=-=?-?=-? 由0P K V V ?=-?知： 64 3 070010110 1.45010 k V p pa Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度。 解：设外筒内壁液体速度为0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== g 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a a T l d D p s p s u πμ-?-??∴===g g 1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ， 20C ?时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ?，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ?= == 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??g
第2章液压流体力学基础 本章介绍有关液压传动的流体力学基础知识，包括液体静力学方程、连续性方程、伯努利方程、动量方程的应用，压力损失、小孔流量的计算以及压力冲击现象等。 2.1 液体静力学 液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的，因此要研究液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用。所谓相对平衡是指液体内部各质点间没有相对运动，至于液体本身完全可以和容器一起如同刚体一样做各种运动。因此，液体在相对平衡状态下不呈现粘性，不存在切应力，只有法向的压应力，即静压力。本节主要讨论液体的平衡规律和压强分布规律以及液体对物体壁面的作用力。 2.1.1 液体静压力及其特性 作用在液体上的力有两种类型：一种是质量力，另一种是表面力。 质量力作用在液体所有质点上，它的大小与质量成正比，属于这种力的有重力、惯性力等。单位质量液体受到的质量力称为单位质量力，在数值上等于重力加速度。 表面力作用于所研究液体的表面上，如法向力、切向力。表面力可以是其他物体(例如活塞、大气层)作用在液体上的力；也可以是一部分液体间作用在另一部分液体上的力。对于液体整体来说，其他物体作用在液体上的力属于外力，而液体间作用力属于内力。由于理想液体质点间的内聚力很小，液体不能抵抗拉力或切向力，即使是微小的拉力或切向力都会使液体发生流动。因为静止液体不存在质点间的相对运动，也就不存在拉力或切向力，所以静止液体只能承受压力。 所谓静压力是指静止液体单位面积上所受的法向力，用p表示。 液体内某质点处的法向力ΔF对其微小面积ΔA的极限称为压力p，即： p＝limΔF/ΔA (2-1) ΔA→0 若法向力均匀地作用在面积A上，则压力表示为： p＝F/A (2-2) 式中：A为液体有效作用面积；F为液体有效作用面积A上所受的法向力。 静压力具有下述两个重要特征： (1)液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内法线方向一致。 (2)静止液体中，任何一点所受到的各方向的静压力都相等。 2.1.2 液体静力学方程 图2-1静压力的分布规律 静止液体内部受力情况可用图2-1来说明。设容器中装满液体，在任意一点A处取一微小面积dA，该点距液面深度为h，距坐标原点高度为Z，容器液平面距坐标原点为Z0。为了
1． 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？ 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 2. 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3. 如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d =10 mm ，行程S =25 mm ，大柱塞直径D =50 mm ，重物产生的力 =50 000 N ，手压杠杆比L :l =500:25，试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少？（2）杠杆端施加力为多少时，才能举起重物？（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少？ 解：（1）6232 250000 25.4610(5010)4 F p A π-= ==???Pa = 25.46 MPa （2）632125.4610(1010)20004 F pA π -==?? ??= N 1252000100500 l F F L ==?= N （3）22121 1210 ()25()150 A d S S S A D ===?= mm 答：密封容积中的液体压力p = 25.46 MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =1 mm 。 第二章 液压流体力学基础
第2章液压传动系统的设计 液压系统的设计是整机设计 的一部分，它除了应符合主机动作 循环和静、动态性能等方面的要求 外，还应当满足结构简单、工作安 全可靠、效率高、寿命长、经济性 好、使用维护方便等条件。 液压系统的设计没有固定的 统一步骤，根据系统的繁简、借鉴 的多寡和设计人员经验的不同， 在做法上有所差异。各部分的设 计有时还要交替进行，甚至要经过 多次反复才能完成。图2.1所示为 液压系统设计的基本内容和一般 流程。 2.1 明确设计要求、 图2.1 液压系统设计的一般流程 进行工况分析 2.1.1 明确设计要求 1．明确液压系统的动作和性能要求 液压系统的动作和性能要求，主要包括有：运动方式、行程和速度范围、载荷情况、运动平稳性和精度、工作循环和动作周期、同步或联锁要求、工作可靠性等。 2．明确液压系统的工作环境 液压系统的工作环境，主要是指：环境温度、湿度、尘埃、是否易燃、外界冲击振动的情况以及安装空间的大小等。 2.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的大小、方向及其变化规律。通常是用一个工作循环内各阶段的速度和负载值列表表示，必要时还应作出速度和负载随时间（或位移）变化的曲线图（称速度循环图和负载循环图）。 在一般情况下，液压缸承受的负载由六部分组成，即工作负载、导轨摩擦负载、惯性负载、重力负载、密封负载和背压负载，前五项构成了液压缸所要克服的机械总负载。 1. 工作负载F W
—— 液压缸回油路的背压（Pa ），在系统设计完成之前无法准确计算，可先按表 p b 2.5估计。差动快进时，有杆腔压力大于无杆腔，其压差p =是油液从有杆腔流入无杆 p b 腔的压力损失。 2.2.4 执行元件的工况图 各执行元件的主要参数确定之后，不但可以复算液压执行元件在工作循环各阶段内的工作压力，还可求出需要输入的流量和功率。这时就可作出系统中各执行元件在其工作过程中的工况图，即液压执行元件在一个工作循环中的压力、流量和功率随时间（或位移）的变化曲线图（图2.2为某一机床进给液压缸工况图）。当液压执行元件不只有一个时，将系统中各执行元件的工况图进行叠加，便得到整个系统的工况图。液压系统的工况图可以显示整个工作循环中的系统压力、流量和功率的最大值及其分布情况，为后续设计中选择元件、回路或修正设计提供依据。 对于单个执行元件的系统或某些简单系统，其工况图的绘制可以省略，而仅将计算出的各阶段压力、流量和功率值列表表示。 图2.2 机床进给液压缸工况图 —快进时间；—工进时间；—快退时间 1t 2t 3t 2.3 液压系统原理图的拟定 液压系统原理图是表示液压系统的组成和工作原理的图样。拟定液压系统原理图是设计液压系统的关键一步，它对系统的性能及设计方案的合理性、经济性具有决定性的影响。 1. 确定油路类型 一般具有较大空间可以存放油箱且不另设散热装置的系统，都采用开式油路；凡允许采用辅助泵进行补油并借此进行冷却油交换来达到冷却目的的系统，都采用闭式油路。通常节流调速系统采用开式油路，容积调速系统采用闭式回路。 2. 选择液压回路 在拟订液压系统原理图时，应根据各类主机的工作特点和性能要求，首先确定对主机主要性能起决定性影响的主要回路。例如，对于机床液压系统，调速和速度换接回路是主要回路；对于压力机液压系统，压力回路是主要回路。然后再考虑其它辅助回路，例如有垂直运
1． 什么叫液压传动液压传动所用的工作介质是什么 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 2. 液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3. 如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d =10 mm ，行程S =25 mm ，大柱塞直径D =50 mm ，重物产生的力 =50 000 N ，手压杠杆比L l =50025，试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少（2）杠杆端施加 力为多少时，才能举起重物（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少 解：（1）6232 250000 25.4610(5010)4 F p A π-= ==???Pa = MPa （2）632125.4610(1010)20004 F pA π -==?? ??= N 1252000100500 l F F L ==?= N （3）22121 1210 ()25()150 A d S S S A D ===?= mm 答：密封容积中的液体压力p = MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =1 mm 。 第二章 液压流体力学基础
1、动力粘度的物理意义是单位速度梯度下的切应力。 2、静压力的基本方程为p=p o+p gh。 3、般齿轮啮合系数&必须大于1。 4、解决齿轮泵困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。 5、溢流阀的作用有调节系统的流量，并保持系统的压力基本稳定，用于过载保护，作卸荷阀，远程调压 6液压传动是利用液体的压力能来做功的。 7、液体在管内流动时有层流和端流两种流态，液体的流态由雷诺数判断。 8、液压系统中的压力损失有局部压力损失和沿程压力损失两种。 9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质五部 分组成，各部分的作用分别为向系统提供动力源、将液压泵提供的液压能转变为机械能、对液体的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制、保证液压系统有效地传递力和运动，提高液压系统的工作性能、实现各种不同的控制功能。其中液压泵的作用为将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能 。 10、液压传动系统的调速方法有节流调速、容积调速、容积节流调速。 11、齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿轮泵的齿数越少，脉动率越大。 12、液压系统基本控制回路按其功能不同分方向、速度、压力控制回路。 13、油箱分总体式油箱和分离式油箱。油箱的作用是储存油液，散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物。 14、液压泵单位时间内排出液体的体积称为泵的流量，它的大小与泵的排量和转速有关。 15、根据节流阀在油路中的位置，节流调速回路可分为进油节流调速回路，回油 节流调速回路，旁路节流调速回路。 16、当柱塞泵的柱塞数为奇数时，流量脉动系数较小。 17、单作用叶片泵通过改变定子和转子之间的偏心距来变量。它能否实现双向变量？能。 18、油液的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增加。
第一章 第二章 2-6、 伯努利方程的物理意义就是什么?该方程的理论式与实际式有什么区别? 答:伯努利方程表明了流动液体的能量守恒定律。实际液体的伯努利方程比理想液体 伯努利方程多了一项损耗的能量与比动能项中的动能修正系数。 理想液体伯努利方程: g h p g h p 2222121122++=++μρμρ 实际液体伯努利方程:g h g h p h p w g +++=++222 2212 11122ναρναρ 2-13、原题参考教材: 解:s m D q v /094.010 7514.360102544623211=?????==--π s m D q v /034.01012514.3601025446 23 222=?????==--π min /23.23)(421211 1L d D v q =-=π min /46.22)(4 222222L d D v q =-=π 2-29、原题参考教材: 解a p d F p 5221018.302.041004?=?==π π 032 112u d p l d q δπμδπ-?=: 024u d AV q π ==
02034 2112u d AV u d p l d πδπμδπ==-?所以 p p ?= s m u /10648.140-?= s u t 8.606/1.00== 第三章 3-12、当泵的额定压力与额定流量为已知时,试说明下列各工况下压力表的读数(管道压力除图c,Δp 均忽略不计) 如图所示: 答:a:液压泵与外界相连,所以压力表读数为0。 b:外界对液压泵施加压力为F/A,所以压力表读数为F/A 。 c:节流阀压力为Δp,所以压力表读数为Δp 。
第九章 气压传动基础知识 §9－1 空气的物理性质 一、空气的组成 空气的的主要成分：氮气（N 2）、氧气（O 2）。 空气分为干空气和湿空气。混合气体的压力称为全压，它是各组成气体压力（分压）的总和。 二、空气的密度 密度：单位体积内空气的质量，用ρ表示。与液体不同，空气的质量m （体积V 与密度ρ）与压力和温度有关。 ρ＝m /V 三、空气的粘度 气体在流动过程中，空气质点之间相对运动产生阻力的性质叫粘性。粘性的大小用动力粘度和运动粘度表示。空气的粘度主要受温度变化的影响，而压力变化对其影响很小。 四、空气的压缩性与膨胀性 空气的体积随压力和温度的变化而变化的性质，分别表征为压缩性与膨胀性。空气的压缩性与膨胀性远大于液体和固体。 气体体积随压力和温度的变化规律服从气体状态方程。 五、湿空气 空气中含水分的多少对气动系统的稳定性有直接的影响，因此需采取措施除去压缩空气中的水分。 湿空气中含水分的程度用湿度（绝对湿度x 、饱和湿度x b 、相对湿度φ）和含湿量d 来评价。 湿空气被压缩后绝对湿度增加，同时温度也上升，当压缩空气冷却时，相对湿度增加，温度降到露点后有水滴凝析出来。 §9－2 理想气体的状态方程 一、理想气体状态方程 理想气体是指没有粘性的气体。一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，有如下气体状态方程成立。 常量 T pV 或 p ＝ρRT 式中 p ——绝对压力（Pa ）； V ——气体体积（m 3）； T ——热力学温度（K ）； ρ——气体密度（kg/m 3） R ——气体常数（N ·m /kg ·K ），R g ＝287.1（N ·m /kg ·K ） 二、气体状态变化过程 气体从状态1（指压力、温度、体积）变化到状态2叫气体的状态变化。在变化以后或在变化过程中，当处于平衡状态时，这些参数（压力、温度、体积）都应服从状态方程。几个简单的状态变化过程。 1．等容过程：一定质量的气体，在体积不变的条件下，所进行的状态变化过程，叫做等容
1.液压系统的工作原理：1）．液压是以液体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压以液体压力能来传递动力和运动的；3）．液压的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。 2.液压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。 3.液压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。 4.液压传动的特点：优点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；缺点：7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。 5.在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。 6.粘温特性：温度升高，粘度显著下降的特性。 7.静止液体的压力性质：1）液体的压力沿着内法线方向上相等；2）静止液体内任一点处的压力在各个方向上都相等。 8.帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体内各点，也称静压传递原理。 9.理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。 10.定常流动：液体流动时，如果液体中任一空间点处的压力、速度和密度等都不随时间变化，也称稳定流动或恒定流动；反之，则称为非定常流动。 11.理想液体的伯努利方程的物理意义：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。 12.压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。 13.沿程压力损失：液体在等径直管流动时，因摩擦和质点的相互扰动而产生的压力损失。 14.局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体方向和流速发生变化，在这些地方形成漩涡、气穴，并发生强烈的撞击现象，由此造成的压力损失。 15.液体在管道中流动时有两种流动状态：层流和紊流（湍流）。 16.紊流：液体的流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用，完全紊乱的流动状态，液体的能量主要消耗在动能损失上。 17.空穴现象：在流动的液体中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，从而导致液体中出现大量的气泡，这种现象称为
随机选题自测 已用时间:0:00:07 / 剩余时间: 0:29:53 自测内容 1. 液体体积压缩系数的倒数，称为液体的体积模量K。当油从标准大气压开始加压时，随着压力升高，液压油的体积模量K与压力的关系应符合下述( ? )的规律 A.压力加大时K值增大，但其变化不呈线性关系，当压力超过某一值后，K值基本上不再加大； B.油是不可压缩的，K值是一个基本不变的恒值； C.在体积模量表达式中出现负号，表示压力增大时x值减小； D.压力加大时K值增大，其变化呈线性关系。 2. 温度对粘度的影响是( )。 A.没有影响； B.影响不大； C.温度升高，粘度降低； D.温度升高，粘度显著升高。 3. 流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙高度值的( ? )成正比。 A.一次方； B.1／2次方； C.二次方； D.三次方。 4. 液体内部的静压力大小只与深度有关，其值随着深度增加而（）。 A.线性地减小； B.线性地增大； C.抛物线性减小； D.抛物线性增大。 5. 液体流经薄壁小孔的流量与小孔前后压力差的( )成正比。
A.一次方； B.1／2次方； C.二次方； D.三次方。 6. 液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 A.对 B.错 7. 薄壁小孔因其对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器。 A.对 B.错 8. 流经缝隙的流量随缝隙高度的增加而成倍增加。 A.对 B.错 9. 在一般情况下，液压系统中由液体自重引起的压力差，可忽略不计。 A.对 B.错 10. 标号为N32的液压油是指这种油在温度为40℃时，其运动粘度的平均值为32mm2/s。 A.对 B.错 11. 液压油的品种有三大类型：___、___和___。液压油的选择，首先选择油液的___，然后选择油液的___。 12. 液体的粘性是由分子间的相互运动而产生的一种___引起的，其大小可用粘度来度量。常用的粘度有：___，___，___。 13. 在研究流动液体时，把假设既___又___的液体称为理想流体。 14. 在液压系统中，由于某些原因使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为 ___，其产生的原因有___和___。
第一章概述 思考题与习题 1-1说明什么叫液压传动? 解:用液体作为工作介质进行能量传递的传动方式称为液体传动。按照其工作原理的不同,液体传动又可分为液压传动与液力传动两种形式。液压传动主要就是利用液体的压力能来传递能量;而液力传动则主要利用液体的动能来传递能量。 1-2液压传动系统由哪几部分组成？试说明各组成部分的作用。 解:液压传动系统主要由以下四个部分组成: (1)动力元件将原动机输入的机械能转换为液体压力能的装置,其作用就是为液压系统提供压力油,就是系统的动力源。如各类液压泵。 (2)执行元件将液体压力能转换为机械能的装置,其作用就是在压力油的推动下输出力与速度(或转矩与转速),以驱动工作部件。如各类液压缸与液压马达。 (3)控制调节元件用以控制液压传动系统中油液的压力、流量与流动方向的装置。如溢流阀、节流阀与换向阀等。 (4)辅助元件除以上元件外的其它元器件都称为辅助元件,如油箱、工作介质、过滤器、蓄能器、冷却器、分水滤气器、油雾器、消声器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们就是一些对完成主运动起辅助作用的元件,在系统中也就是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。 1-3液压传动的主要优、缺点就是什么？ 解:1、液压传动的优点 (1)液压传动容易做到对速度的无级调节,且其调速范围大,并且对速度的调节还可以在工作过程中进行; (2)在相同功率的情况下,液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑; (3)液压传动工作比较平稳、反应快、换向冲击小,能快速起动、制动与频繁换向; (4)液压装置易实现自动化,可以方便地对液体的流动方向、压力与流量进行调节与控制,并能很容易地与电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动与操作; (5)液压传动易实现过载保护,液压元件能够自行润滑,故使用寿命较长; (6)液压元件易于实现系列化、标准化与通用化,便于设计、制造与推广使用。 2、液压传动的缺点 (1)液体的泄漏与可压缩性使液压传动难以保证严格的传动比; (2)液压传动在工作过程中能量损失较大,因此,传动效率相对低,不宜作远距离传动; (3)液压传动对油温变化比较敏感,不宜在较高与较低的温度下工作; (4)液压系统出现故障时,不易诊断。 总的说来,液压传动的优点非常突出,其缺点也将随着科学技术的发展逐渐得到克服。 1-4国家标准对液压系统职能符号的绘制主要有哪些规定？ 解:一般液压传动系统图都应按照GB/T7861、1-93所规定的液压图形符号来绘制。图1-1(a)所示液压系统,用图形符号绘制的系统图如图1-2所示。使用图形符号可使液压传动系统图简单明了,便于绘制。液压传动系统图中的图形符号只表示元件的功能、操作(控制)方法与外部连接口,而不表示元件的具体结构与参数;液压传动系统图只表示各元件的连接