液压传动 王积伟
- 格式:doc
- 大小:451.00 KB
- 文档页数:23
液压与气压传动第二版王积伟1. 前言液压与气压传动是现代工程领域中常用的一种动力传输方式。
本文将介绍液压和气压传动的基本原理、应用范围以及设计要点等内容,旨在使读者对液压与气压传动有更深入的了解。
2. 液压传动2.1 基本原理液压传动利用液体作为传动介质,通过控制液体的流动来实现动力传输。
液压传动具有较高的传动效率、可靠性和承载能力,广泛应用于工程机械、冶金设备等领域。
2.2 液压元件液压传动中的关键部件包括液压泵、液压缸、液压阀等。
本节将详细介绍这些液压元件的结构、工作原理和选型要点。
2.3 液压系统设计液压系统设计考虑因素包括工作压力、流量需求、系统稳定性等。
本节将介绍液压系统的设计步骤、常见问题和解决方法,帮助读者全面了解液压系统设计的要点。
2.4 液压传动的应用液压传动在各个行业都有广泛的应用,包括工程机械、航空航天、汽车制造等。
本节将介绍液压传动在不同行业的应用案例,展示其在实际工程中的优势和效果。
3. 气压传动3.1 基本原理气压传动利用气体作为传动介质,通过控制气体的压力和流量来实现动力传输。
与液压传动相比,气压传动具有操作简单、维护方便的优势,广泛应用于制造业物料输送、压缩机等领域。
3.2 气压元件气压传动中的关键部件包括空压机、气缸、气控阀等。
本节将详细介绍这些气压元件的结构、工作原理和选型要点。
3.3 气压系统设计气压系统设计考虑因素包括系统压力、流量需求、气源稳定性等。
本节将介绍气压系统的设计步骤、常见问题和解决方法,帮助读者全面了解气压系统设计的要点。
3.4 气压传动的应用气压传动在制造业中有着广泛的应用,如气动工具、风力发电等。
本节将介绍气压传动在不同行业的应用案例,展示其在实际工程中的优势和效果。
4. 液压和气压传动的比较与选择本节将对液压传动和气压传动进行对比分析,从技术特点、应用场景、优势和限制等方面进行比较,以帮助读者选择适合自己工程需求的传动方式。
5. 总结液压传动和气压传动作为现代工程领域中常用的动力传输方式,具有各自的特点和应用范围。
王积伟液压传动课后习题答案东南大学液压传动(第2版)部分习题答案(解题人:机设 092)第一章1- 1 如图,已知 d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25求1)杠杆端施加多少力才能举起重物 W第二章2-5图示一液压缸,其缸筒内径 D= 120mm 活塞直径d = 119.6mm 活塞长度L = 140mm 若油的动力粘度 =0.065 P a ?s ,活塞回程 要求的稳定速度为v=0.5m/s ,W 20002D/4仃.68MP ad 20.2cm 3D 2 4解DFA 史dy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,根据液体的粘性有其中,A为活塞表面积,A= dL二v/h二v/{(D-d)/2} dy所以F A du=8.55Ndy第三章3- 1如图所示,一具有一定真空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。
P '解:取水槽液面为基面。
列出静力学基本方程:P a gh PP 真 P aP二:P 真=9.8kP a3- 3图示容器A 中的液体密度A = 900Kg/m 3,B 中液体的密度为 1200 Kg/ m 3, z A =200mm, z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介3-9如图所示,已知水深 H=10m 截面A 1 0.02m 2, A 2 0.04m 2,求孔口的出流流量以及点2处的表压力(取 计损失)。
解:由0--0到1--1得2P 0H Rv 1g g 2g其中P 。
P 1 P aq A 1v 1 A 2v 2由0--0到2--2得P 0P 2 v 2Hg g2g解得 q 0.28m 3/s , P 2 0.0735MP a质是汞(Hg 13.6 103Kg/m 3),试求A,B 之间的压力差。
1 液压与气压传动系统组成:能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、传动介质2 度量粘性大小的物理量称为粘度,常用的粘度有三种:绝对粘度(动力粘度),运动粘度,相对粘度。
温度升高,粘度显着下降的特性。
3 实践证明,液压液的污染是系统发生故障的主要原因之一,它严重影响着液压系统的可靠性及元件的寿命。
4 以绝对零压力作为基准所表示的压力,称为绝对压力,以当地大气压力为基准所表示的压力为相对压力。
如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力,这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值,称为真空度。
真空度=大气压力-绝对压力。
绝对压力=相对压力+大气压力。
5 液压系统中的压力是由外界负载决定的,这是液压传动中的一个基本概念。
6 实际液体具有粘性,研究液体流动时必须考虑粘性的影响。
一般把既无粘性又不可压缩的假想液体称为理想液体。
7 液体流动时,如液体中任何一点的压力,速度和密度都不随时间而变化,便称液体是在作恒定流动,反之,只要压力,速度和密度中有一个参数随时间在变化,则液体的流动被称为非恒定流动。
8 连续方程是流量连续性方程的简称,它是流体运动学方程,其实质是质量守恒定律的另一种表达方式。
9 液流的流量连续性方程它说明在恒定流动中,通过各截面的不同压缩液体的流量是相等的,换句话说,液体是以同一个流量在流管中连续的流动着,而液体的流速则与流通截面面积成反比。
10 能量方程又称伯努利方程,它实际是流动液体的能量守恒定律。
11 理想液体流量方程的物理意义是: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,在任一截面上这一种能量形式之间可以互相转换,但三者之和为一定值,即能量守恒。
12 流体力学中的动量定理。
等式左边为作用控制体内液体上外边的矢量和:而等式右边第一项是使控制体内的液体加速或减速所需的力,称为固态力,等式右边第二项是由于液体在不同控制表面上具有不同速度所引起的力,称为稳态力。
13 液流的两种流态:层流和湍流。
综合练习题1.我国油液牌号以_________°C 时油液的平均_______黏度的__________数表示。
2.油液黏度因温度升高而________,因压力增大而________。
3.动力黏度μ的物理意义_______其表达式为________。
4.动力黏度的定义是________,其表达式为__________。
5.相对黏度又称_________。
6. 液体的可压缩系数k 表示____________________,其表达式为________________,1K k=,我们称K 为________________。
7. 理想气体的伯努利方程表达式是___________________________。
其物理意义是____________________。
8. 雷诺数是__________,其表达式是Re =_________________;液体流动时,由层流变为紊流的条件由________决定,当_________时为层流,当________时为紊流。
9. 液体流动中的压力损失可分为________________压力损失和_____________压力损失;它们分别用公式______________和 ___________加10. 液体流经直径为d 的圆形截面管时,其水力半径为____________,如截面形状为边长等于1的正方形时,其水力半径为______________。
11. 油液中混入的空气泡愈多,则油液的体积压缩系数k 愈____________。
12. 假定忽略管道本身的弹性,则管道内液压冲击波的传播速度相当于_____________。
13. 容积式液压泵是靠____________来实现吸油和排油的。
14. 液压泵的额定流量是指泵在额定转速和____________压力下的输出流量。
15. 液压泵的机械损失是指液压泵在_______________上的损失。
16. 液压泵是把_______________能转变为液体_______________能的转换装置。
17. 齿轮泵的泄漏一般有三个渠道:___________;___________;___________。
其中以_____________最为严重。
18. 设液压马达的排量为V (cm³/r ),液压马达的转速为n (r/min ),其理论输入流量为_____________L/min 。
如果实际输入流量为q 实,则马达的容积效率为_______________。
19. 液压马达是将液体的____________能转换为______________能的转换装置。
20. 液压缸的__________效率是缸的实际运动速度和理想运动速度之比。
21. 在工作行程很长的情况下,使用____________液压缸最合适。
22. 柱塞式液压缸的运动速度与缸阀筒内径________________。
23. 对额定压力为2.5MPa 的齿轮泵进行性能试验,当泵输出的油液直接通向油箱时,不计管道阻力,泵的输出压力为____________。
24. 为防止产生__________,液压泵距离油箱液面不能太高。
25. 滑阀机能为___________型的换向阀,在换向阀处于中间位置时液压泵卸荷;而_________型的换向阀处于中间位置时可使液压泵保持压力(各空白只写一种类型)。
26. 如果顺序阀用阀进口压力作为控制压力,则该阀称为__________式。
27. 调速阀是由__________阀和节流阀串联而成的。
28. 溢流节流阀是由差压式溢流阀和节流阀___________联构成的。
29. 采用出口节流的调速系统,若负载减小,则节流阀前的压力就会_________。
30. 节流阀流量公式 ()mq C Ax p =⋅⋅∆,节流口形状近似细长孔时,指数m 接近于________,近似薄壁孔时,m 接近于_________.31. 当溢流阀通过________流量时,进口处的压力称为调定压力;调定压力与_______压力之差称为静态调压偏差。
32. 滑阀产生液压卡紧的主要原因是由_________引起的径向不平衡力,减小该力的办法是________。
33. 滑阀的瞬态液动力只与阀的_____________有关而与阀的_______________无关。
34. 液压缸在低速运动时,由于_______特性,常发生周期性的停顿和跳跃运动,称为_________.35. 电液比例方向阀既可以用来___________,又可起到________作用。
36. 电液比例压力阀稳态性能的五项指标_________,___________,____________,___________,____________。
37. 伺服阀在__________时的压力放大系数称为伺服阀零位压力放大系数;理想零开口伺服阀的零位压力放大系数为_________.38. 测定油液污染的方法有_______ 等方法;一般认为液压系统________%以上的故障是由油液中的污染造成的。
39. 在定量液压泵变量液压马达容积调速回路中,当系统工作压力不变时,液压马达的输出______是恒定的。
40. 进油和回油节流调速系统效率低,主要损失是_________。
41. 在要求加工带台阶工件外圆磨床上,应该使用____________式换向回路。
42 .如图1所示,设溢流阀的调整压力为p Y ,关小节流阀 a 和b 的节流口,得节流阀a 的前端压力1p ,后端压力 2p ,且 1p p Y ;若再将节流口b 完全关死,此时节流阀a 的前端压力__________后端压力_________。
43. 在弹簧对中型电液动换向阀中,先导阀的中位机能应选__________型。
44. 图2所示液压系统,能实现快进——Ⅰ工进——Ⅱ工进——快退——停止及卸荷工序,填写电磁动作(通电为+,断电为-)于表中。
电磁铁动作顺序二选择题1.溶解在油液的空气含量增加时,油液的等效体积弹性模量___;混入油液中的空气含量增加时,油液的等效体积弹性模量___.A.增大B减小C基本不变2.选择液压油时,主要考虑油液的______.A密度B成分C黏度3.在___工作的液压系统容易发生气蚀.A洼地B高原C平原4.液压系统的工作压力取决于____.A泵的额定压力B溢流阀的调定压力C负载5.设计合理的液压泵的吸油管应该比压油管____.A长些B粗些C细些6.液压系统利用液体的____来传递动力.A位能B动能C压力能D热能7.高压系统宜采用___A齿轮泵B叶片泵C柱塞泵8.____储能器的输出压力恒定A重锤式B弹簧式C充气式9._____的系统效率较高A节流调速B容积调速C容积节流调速10.用过一段时间后滤油器的过滤精度略有_____A提高B降低11.分流阀能基本上保证两液压缸运动_____同步A位置B速度C加速度12.液压系统的故障大多数是____引起的A油液黏度不适应B油温过高C油液污染D系统漏油13.野外工作的液压系统,应选用黏度指数____的液压油A高B低14.当负载流量需求不均衡时,拟采用油源A泵——溢流阀B泵——储能器15.存在超负载(动力性负载),应采用_____调速。
A进油节流B回油节流C旁路节流16.容积调速系统的速度刚度比采用调速阀节流调速系统的速度刚度____.A高B低17.图3为一换向回路,如果要求液压缸停位准确,停止后液压泵卸荷,那么换向阀中位机能应选择____A O型B H型C P 型D M型18.图4为轴向柱塞泵和轴向柱塞马达的工作原理图。
当缸体如图示方向旋转时,请判断各油口压力高低,选答案填空格i.作液压泵用时_____-ii.作油马达用时______Aa为高压油口b为低压油口 B b 为高压油口a为低压油口C c 为高压油口d为低压油口D d 为高压油口c为低压油口19.图5所示变量泵一定量马达容积调速系统。
当系统工作压力不变时,该回路是_____ A恒扭矩调速B恒功率调速C恒压力调速D恒功率和恒扭矩组合调速20、图5回路中,阀1和阀2的作用是____A 、阀1起溢流作用,阀2起安全作用B、阀1起安全作用,阀2起溢流作用C、均起溢流作用D、均起安全作用21. 图6所示回路,液压缸B进退所需压力均为2Mpa,各阀调定压力如图所示.试确定在下列工况时,C缸的工作压力______(1)在图示状况下, C缸压力是_____(2)在图示状况下,当B缸活塞顶上死挡块时,C缸压力是______(3)当A阀通电后, B缸活塞退回不动时, C缸压力是_______A 1.5MpaB 3MpaC 5MpaD 4Mpa22. 根据每小题系统图和假定条件,选择属于该小题的正确答案,填入空格:M,其引起主油路压力未达到溢流阀调整压力(1)图7(a)所示系统,当施加某一恒定负载mP在进行调速时,________YA输出功率为恒定B输出扭矩随液压泵排量的增大而减小C主油路的工作压力随液压泵排量的增大而增大D液压马达输出功率随液压泵排量的增大而增大(2)图7(b)所示系统,在每一次调速时,施加的负载所引起的主油路的压力都刚好达到溢流P,在进行调速时,_____阀的调整压力值YA液压马达转速随排量的增加而增加B输出扭矩随液压马达排量的增大而增大C输出功率随液压马达排量的增大而增大D 当液压马达排量调整到最大时,则输出转速为最大值M为变量),但其最大值所引起的主油(3)图7(c)所示系统,当施加的负载是不断变化的(即mP,在进行调速时, __________路压力还未达到溢流阀的调整压力YA液压马达的转速随负载的增加而减小B液压马达输出功率随负载和液压泵排量的增加而增加C液压马达输出转矩随液压泵的排量的增加而增加D主油路的压力随负载的增加而增加23. 叶片泵和叶片马达工作时,如突然发生一片叶子卡在转子叶片槽内而不能外伸的故障,试分析他们的工作状况将分别发生什么变化:(1)对于叶片泵,转子转速_______,输出压力_______,输出流量_______;(2)对于叶片马达,转子转速________,输出转矩______,输出流量_______.A降低为零B呈不稳定波动C保持不变24.某液压泵不直接从液面为大气压的油箱中吸油,而是采用压力为P2的辅助低压系统向该泵供油。
假设泵转速效率及外负载均不变,试分析下列参数如何变化;(1)泵的输出压力(2)泵的输出流量(3)泵的输出功率A 增大B减小C不变25. 限制齿轮泵压力提高的主要因素______A 流量脉动B困油现象C泄漏D径向不平衡力26 . 根据外反馈限压式变量泵的工作原理图,分析调节以下环节后,下述参数将发生什么变化:(1)流量调节螺钉向内旋进:空载流量q0_______,限定压力Pc _______.最大压力Pmax______-(2)压力调节螺钉向外旋出,减小弹簧压缩量:空载流量q0_______,限定压力Pc _______.最大压力Pmax______,BC曲线斜率________.(3)更换原有弹簧,放置刚性系数较小的弹簧,拆装后其他条件(弹簧预压缩量,流量和压力调节螺钉位置)均不变:空载流量q0_______,限定压力Pc _______.最大压力Pmax______,BC曲线斜率________.A增大B减小C不变27. 叶片泵的叶片数量增多后,双作用式叶片泵输出流量______-,单作用式叶片泵输出流量_______A增大B减小C不变28. 消防队员手握水龙喷射压力水时,消防队员________A不受力B受推力C受拉力29. 电液比例阀电磁力马达的弹簧在理论上的刚度是________A很小B一般C无限大30.电液位置伺服系统中采用滞后校正可以_(1)____;采用速度校正可以_(2)_______;采用加速度校正可以___(3)_____(1)A提高频宽B提高稳定性C提高阻尼比(2)A提高频宽B提高稳定精度C提高阻尼比(3)A提高频宽B提高稳定精度C提高阻尼比三简答题1.液压油黏度的选择与系统工作压力,环境温度及工作部件的运动速度有何关系?2.在考虑液压系统中液压油的可压缩性时,应考虑哪些因素才能说明实际情况?3.什么是理想流体?4.对于层流和紊流两种不同流态,其沿程压力损失与流速的关系有何不同?5.写出非圆截面管道的雷诺数公式,并说明公式中符号的意义。