第一章绪论 一、填空题 1 、一部完整的机器一般主要由三部分组成， 即 、 、 2 、液体传动是主要利用 能的液体传动。 3 、液压传动由四部分组成即 、 、 、 。 4 、液压传动主要利用 的液体传动。 5 、液体传动是以液体为工作介质的流体传动。包括 和 。 二、计算题： 1:如图 1 所示的液压千斤顶，已知活塞 1 、 2 的直径分别为 d= 10mm ， D= 35mm ，杠杆比 AB/AC=1/5 ，作用在活塞 2 上的重物 G=19.6kN ，要求重物提升高度 h= 0.2m ，活塞 1 的移动速度 v 1 = 0.5m /s 。不计管路的压力损失、活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏。试求： 1 ）在杠杆作用 G 需施加的力 F ； 2 ）力 F 需要作用的时间； 3 ）活塞 2 的输出功率。
二、课后思考题： 1 、液压传动的概念。 2 、液压传动的特征。 3 、液压传动的流体静力学理论基础是什么？ 4 、帕斯卡原理的内容是什么？ 5 、液压传动系统的组成。 6 、液压系统的压力取决于什么？ 第一章绪论答案 一、填空题 第1空：原动机；第2空：传动机；第3空：工作机；第4空：液体动能; 第5空 ：液压泵； 6 ：执行元件； 7 ：控制元件； 8 ：辅助元件； 9 ：液体压力能； 10 ：液力传动； 11 ：液压传动 二、计算题：
答案： 1 ）由活塞 2 上的重物 G 所产生的液体压力 =20×10 6 Pa 根据帕斯卡原理，求得在 B 点需施加的力 由于 AB/AC=1/5 ，所以在杠杆 C 点需施加的力 2 ）根据容积变化相等的原则 求得力 F 需施加的时间 3 ）活塞 2 的输出功率
测试题（液压传动） 姓名：得分： 一、填空题（每空2分，共30分） 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。 3．仅允许油液按一个方向流动而反方向截止的液压元件称为（）。 4．溢流阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须单独引回油箱。 5．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装（）。 二、选择题（每题2分，共10分） 1.将发动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是（）。 A.液压泵 B.液压马达 C.液压缸 D.控制阀 2.溢流阀一般是安装在（）的出口处，起稳压、安全等作用。 A.液压缸 B.液压泵 C.换向阀 D.油箱。 3．液压泵的实际流量是（）。 A.泵的理论流量和损失流量之和 B.由排量和转速算出的流量 C.泵的理论流量和损失流量的差值 D.实际到达执行机构的流量 4.泵常用的压力中，（）是随外负载变化而变化的。 A.泵的输出压力 B.泵的最高压力 C.泵的额定压力 5.流量控制阀使用来控制液压系统工作的流量，从而控制执行元件的（）。 A.运动方向 B.运动速度 C.压力大小 三、判断题（共20分） 1．液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。（）
2．流量可改变的液压泵称为变量泵。（） 3．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。（） 4．当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。（） 5．滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。（）6．节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。（） 7．单向阀可以用来作背压阀。（） 8．同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。（）9．因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。（） 10．因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。（） 四、问答题（共40分） 1、说明液压泵工作的必要条件？（15分） 2、在实际的维护检修工作中，应该注意些什么？（25分）
2-6 伯努利方程的意义是什么？该方程的理论式和实际式有什么区别？ 伯努利方程的物理意义：在密闭管道内做恒定运动的理想液体，具有三种形式的能量，即压力能 动能 位能，他们之间可以相互转化，但在管道内任意位置，单位质量的液体包含的这三种能的总和是一定的。 理论式；g h u p g h u p 22 212 11 2 2++=++ρρ 实际式; g h g h a g h p w ++2 = ++ 22 211 11 2 υυαρ 区别：实际液体在管道内流动时，由于液体存在粘性，产生摩擦力，消耗能量，同时管道局部产生形状和尺寸产生变化，所以需要加入修正系数α和能量损失w h 。 2-13,如图所示， d1=20mm.d2=40mm,D1=75mm,D2=125mm,q=25L/min,求v1,v2,q1,q2. s m A q 094.0106010004256=?75????== -21πυ s m A q 034.010 6010004256=?125????==-22πυ 左侧活塞杆运动由两部分产生， 所以q Q d =+4 1 112π υ 得：min 22.23121L d q Q =4 -=1 π υ 同理得；44.222=Q 2-29如图所示，柱塞受F=100N,的固定力作用而下落，缸中油液经缝隙泻出。设缝隙厚度 δ=0.05mm,缝隙长度l=80mm,柱塞直径d=20mm,油的动力粘度μ=50?310-Pa s ?.求柱塞和 缸孔同心时，下落0.1所需要的时间是多少。
02 1u d p l d q δπμδπ-12=3 1 A u q 0= 2 2 4d F A F p π= = 3 联立123得 s m u 401065.1-?= s u l t 2.606== 液压传动第三章3-12 3-16 3-18答案。 3-12.当泵的额定压力和额定流量为已知时，试说明下列各工况下压力表的读数（管道压力损失除图c 为外均忽略不计）。 a:p=0 b:p=F/A c:p= d:p=0 e:p=Pm 3-16.要求设计输出转矩TM=52.5N M,转速nM=30r/min 的液压马达。设液压马达的排量VM=105cm 3/r,求所需要的流量和压力各为多少？（液压马达的机械效率、容积效率均为0.9） 解：（1）q t =V M n M =105×10-3 ×30=3.15L/min
一、填空题：（每空1分，共30分）按大纲选择30空构成填空题。 1、液压与气压传动中工作压力取决于，而与流入的流体多少无关。活塞的运动速度取决于进入液压（气压）缸（马达）的，而与流体压力大小无关。 2、液压与气压传动系统主要由、、、和传动介质等部分组成。 3、对于液压油来说，压力增大时，粘度；温度升高时，粘度。 4、液体的粘度有三种表示方法，即、、。 5、以大气压力为基准所表示的压力是，也称为，真空度等于。 6、以大气压力为基准所表示的压力是，也称为，绝对压力等于。 7、理想液体作定常流动时，液流中任意截面处液体的总比能由、和组成。 8、管路系统的总压力损失等于所有的和之和。 9、液体的流态有、两种，它们可由来判断。 10、液压泵的主要性能参数包括、、三大部分。 11、常用的液压泵按结构形式分、、三大类。 12、液压泵的工作压力取决于大小和排油管路上的，与液压泵的无关。 13、外啮合齿轮泵的、、是影响其性能指标和寿命的三大问题。 14、液压动力元件是将转化为的能量转换装置，而液压执行元件是将 转化为的能量转换装置。 15、液压传动中，液压泵是元件，它将输入的能转化为能。 16、液压传动中，液压缸是元件，它将输入的能转化为能。 17、液压执行元件是将提供的转变为的能量转换装置。 18、液压动力元件是将提供的转变为的能量转换装置。 19、齿轮泵存在三个可能泄漏的部位、、。 20、按用途可将液压控制阀分为、和三大类。 21、限压式变量叶片泵的输出流量由控制，当时输出流量不变，当时输出流量减小。 22、单向阀的作用是，正向时，反向时。 23、液控单向阀液控口在通压力油情况下正向时，反向时。 24、机动换向阀又称，主要用来控制机械运动部件的，其控制精度比行程开关的。 25、电液换向阀是由和组合而成，其中起到先导作用。
《液压与气压传动》计算题 2－1 某液压油的运动粘度为32 mm2/ s ，密度为900 kg／m3，其动力粘度是多少？ 2－2 已知某油液在20℃时的运动粘度ν20 = 75 mm2/s ，在80℃时为ν80 = 10 mm2/s，试求温度为60℃时的运动粘度。 2－3 压力表校正仪原理如图所示。已知活塞直径d = 10 mm，螺杆导程L = 2 mm，仪器内油液的体积模量K = 1.2×103 MPa。当压力表读数为零时，仪器内油的体积为200 mL。若要使压力表读数为21MPa，手轮要转多少转？ 2－4 图中，液压缸直径D = 150 mm，活塞直径d＝100 mm，负载F = 5×104 N。若不计液压油自重及活塞或缸体重量，求a、b两种情况下的液压缸内的压力。 2－5 某压力控制阀如图所示，当p1= 6 MPa时，阀动作。若d1 = 10 mm，d2 = 15 mm，p2 = 0.5 MPa ，试求。 （1）弹簧的预压力F S； （2）当弹簧刚度k = 10 N/ m时的弹簧预压缩量x。 2－6 在图所示液压缸装置中，d1 = 20 mm，d2 = 40 mm，D1＝75 mm，D2 =
125 mm，q vl = 25 L／min。求v1、v2和q v2各为多少？ 2－7 油在钢管中流动。已知管道直径为50 mm，油的运动粘度为40 mm2/s，如果油液处于层流状态，那么可以通过的最大流量是多少？ 2－8如图所示，油管水平放置，截面1－1、2－2处的内径分别为d1＝5 mm，d2 = 20 mm，在管内流动的油液密度ρ= 900 kg／m3，运动粘度ν= 20 mm2/s。若不计油液流动的能量损失，试解答： （1）截面1－1和2－2哪一处压力较高？为什么？ （2）若管内通过的流量q v＝30 L／min，求两截面间的压力差?p。 2－9 液压泵安装如图所示，已知泵的输出流量q v = 25L／min，吸油管直径d= 25 mm，泵的吸油口距油箱液面的高度H= 0.4 m。设油的运动粘度ν= 20 mm2/s，密度为ρ= 900 kg／m3。若仅考虑吸油管中的沿程损失，试计算液压泵吸油口处的真空度。 2－10 图所示液压泵的流量q v = 60 L／min，吸油管的直径d = 25 mm，管长l = 2 m，过滤器的压力降?pζ = 0.0l MPa（不计其它局部损失）。液压油在室温时的运动粘度ν= 142 mm2/s，密度ρ= 900 kg／m3，空气分离压p d= 0.04 MPa。求泵的最大安装高度H max。
《液压与气压传动》平时作业 平时作业（一） 第一章概述 1.液压传动系统由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？ 答:（1）能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置，通常称液压泵。 （2）执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件。 （3）控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件。 （4）辅助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等，它们的功能各不相同，但对保证系统正常工作有重要作用。 （5）工作介质：油液或液压液，是液压传动中能量传递的载体。 2.液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点： （1）与机械传动、电力传动同功率相比较时，液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑。 （2）工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向。 （3）可实现大范围的无级调速，能在运行过程中进行调速，调速范围可达（2000：1）。 （4）控制方便，易于实现自动化，对压力、流量、方向易于进行调节或控制。 （5）易于实现过载保护。 （6）液压元件已经标准化、系列化和通用化，在液压系统的设计和使用中都比较方便。 （7）有自润滑和吸振性能。 缺点：（1）不能保证严格的传动比。 （2）损失大，有利于远距离传输。 （3）系统工作性能易受温度影响，因此不易在很高或很低的温度条件下工作。 （4）液压元件的制造精度要求高，所以元件价格贵。 （5）液压诉故障不易查找。 （6）工作介质的净化要求高。 第二章液压油与液压流体力学基础 1.试解释下列概念 （1）恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化，这种流动就称为恒定流动。 （2）非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化，则称为非恒定流动（也称非定常流动）。 （3）通流截面：液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面称为通流截面。 （4）流量：单位时间内，流过通流截面的液体体积为体积流量，简称流量。 （5）平均流速：液压缸工作时，活塞的运动速度就等于缸内液体的平均流速。 （6）密度：单位体积液体的质量称为该液体的密度。 2.什么叫液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？他们之间如何换算？ 答：液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动，而产生内摩擦力的性质称为粘性。 常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。 3.什么是压力？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与负载有什么关系？ 答：（1）液体单位面积上所受的法向力称为压力。 （2）压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。以绝对真空作为基准进行度量的压力，称为绝对
液压传动部分课后习题答案3-16 3-18 4-2
4-4 4-5
4-8 4-9
4-71 4-72
6-3 8-1．液压泵输出流量Q p =10L/min 液压缸无杆腔面积A 1 =50cm 2 ，有杆腔面积A 2 =25cm 2 。溢流 阀调定压力p Y =2.4MPa ，负载F =10000N 。节流阀按薄壁孔，流量系数C d =0.62，油液密度ρ =900kg/m 3，节流阀开口面积A T =0.01cm 2 ，试求： （1）液压泵的工作压力； （2）活塞的运动速度； （3）溢流损失和回路效率。 解：（1）求液压泵的工作压力 此油路为采用节流阀的回油节流调速回路 液压泵的工作压力由溢流阀调定。 MPa p p Y p 4.2== （2）求活塞的运动速度 列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力p 2 F A p A p +=2211 MPa 8.0Pa 10810 2510000 1050104.254 462112=?=?-???=-=--A F A p p 节流阀两端的压差 MPa 8.02==?p p
回油路流量 900 108.0210 01.062.026 4 2????=?=-ρ p A C Q T d /s m 1026.03 4 -?= L/min 57.1= 活塞速度 m/s 0104.010251026.04 4 22=??==--A Q v （3）求溢流损失和回路效率 由 2211A Q A Q v == 进油路流量 L/min 14.357.1222 1 1=?== Q A A Q 溢流量 min /86.614.3101L Q Q Q p =-=-=? 溢流损失 kW p Q P p Y 27.060/4.286.6=?=??=? 回路效率 26.0104.2101060 0104.0100006 3=?????=?=-p p p Q Fv η 8-2．如图所示的平衡回路，液压缸无杆腔面积A 1 =80cm 2 ，有杆腔面积A 2 =40cm 2 ，活塞与运 动部分自重G =6000N ，运动时活塞上的摩擦阻力F 1=2000N ，向下运动时的负载阻力F =24000N ，试求顺序阀和溢流阀的调定压力各为多少？ 解：（1）求顺序阀调定压力p x 平衡回路要求顺序阀有一定的调定压力，防止换向阀 处于中位时活塞向下运动，起到锁紧作用。 G A p x =?2 MPa 5.1Pa 105.110 406000 64 2 =?=?= =-A G p x 由液压回路工作时缸的力平衡关系 ()G F F A p A p x Y -++=121 MPa Pa A G F F A p A p x Y 25.31025.310 806000 200024000105.1216461112=?=?-++??=-++= - 8-3.图示回路，液压泵流量Q p =25L/min ，负载F =40000N ，溢流阀的调定压力p Y =5.4MPa 。 液压缸活塞速度v =18cm/min ，不计管路损失，试求： （1）工作进给（推动负载）时回路的效率；
1-1 填空题 1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。 2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。 3.液压传动系统由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。 4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件， 它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。 5.在液压传动中，液压缸是（执行）元件， 它将输入的（压力）能转换成（机械）能。 6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 判断题 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.液压传动与机械、电气传动相配合时， 易实现较复杂的自动工作循环。（ √ ） 4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。（ × ） 2-1 填空题 1．液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体的可压缩性越（小）。在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。 2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法； 计量单位m 2/s 是表示（运动）粘度的单位；1m 2/s ＝（106 ）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C 时（运动）粘度的中心值为22厘斯cSt(mm 2 /s )。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 5．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压油。 6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力），用符号（p ）表示。其国际单位为（Pa 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。 7. 液压系统的工作压力取决于（负载）。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。 8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。 9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。 10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为 （m 3/s 即米 3 /秒），常用单位为（L/min 即升/分）。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。 13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。 2-2 判断题 1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×） 4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。 （√） 6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√） 3-1 填空题 1．液压泵是液压系统的（能源或动力）装置，其作用是将原动机的（机械能）转换为油液的（压力能），其输出功率用公式（pq P ?=0或pq P =0）表示。 2．容积式液压泵的工作原理是：容积增大时实现（吸油） ，容积减小时实现（压油）。 3．液压泵或液压马达的功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上的损失，其大小用（机械效率ηm ）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上的损失，其大小用（容积效率ηv ）表示。
2-6 伯努利方程的意义是什么该方程的理论式和实际式有什么区别 伯努利方程的物理意义：在密闭管道内做恒定运动的理想液体，具有三种形式的能量，即压力能 动能 位能，他们之间可以相互转化，但在管道内任意位置，单位质量的液体包含的这三种能的总和是一定的。 理论式；g h u p g h u p 22 212 11 2 2++=++ρρ 实际式; g h g h a g h p w ++2 = ++ 22 211 11 2 υυαρ 区别：实际液体在管道内流动时，由于液体存在粘性，产生摩擦力，消耗能量，同时管道局部产生形状和尺寸产生变化，所以需要加入修正系数α和能量损失w h 。 2-13,如图所示， d1==40mm,D1=75mm,D2=125mm,q=25L/min,求 v1,v2,q1,q2. s m A q 094.0106010004256=?75????== -21πυ s m A q 034.010 6010004256=?125????==-22πυ 左侧活塞杆运动由两部分产生， 所以q Q d =+4 1 112π υ 得：min 22.23121L d q Q =4 -=1 π υ 同理得；44.222=Q 2-29如图所示，柱塞受F=100N,的固定力作用而下落，缸中油液经缝隙泻出。设缝隙厚度δ=,缝隙长度l=80mm,柱塞直径d=20mm,油的动力粘度μ=50?3 10-Pa s ?.求柱塞和缸孔同心时，下落所需要的时间是多少。
02 1u d p l d q δπμδπ-12=3 1 A u q 0= 2 2 4d F A F p π= = 3 联立123得 s m u 401065.1-?= s u l t 2.606== 液压传动第三章3-12 3-16 3-18答案。 3-12.当泵的额定压力和额定流量为已知时，试说明下列各工况下压力表的读数（管道压力损失除图c 为外均忽略不计）。 a:p=0 b:p=F/A c:p= d:p=0 e:p=Pm 3-16.要求设计输出转矩TM=M,转速nM=30r/min 的液压马达。设液压马达的排量VM=105cm3/r,求所需要的流量和压力各为多少（液压马达的机械效率、容积效率均为） 解：（1）q t =V M n M =105×10-3×30=min
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 1=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）p空一50000一25.46 106Pa = MPa A2- （50 10 3）2 4 6 3 2 （2）F pA 25.46 10 （10 10 ）2000 N 4 l 25 F1 F 2000 100 N L 500 A1 d、2 10、2 ’ （3）S2 Si Si （） 25 （） 1 mm A D 50 答：密封容积中的液体压力p= MPa，杠杆端施加力F1 =100 N，重物的上升高度S2=1 mm
课 后 习 题 解 答 2-13. 如图所示，用一倾斜管道输送油液，已知h ＝15m ，p 1＝0.45MPa ，p 2＝0.25MPa ，d ＝10mm ，L ＝20m ，ρ＝900kg/m 3，运动粘度ν＝45×106-m 2/s ，求流量Q 。 解：取截面1-1、2-2 取A 点水平面为参考平面，列伯努利方程 损h h g v g p h g v g +++=++22 22121122p αραρ ① {221121V A V A Q Q === V 1=V 2 h=0 h 2=h Re= ν vd 损h =22222521Re 7521gd vl g v d g v d υλ==} 代入①，得 s m v v gd l v g p /2229.001.08.9220104575158.990010)25.045.0(22515p 2 662 21=?????+ =?-+=--?υρ s m v d Q /1025.12229.0)01.0(443522-?=??== π π 2-14某圆柱形滑阀如图所示，已知阀芯直径d=20mm ，进口油压p 1=9.8MPa ，出口油压p 2=9.5MPa ，油液密度ρ=900kg/m 3，阀口的流量系数C d =0.62，阀口开度x=0.2cm ，求通过阀口的流量。 解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。 过流面积 a ＝πdx 压差 Δp ＝p 1－p 2＝9.8－9.5＝0.3MPa 代入流量公式
p a C Q d ?=ρ 2 min /10351.3/m 00201.0103.09002 02.002.062.0836 L s -?==??? ???=π 2-15某一液压泵从一邮箱吸油，吸油管直径d=60mm,流量Q=150L/min,油液的运动粘度 s /m 103026-?=ν,密度为3 /900m kg =ρ,弯头处的局部损失系数为2.01=ξ,吸油口粗滤网上的压力损失Pa 510178.0p ?=?。若希望泵吸油口处的真空度不大于Pa 5104.0?。求泵的安装（吸 油）高度h （吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计）。 取1-1, 2-2为截面，列伯努利方程： 损h h g v g p h g v g +++=++22 22121122p αραρ ① 为层流 ∴<=???===?????===----2320 1760103088.01060Re /88.060)1060(14.310150446 33 32υπdv s m d Q A Q v 在上式①的伯努利方程式中h h h P P P P ==≈====211212a 1,00v 2；；；；αα ∴ m m h P P P P h v d l P N P P gh v gh gh gh v P P h h h g v g p g l l l l a 3.2) (3.2104.010178.0h 5.247h 10900792a 104.0a 10178.0h 5.2472 88.090010601760752)m /(79288.0900v 22p 5 5 5523 2222 2222a 2 2泵的安装高度不高于真空度真空度不大于又其中真空度损损损损∴≤∴?≤?++??+=∴??=?=?=????==?=?=?+?++=+++=-=∴++++=- ρλρρρρρρρρρ
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 1=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）p空一50000一25.46 106Pa = MPa A2- （50 10 3）2 4 6 3 2 （2）F pA 25.46 10 （10 10 ）2000 N 4 l 25 F1 F 2000 100 N L 500 A1 d、2 10、2 ’ （3）S2 Si Si （）25 （） 1 mm A D 50 答：密封容积中的液体压力p= MPa，杠杆端施加力F1 =100 N，重物的上升高度S2=1 mm。
第1章思考题和习题解 1.1液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？ 答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。 1.2什么叫液压传动？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。 1.3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。 1.4液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。 （2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。 （3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。 （4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。 （5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，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。 答：缺点：（1）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。 （2）液压传动中有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等），因此，传动效率相对低。 （3）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。
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
第九章气压传动 ★学习目的与要求 1.掌握气压系统的工作原理和组成； 2．掌握气源装置及辅助元件的工作原理； 3．掌握气缸的工作原理； 4．了解气马达的工作原理； 5．掌握减压阀、顺序阀、流量阀的工作原理及应用； 6．了解气动逻辑元件的工作原理及应用； 7．掌握气动基本回路的工作原理及应用； 8．学会阅读气动系统图； 9．掌握气动系统的使用与维护知识。 ★内容提要 气压传动与液压传动的工作原理和系统组成相同，但工作介质不同。气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量的传递和控制的一种传动形式。除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实现自动控制、中远程控制、过载保护等优点外，还具有工作介质处理方便，无介质费用、泄漏污染环境、介质变质及补充等优势。但空气的压缩性极大的限制了气压传动传递的功率，一般工作压力较低（0.3～1MPa），总输出力不宜大于10～40kN，且工作速度稳定性较差。应用非常广泛，尤其是轻工、食品工业、化工 第一节气压传动基础知识 一、空气的物理性质 1.空气的组成：主要成分有氮气、氧气和一定量的水蒸气。 含水蒸气的空气称为湿空气，不含水蒸气的空气称为干空气。 2.空气的密度：对于干空气ρ=ρo×273/（273+t）×p/0.1013 3.空气的粘度：较液体的粘度小很多，且随温度的升高而升高。 4.空气的压缩性和膨胀性 体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨胀性。 空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。 5.湿空气 所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方法有绝对湿度和相对湿度之分。 6.压缩空气的析水量 压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度降到露点以后，水蒸气就要凝析出来。 二、气体的状态变化 1.理想气体的状态方程 不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。 一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，有如下气体状态方程成立 pV/T=常量或p=ρRT 2.气体状态变化过程及其规律（质量不变） （1）等温过程p1V1=p2V2=常量
《液压与气压传动》习题解答 第1章液压传动概述 １、何谓液压传动？液压传动有哪两个工作特性？ 答：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转化为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行机构，由执行机构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，也就是说利用受压液体来传递运动和动力。液压传动的工作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。 ２、液压传动系统有哪些主要组成部分？各部分的功用是什么？ 答：⑴动力装置：泵，将机械能转换成液体压力能的装置。⑵执行装置：缸或马达，将液体压力能转换成机械能的装置。⑶控制装置：阀，对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。⑷辅助装置：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的装置。⑸传动介质：液压油，传递能量。 ３、液压传动与机械传动、电气传动相比有哪些优缺点？ 答：液压传动的优点：⑴输出力大,定位精度高、传动平稳，使用寿命长。 ⑵容易实现无级调速，调速方便且调速范围大。⑶容易实现过载保护和自动控制。 ⑷机构简化和操作简单。 液压传动的缺点：⑴传动效率低，对温度变化敏感，实现定比传动困难。⑵出现故障不易诊断。⑶液压元件制造精度高，⑷油液易泄漏。 第２章液压传动的基础知识 1、选用液压油有哪些基本要求？为保证液压系统正常运行，选用液压油要考虑哪些方面？ 答：选用液压油的基本要求：⑴粘温特性好，压缩性要小。⑵润滑性能好，防锈、耐腐蚀性能好。⑶抗泡沫、抗乳化性好。⑷抗燃性能好。选用液压油时考虑以下几个方面，⑴按工作机的类型选用。⑵按液压泵的类型选用。⑶按液压系统工作压力选用。⑷考虑液压系统的环境温度。⑸考虑液压系统的运动速度。 ⑹选择合适的液压油品种。 2、油液污染有何危害？应采取哪些措施防止油液污染？ 答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂物。其中固体颗粒性污垢是引起污染危害的主要原因。1)固体颗粒会使滑动部分磨损加剧、卡死和堵塞，缩短元件的使用寿命；产生振动和噪声。2)水的侵入加速了液压油的氧化，并且和添加剂一起作用，产生粘性胶质，使滤芯堵塞。3) 空气的混入能降低油液的体积弹性模量，引起气蚀，降低其润滑性能。4)微生物的生成使油液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。 污染控制贯穿于液压系统的设计、制造、安装、使用、维修等各个环节。在实际工作中污染控制主要有以下措施：1)油液使用前保持清洁。2)合理选用液压元件和密封元件，减少污染物侵入的途径。3)液压系统在装配后、运行前保持清洁。4)注意液压油在工作中保持清洁。5)系统中使用的液压油应定期检查、补充、更换。6)控制液压油的工作温度，防止过高油温造成油液氧化变质。 3、什么是液压油的粘性和粘温特性？为什么在选择液压油时，应将油液的粘度作为主要的性能指标？ 答：液体流动时分子间相互牵制的力称为液体的内摩擦力或粘滞力，而液体
《液压与气压传动》大作业及答案 一.填空（40分） 1.在密闭系统中，以（）为工作介质，并以其（）进行能量传递的 方式称为液压传动。 2.液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 3.液压泵是将（）能转换为（）能的装置，液压马达是将（）能 转换为（）能的装置。 4.液压泵实际输出流量随压力升高而（）。 5.液压泵的实际流量比理论流量（）；液压马达实际流量比理论流量（）。 6.齿轮泵的内泄漏途径主要有（）、（）、（）三条，其中以（） 泄漏最为严重。 7.齿轮泵中齿轮上受到的径向力主要由（）和（）两部分组成，其中 （）齿轮上受到的径向力比较大。 8.斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（与）、 （与）、（与）。 9.斜盘式轴向柱塞泵中的柱塞个数通常是（），其主要原因是（）。 10.柱塞缸的柱塞运动速度与缸筒内径（），只与（）直径和（） 有关。 11.对于伸缩式液压缸，若负载、供油量不变，当液压缸外伸时，速度逐级（）， 系统压力逐级（）。 12.液压控制阀按照功能分类可分为（）控制阀、（）控制阀和（）控 制阀。 13.液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的 中位机能为（）。 14.调速阀是由（）和节流阀（）而成。 15.按照节流阀在系统中安装的不同位置，节流调速回路分为（）、 （）和（）三种类型回路。 16.采用进油节流的调速系统，当节流阀通流面积调定后，系统负载减小时，液压缸的 运动速度（）。
17.旁路节流调速系统中，泵出口压力随（）的变化而变化，只有（）损 失，而没有溢流损失，因此效率较高。 二．简答（每题5分，共20分） 1.简述液压系统的组成及各部分的作用。 2.简述提高泵自吸能力的措施。 3.简述溢流阀、减压阀、顺序阀的区别。 4. 为什么用调速阀组成的调速系统中油缸的速度基本不受负载的影响？ 三．分析（每题5分，共20分） 1.如图所示，设溢流阀的调整压力为P0，关小节流阀a和b的节流口，得节流阀a的 前端压力为P 1，后端压力为少P 2 ，且P ＞P 1 ，若再将节流口b完全关死，分析此时节 流阀a的前端压力与后端压力各为多少。 2.图示回路中，若溢流阀的凋整压力分别如图。泵出口处的负载为无限大。试问在不 计管道损失时，A、B点和C点的压力各为多少？