液压与气压传动学习心得
在学完本课程后，我能够正确选择和使用液压气动元件。掌握液压系统、气动系统的设计方法。能够分析和评价现有液压、气动系统。能够正确设计液压系统，选择液压元件。
回想每一阶段的学习总有不同的收获与体会。在学习绪论的时候吴乃领老师从机器的组成为起点，介绍机械传动、电传动、流体传动、控制的原理与特点，通过比较介绍流体传动与控制的优缺点，系统组成流体传动与控制技术的发展历史，目前的运用状况以及传动技术的最新发展，使我们了解流体传动与控制的地位、原理、结构以及特点，以及流体传动运用与发展历史，并介绍本课程的学习方法，是我们大家对本课程的学习产生了浓厚的兴趣。在第二章流体力学基础的学习中，老师介绍了流体的特性，流体静力学、流体动力学伯努利方程等专业知识，帮助我们掌握学习流体传动与控制技术所需的流体力学基础。第三章我们主要学习了液压传动系统中的动力元件，第四章则是介绍液压系统的执行元件各种缸的结构、特点与使用方法，缸的推力、速度的计算；缸的各部分结构设计要点，各种缸的最新发展方向。让我掌握了各种形式的液压缸的设计计算方法，各种缸的典型结构与应用。随后的第五章老师则介绍了压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀的原理、结构与使用方法，在此基础上，介绍电液比例阀、伺服阀以及电液伺服阀的原理、特点、结构以及特性。介绍液压控制阀技术的最新发展。而后的学习更是给我们的认识打开了另一扇门。
液压就是通过液压油来传递压力的装置。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。液压由于其传动力最大，易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件液压缸和液压马达的作用是将液体的压力能转换为机械能，而获得需要的直线往复运动或回转运动。
液压系统中油液的可压缩性很小，在一般的情况下它的影响可以忽略不计，但低压空气的可压缩性很大，大约为油液的10000倍，所以即使系统中含有少量的空气，它的影响也是很大的。溶解在油液中的空气，在压力低时就会从油中逸出，产生气泡，形成空穴现象，到了高压区在压力油的作用下这些气泡急剧受到压缩，很快被击碎，形成气蚀现象。气蚀现象可引起固体壁面的剥
蚀，对液压管路损害是很严重的。同时当气体突然受到压缩时会放出大量热量，引起局部过热，使液压元件和液压油受到损坏。空气的可压缩性大，还会使执行元件产生爬行现象，破坏工作平稳性，有时甚至引起振动。这些都影响到系统的正常工作。油液中混人大量气泡还容易使油液变质。降低油液的使用寿命，因此必须防止空气进入液压系统。
本课程是一门实践性很强的应用技术课程，内容涵盖了液压传动、气压传动、液压控制系统等内容。要在较短的学习时间内完成学习，这要求我们在有限的学时内，全面地、高质量地完成课程的学习任务。此课程的理论减少，应用例很多，在老师结合工程应用实例讲解中，我们的得到了更加深刻的学习。对于新技术也了解了原技术的存在问题，并提出解决的方案，激发了我们分析问题、解决问题的兴趣，发展了我们创新思维。
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。
第一章 1-1 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： ''3343049.9105010110V V V m ---?=-=?-?=-? 643070010110 1.45010 k V p 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：外筒内壁液体粘度： ()()0 2 4222/2 /20408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2 /2/24100.050.0490.0512.512 p f D d a n D m s T T N m A DA D l d dy d dy dy d D d P S u F μπτπμτμτμμτμμτμμ-==??=??=====???=?===-?-∴===??? 1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长 度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s ，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少？ 解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体的 粘性有 F=F f ＝μA(du /dy)
其中， A 为活塞表面积，A ＝л d L 又du /dy=v/h=v/{(D-d)/2} 所以 F ＝μA(du /dy)= μ×лdL × v/{(D-d)/2}=0.065×3.14×11.96×0.01×14×0.01×2 ×0.5/((12-11.96)×0.01)=8.54N 1-5 如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体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31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。 解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程： a p p h g g ρρ+= 则真空度为： 310009.819.810a p p gh ρ-==??=?pa 1-7液压缸直径D=150mm ，柱塞直径d=100mm ，液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着F=50000N 的 力，不计油液的重量，求图示的两种情况下液压缸中压力分别等于多少？ 解 : 00 224 6.34 6.3aa a a bb b p p gh p F F a p p Mp A d F F b p p Mp A D ρππ=+≈== ======缸缸缸图中图中 1-8图示容器A 中的液体的密度ρA ＝900Kg/m3,B 中液体的密度为ρB ＝1200 Kg/m3， Z A =200mm, Z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞，试求A,B 之间的压力差。
一、填空题 1、液压传动是以液体为工作介质进行能量传递的一种形式。 2、液压系统由动力元件、执行元件、控制元 件、辅助元件和传动介质五部分组成。 3、液压泵按结构特点一般可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三类泵。 4、液压控制阀按用途不同分为方向控制阀、压力控制阀、速度控制阀三大类。 5、三位换向阀的常态为是中位，按其各油口连通方式不同常用的有 O 、P 、M 、H 、Y 五种机能。 6、节流阀在定量泵的液压系统中与溢流阀组合,组成节流调速回路, 即进油路节流调速、回油路节流调速、旁油路节流调速三种形式节流调速回路。 7、溢流阀安装在液压系统的液压泵出口处，其作用是维持系统压力基本不变，液压系统过载时溢流。 8、空气压缩站主要由___空气压缩机______、__后冷却器_______、__储气罐 ________、____空气干燥器______等部分组成。 9、气缸是用于实现往复的__直线运动_______运动，输出__推力_____和____位移______。 二、判断题 （）1、在液压系统中液压缸和马达都可以作为执行装置 （）2、减压阀的阀口常闭，溢流阀的阀口常开。 （）3、流量控制阀是通过改变阀口的大小，改变液阻，实现流量调节的阀。（）4、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。（）5、气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气质量的最后保证。 其安装次序依进气方向为减压阀、空气过滤器、油雾器。 （）6、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。 三、单选题 1、液压泵能实现吸油和压油，是由于泵的（）变化。 A、动能 B、压力能 C、密封容积 D、流动方向 2、广泛应用于龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械中的液压泵是（）。 A、齿轮泵 B、叶片泵 C、螺杆泵 D、柱塞泵 3、下面哪个元件属于液压系统辅助装置（）。 A、液压泵 B、液压马达 C、油箱 D、液压缸 4、液压系统的动力元件是（）。 A、电动机 B、液压泵 C、液压缸 D、液压阀 5、为保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安装（）；气动仪表或气动逻辑元件前应安装（）。 A、空气过滤器－减压阀－油雾器 B、空气过滤器－油雾器－减压阀 C、减压阀－空气过滤器－油雾器 D、空气过滤器－减压阀 6、常用于送料和转位装置、液压机械手以及间歇进给机构等辅助运动的是（）。 A、活塞式液压缸 B、摆动式液压缸 C、柱塞式液压缸 D、伸缩液压缸 7、排气节流阀一般安装在（）的排气口处。 A、空压机 B、控制元件 C、执行元件 D、辅助元件 8、大流量的液压系统中，主换向阀应采用（）换向阀。 A、电磁 B、手动 C、机动 D、电液
第一章习题答案 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。（×） 第二章习题答案 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m2/s是表示（运动）粘度的单位；1m2/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(mm2/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（m3/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（2.5）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。（√） 2-3 问答题 1. 静压力的特性是什么?
第一章 1-1 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： ''3343049.9105010110V V V m ---?=-=?-?=-? 64 3070010110 1.45010 k V p 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：外筒内壁液体粘度： ()()0 2 4222/2 /20408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2 /2/24100.050.0490.0512.512 p f D d a n D m s T T N m A DA D l d dy d dy dy d D d P S u F μπτπμτμτμμτμμτμμ-==??=??=====???=?===-?-∴===??? 1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长 度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s ，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少？ 解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体的 粘性有 F=F f ＝μA(du /dy) 其中， A 为活塞表面积，A ＝л d L 又du /dy=v/h=v/{(D-d)/2} 所以 F ＝μA(du /dy)=μ×лdL × v/{(D-d)/2}=0.065×3.14×11.96×0.01×14×0.01×2 ×0.5/((12-11.96)×0.01)=8.54N
《液压与气压传动技术》网络课程作业 、选择题 1?液压与气压传动是以流体的（B ）的来传递动力的。 A. 动能 B.压力能 C. 势能 D. 热能 2. 流体的粘度随温度变化，对于液体，温度升高，粘度（ A ）0 A. 下降 B.增大 C.不变 3. 在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算得到的流量称为（ B ） A. 实际流量 B. 理论流量 C. 额定流量 4. 限制齿轮泵工作压力提高的主要原因是（A ）0 A. 泄漏 B. 存在困油现象 C. 径向不平衡力 5. 图中1曲线是限压式变量叶片泵未调整时的特性曲线，2曲线是调整过的 特性曲线，由1曲线调到2曲线是经过（A ）的调整得到的。 A. 调节压力调节螺钉和改变调节压力弹簧刚度 B. 调节最大流量调节螺钉和压力调节螺钉 C. 调节最大流量调节螺钉和改变调节压力的弹簧刚度 通常在负载大、功率大的液压机械设备中采用（ B ） A.齿轮泵 B. 柱塞泵 C. 叶片泵 7 ?双杆活塞式液压缸，当采用活塞杆固定的安装方式时，工作台的移动范围为 缸筒有效行程的（C ）。 A. 1倍 B. 2 倍 C. 3 倍 D. 4 倍 8. 某液压回路，如果要求液压缸停位准确，且能实现中位液压泵卸荷，那么使 用具有（B ）中位机能的三位四通换向阀能满足要求。 A. O 型 B. M 型 C. H 型 D. P 型 9. 为保证负载变化时（在节流阀开口一定的条件下），节流阀的前后压力差不变, 即通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与 （B ）串联组成调速阀。 A.减压阀 B. 定差减压阀 C. 溢流阀 D. 定差溢流阀 10. 在两个调整压力分别为5MPa 和1OMPa 勺溢流阀串联在液压泵的出口时，泵 的出口压力为（C ）。 A . 5MPa B. 10MPa C. 15MPa D. 20MPa 6. q A i B A 2 B C
《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
第一章 1-4 如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体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31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。 解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程： a p p h g g ρρ+= 则真空度为： 310009.819.810a p p gh ρ-==??=?pa 1-5 1-8 如图所示，已知水深H=10m,截面22120.02,0.04A m A m ==，求孔子的出流流 量以及点２处的表压力（取1?=，不计损失）
1-11泵从一个大的油池中抽吸油液，流量为q＝150L/min,油液的运动粘度 =34×10－6m2/s,油液密度ρ=900 kg/m3。吸油管直径d＝60厘米，并设泵的吸油管弯头处局部阻力系数ξ＝0.2，吸油口粗滤网的压力损失Δp＝ 不大于0.04 MPa，求泵的吸油高度 0.0178MPa。如希望泵入口处的真空度P b h（液面到滤网之间的管道沿程损失可忽略不计）
1-15运动粘度 =40×10－6m2/s的油液通过水平管道，油液密度ρ=900kg/m3，管道内径d=10mm,l=5m,进口压力P 1 ＝4.0MPa, 问流速为3 m/s时，出口压力P 2 为多少？ 解：沿程压力损失：ΔP λ =0.17 MPa 所以P 2＝P 1 －ΔP λ＝4－0.17＝3.83MPa
第二章 2-5设液压泵转速为950r/min ，排量＝168mL/r ，在额定压力29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为150L/min ，额定工况下的总功率为0.87，试求： (1)泵的理论流量； (2)泵的容积效率； (3)泵的机械效率； (4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率； (5)驱动泵的转速。 解：① q t ＝V p n=168×950=159.6 L/min ② ηv =q/q t =150/159.6=93.98% ③ ηm =η/ηv =0.87/0.9398=92.57% ④ Pi=p q/η =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）=84.77kw ⑤ T=Pi/ω = Pi/（2лn ） =852.1N.m 第三章 3-1 图示三种结构的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D ，d ，如进入液压缸的 流量为q ，压力为p ，试分析各缸产生的推力，速度大小以及运动方向。 解：对于图a 22()4F p D d π =- 22()4 q q V A D d π= = - 受拉，液压缸左移 对于图b 24F pd π= 2 4 q q V A d π== 受压，液压缸右移 对于图c 24F pd π= 24 q q V A d π== 受压，液压缸右移 3-4差动连接液压缸，无杆腔面积A 1＝100cm2，有杆腔面积A 2＝40 cm2，输入油压力p ＝2 MPa ，输入流量q ＝40 L/min ，所有损失忽略不计，试求：
液压与气压传动技术（B） 班级： 学号： 姓名： 分数： 题号一二三四五六总分 分数 一、试把下列液压与气压元件名称和元件图形符号用连线方式一一对应起来： 二、填空题：（10％） 1.液压系统中的压力是由决定的。 2.液压泵按输出流量是否可变分为和。 3.液压缸主要实现 运动；液压马达主要实现 运动。 4.流量是单位时间内进入液压缸的油液的 ，法定计量单位是 。 5.溢流阀在系统中的主要作用就是 和 。 6.按控制方式不同，顺序动作回路分为 控制和 控制两种。 7. 调速阀是由__________阀和节流阀串联而成的。 8.气动系统是由 、 、 和 等部分组成。 9.常用的气动执行元件有 和 。 10.在气动控制系统中，进行压力控制的回路主要有 和 两种。 三、选择题：（10％） 1.由大多数测压仪表所测得的压力是（ ）。 (A)绝动压力 (B)真空度 (C)相对压力 (D)大气压力 2.液压系统中液压泵属（ ）。 (A)动力部分 (B)执行部分 (C)控制部分 (D)辅助部分 3.能实现差动连接的是（ ）。 (A)单出杆活塞缸 (B)双出杆活塞缸 (C)柱塞缸 (D)都可以 4.液压缸活塞的有效作用面积一定时，液压缸活塞的运动速度取决于（ ）。 (A)液压缸中油液的压力 (B)负载的大小 (C)进入液压缸的油液的流量
(D)液压泵的输出流量 5.能使液压缸锁紧的换向阀应选用（ ）中位机能。 (A) O型 (B) H型 (C) Y型 (D) P型 6. 压力控制顺序动作回路适用于（）。 (A)液压缸数目不多、负载变化不大的场合 (B)液压缸数目不多、负载变化大的场合 (C)液压缸数目多、负载变化不大的场合 (D)液压缸数目多、负载变化大的场合 7.按气缸的结构特征可分为（ ）、柱塞式气缸、薄膜式气缸、叶片式摆动气缸和齿轮 齿条式摆动气缸等。 (A) 单作用气缸 (B) 双作用气缸 (C) 活塞式气缸 (D)普通气缸 8.气动方向控制阀按阀心的结构形式分为截止阀和（ ）。 (A)单向阀 (B)机械操纵换向阀 (C)滑阀 (D)软质密封阀 9.气动控制系统中减压阀按排气方式可分为（ ）、非溢流式和恒量排气式三种。 (A) 先导式 (B)内部先导式 (C) 外部先导式 (D) 溢流式 10.梭阀相当于两个（ ）的组合阀。 (A)节流阀 (B) 排气阀 (C) 溢流阀 (D)单向阀 四、判断题：(10%) 1.液压传动系统的压力取决于液压泵。（ ） 2.双作用单出杆活塞缸的活塞，在两个方向所获得的推力不相等。（ ） 3.液压系统中，作用在液压缸活塞上的推力越大，活塞运动的速度越快。（ ） 4.直动式溢流阀用于中、高压液压系统。（ ） 5.溢流阀在系统中的主要作用就是稳压和卸荷；顺序阀则主要用来根据系统压力的变化 情况控制油路的通断，有时也可以将它当作溢流阀来使用。（） 6.采用调速阀的调速回路，执行元件的运动速度较稳定。（ ） 7.空气压缩机就是空气压缩站。（ ） 8.单作用气缸只有一端进气，双作用气缸两端都可进气。（ ） 9.气压控制换向阀是利用机械外力来实现换向的 。（ ） 10.气缸所产生的输出力反比于气缸的缸径和工作压力。（ ） 五、写出液压原理图中所采用的元件的名称并简述其工作原理：（20％） 图6—17
液压与气压传动思考题及参考答案 一、填空题 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 （负载；流量） 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。 （动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件） 3．变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有( )、( )、( )其中（）和（）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（）是通过改变斜盘倾角来实现变量。 （排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵）4．液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量（）。（大；小） 5．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）。 （柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘） 6．外啮合齿轮泵的排量与（）的平方成正比，与的（）一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（），减少（）可以增大泵的排量。 （模数、齿数；模数齿数） 7．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（）腔。 （吸油；压油） 8．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（），使闭死容积由大变少时与（）腔相通，闭死容积由小变大时与（）腔相通。 （卸荷槽；压油；吸油） 9．齿轮泵产生泄漏的间隙为（）间隙和（）间隙，此外还存在（）间隙，其中（）泄漏占总泄漏量的80%～85%。 （端面、径向；啮合；端面） 10．双作用叶片泵的定子曲线由两段（）、两段（）及四段（）组成，吸、压油窗口位于（）段。 （大半径圆弧、小半径圆弧、过渡曲线；过渡曲线） 11．调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上（）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（）。 （拐点压力；泵的最大流量） 12．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为（），性能的好坏用（）或（）、（）评价。显然（p s—p k）、（p s—p B）小好，n k和n b大好。 （压力流量特性；调压偏差；开启压力比、闭合压力比） 13．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（）。 （进口；闭；出口；开；单独引回油箱）
《液压与气压传动技术》复习题 一、单项选择题 1．流体的静压力是指平衡流体单位面积上所受的（），简称压力，在物理学中称为压强。 （A）表面力，（B）法向力，（C）切向力，（D）法向压力2．液压系统中的压力是由（）决定的，这是液压传动的一个重要概念。 （A）外界负载（B）油泵（C）液压阀（D）液压油 3．液压系统中执行元件的速度取决于（）这是液压传动技术中的又一个重要概念。 （A）压力（B）油泵（C）液压阀（D）流量 4．用液体传递速度或转速的理论依据是（）。 （A）帕斯卡原理，（B）流量连续性方程；（C）伯努利方程；（D）能量守恒定律5．液压油的牌号通常是以其黏度指标来划分的，标称黏度等级是（）时，油液运动黏度中心值的近似值。 （A）20℃（B）30℃（C）40℃（D）50℃ 6．液压传动与气压传动相比，气压传动的稳定性较差，这主要是因为空气（）。 （A）粘性几乎为零（B）没有一定的体积（C）具有较大的可压缩性（D）容易泄露。 7．理论上讲执行元件带动负载运动的速度与负载的大小无关，但实际上，在液压传动中执行元件的速度随负载增大而减小，速度随载荷变化主要是因为系统中（ B ）。 （A）运动部件间存在摩擦，（B）液压系统不可避免存在泄露。 （C）液压油内存在粘性阻力的消耗，（D）液压油具有一定压缩性。 8．在液压系统中。因（）加剧液压元件金属表面腐蚀的现象，称为气蚀。 （A）液压油的酸、碱性（B）液压油的压力过大（C）运动部件的摩擦（D）空穴现象9．液压泵的容积损失用容积效率来表示，容积效率等于液压泵（） （A）所需理论转矩与实际输入转矩之比, （B）实际输出流量与理论流量之比。 （C）理论输入功率与实际输入功率之比, （D）实际输出功率与实际输入功率之比。 10．外啮合齿轮泵的泄露是导致其输出压力不能太高的主要原因，其中最最主要的泄漏途径是（）。 （A）齿顶圆与泵体内孔间隙的泄露（B）三是齿轮啮合间隙的泄露 （C）齿轮端面与泵盖配合间隙的泄露（D）齿轮轴与轴承处的泄露11．叶片泵内叶片数目越多，液压泵的（） （A）输出流量越小（B）输出压力越小 （C）输出流量脉动频率越小（D）输出压力脉动越小 12．液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应该（）
思考题 一、填空题 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 （负载；流量）2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。（掌握图形的识别） （动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件）3．液体在管道中存在两种流动状态，（）时粘性力起主导作用，（）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（）杢判断。 （层流；紊流；雷诺数）4．变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有( )、( )、( )。其中：（）和（）是通过改变转子和定子的偏心距杢实现变量，（）是通过改变斜盘倾角杢实现变量。 （排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵）5．液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量（）。 （小；大）6．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）。 （柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘）7．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（），使闭死容积由大变少时与（）腔相通，闭死容积由小变大时与（）腔相通。 （卸荷槽；压油；吸油）8．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（）。 （进口；闭；出口；开；单独引回油箱）9．调速阀是由（）和节流阀（）而成，旁通型调速阀是由（）和节流阀（）而成。 （定差减压阀，串联；差压式溢流阀，并联）10．为了便于检修，蓄能器与管路乊间应安装（），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵乊间应安装（）。 （截止阀；单向阀）11．液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是，另一种是。区分这两种流动状态的参数是。 （层流紊流雷诺数）12．液压马达把能转换成能，输出的主要参数是和 13．液压泵的容积效率是该泵流量与流量的比值。 （实际理论）14．在旁油路节流调速回路中，确定溢流阀的时应考虑克服最大负载所需要的压力，正常工作时溢流阀口处于状态。
临沭县职业中专《液压与气压传动技术》理论试题 第一部分选择题 1、由大多数测压仪表所测得的压力是( ) A. 绝对压力 B. 真空度 C. 相对压力 D. 大气压力 2、某一牌号L-HL22普通液压油的运动黏度平均值为22m㎡/s，测量温度标准值为( ) A. 20℃ B. 40℃ C. 60℃ D. 不确定 3、液压油的黏度对 ( )变化十分敏感 A. 压力 B. 负载 C. 温度 D. 湿度 4、在密闭容器中，施加于静止液体上的压力将被转到液体各点，但其值将( ) A. 放大 B. 缩小 C. 不变 D. 不确定 5、当环境温度较高时，宜选用粘度等级 ( )的液压油 A.较低 B.较高 C.都行 D.都不行 6、液压系统的工作压力是由( ) A.负载决定 B.溢流阀调定 C.液压泵的额定压力决定 7、液压传动中所用的油液，随着油液温度的升高，其粘度将( ) A.不变 B.略有上升 C.显著上升 D.显著下降 8、液压油( )常常是液压系统发生故障的主要原因。 A.温升过高 B.粘度太小 C.粘度太大 D.受到污染 9、当温度升高时，油液的黏度( ) A.下降 B.增加 C.没有变化 10、国际标准ISO对油液的黏度等级（VG)进行划分，是按这种油液40℃时( )黏度的平均值进行划分的。 A. 动力黏度 B.运动粘度 C.赛式黏度 D.恩式黏度
11、当温度下降时，油液的黏度( ) A.下降 B.增加 C.没有变化 12、液压传动中所用的油液，当温度升高时，其粘度将( ) A.不变 B.略有上升 C.显著上升 D.显著下降 13、压力对粘度的影响是（） A.没有影响 B. 影响不大 C.压力升高，粘度降低 D.压力升高，粘度显著升高 14、单向定量泵的图形符号是( ) 15、双向变量泵的图形符号是( ) 16、低压液压系统一般宜采用( ） A. 齿轮泵 B.叶片泵 C.柱塞泵 D.均可 17、自吸性能好的液压泵是( ） A. 叶片泵 B. 柱塞泵 C. 齿轮泵 D.变量叶片泵 18、液压系统中液压泵属于( ) A.动力部分 B.执行部分 C.控制部分 D.辅助部分 19、液压系统的动力元件是( )
第一章 1-1某液压油在大气压下的体积是 50 10 3m 3，当压力升高后，其体积减少到 49.9 10 3m 3，取油压的体积模量为K 700.0Mpa ，求压力升高值。 解： ' ' 3 3 4 3 V V V 49.9 10 50 10 1 10 m k V 700 106 1 10 4 d … p 3 1.4Mpa V 0 50 10 3 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。 1-4图示一液压缸，其缸筒内径 D = 12厘米，活塞直径d =厘米，活塞长度L = 14厘米，若油的粘度 =，活塞回程要求的稳定速度为v=s,试求不计油液 压力时拉回活塞所需的力F 等于多少 解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体 的 粘性有 F=F = A(du /dy) 其中，A 为活塞表面积，A =^d L 又 du /dy=v/h=v/{(D-d)/2} 解：外筒内壁液体粘度: U P n D 8 3.14 0.1 2.512m/s F f 2T A DA 2T 2 40 10 2 2 0.1 3.14 0.2 4 2 4 10 N /m dy D/2 dy d/2 dy d D/2 d /2 4 104 0.05 0.049 2.512 0.051F a S
所以 F= A(du /dy)= Xj dL x v/{(D-d)/2}=xxxx 14 xx 2 x (X = 1-5如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体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1000kg/m3，试求容器内真空度。 解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程: 上h旦 g g 则真空度为: 3 P a p gh 1000 9.8 1 9.8 103 pa 1-7液压缸直径D=150mm,柱塞直径d=100mm，液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着F=50000N的力，不计油液的重量，求图示的两种情况下液压缸中压力分别等于多少 解： P缸P0gh P o 图a中p 缸p aa F A a 4F d2 6.3Mp a 图b中p 缸p bb F4F 2 6.3Mp 1- 8图示容器A中的液体的密度p = 900Kg/m3,B中液体的密度为P B= 1200 Kg/m3, Z=200mm, Z B =180mm,h=60mm,U形管中的测试介质是汞，试求A,B 之间的压力差。 解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程解决： P A+ p g Zx= p g Z B + p 水银g h + P B 所以/P AB=P A-F B= p g Z B + p水银g h -p g Z A 因为76厘米高水银柱为P0 则60毫米高水银柱形成的压力P= (60/760) X P0 所以(取g=10 P)= 105Pa) i s
《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
1-9 如图所示，已知水深H=10m,截面22120.02,0.04A m A m ==，求孔口的出流流量以及点２处的表压力（取1?=，不计损失） 解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程： 22 002222p V p V H g g g g ρρ+=+- 1 对2－2和1-1截面列理想液体能量方程： 22 221122p V p V g g g g ρρ+=+ 2 显然，12a p p p == 0 20,0v v v ≈故 且有连续方程：1122V A V A q == 3 由12 3联立解得： 3111229.8100.020.28/q v A gH A m s ∴===???= 则２处的表压力即 2 222'12 2212( )2 2 a q gH v v A p p p p p ρρ--=-=-= = 2 0.2829.810() 0.0410000.07352 pa Mpa ??-= ?= max 020.72 2.72p p p Mpa Mpa =+?=+= 2-2设液压泵转速为950r/min ，排量＝168L/r ，在额定压力29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为150L/min ，额定工况下的总功率为0.87，试求： (1)泵的理论流量； (2)泵的容积效率； (3)泵的机械效率； (4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率； (5)驱动泵的转矩。 解：① q t ＝V p n=168× 950 L/min =159.6 L/min
② ηv =q/q t =150/159.6=94% ③ ηm =η/ηv =0.87/0.9398=92.5% ④ P=p q/η =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）w=84.77kw ⑤ 因为η=p q/T ω 所以T=p q/ηω = p q/（2ηлn ） =29.5×106×150×10-3 /（2×0.87×3.14×950）N m =852.1N m 4-5 如图系统，液压缸的有效面积A 1=A 2=100cm 2，缸Ⅰ负载F l =35000N,缸Ⅱ运动时负载为零，不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为4MPa 、3MPa 和2MPa ，求下列三种工况下A 、B 和C 处的压力。 1）液压泵启动后，两换向阀处于中位； 2）1YA 通电，液压缸Ⅰ运动时和到终端终止时； 3）1YA 断电，2YA 通电，液压缸Ⅱ运动时和碰到档快停止运动时；