液压与气压传动 第1章 液压基本理论

1-10 如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积421 3.210A m -=⨯，出口处管道截面积214A A =，h=1m ，求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量q （液体为理想液体，不计损失）。

解：对截面和建立液体的能量方程：22112222P V P V g g g g ρρ+=+ （1）连续方程v 1122V A V A =（2）又 12P gh P ρ+= （3）方程（1）（2）（3）联立，可得流量43221229.8144 3.210/ 1.462/1515gh q V A A m s L s -⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯= 1-13液体在管道中的流速v=4m/s ，管道内径d=60mm ，油液的运动粘度ν=30×10-6m2/是，试确定流态。

若要保证其层流，其流速应为多少？1-14 有一液压泵，,流量为32L/min, 吸油口比油箱液面高出500mm ，吸油管直径20mm,粗滤网压力降为0.01MPa ，油液的密度为900kg/m3, 油液的运动粘度为20×10-6m2/s, ,问泵的吸油腔处的真空度为多少?1-16 如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积421 3.210A m -=⨯，出口处管道截面积214A A =，h=1m ，求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量q （液体为理想液体，不计损失）。

解：对截面和建立液体的能量方程：22112222P V P V g g g g ρρ+=+ （1）连续方程1122V A V A = （2）s m v v vd /15.1103006.023********3006.04Re 66=⨯==⨯⨯==--湍流νPa p p v gh p p v Pa p gh p h g v h g p g v gp Pa p Pa d v l d lv p s m A q v d q d qd vd r r w w r 184471000014362601441010000143627.129005.08.990020,10000222100001436202.016987.19005.0752Re 752/7.131602.0460/103216981580000102002.060/1032444Re 2222211212222211122222232632=+++=++⨯⨯+⨯⨯=∆+∆++=-===∆=∆==+++=+=∆≈⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=∆≈=⨯⨯==≈=⨯⨯⨯⨯⨯====---λλλραρραααραρρλππππνπνπν绝对压力大气压力真空度层流局部损失沿程损失吸油管（层流）又 12P gh P ρ+= （3）方程（1）（2）（3）联立，可得流量4322144 3.210/ 1.462/q V A A m s L s -===⨯⨯=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，泵的输出功率和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：663000510101012000.9100.960t v P p q p q kw η--⨯⨯⨯⨯===⨯⨯= 驱动泵的电动机功率：0.9 1.0530.950.9i P kw P kw η===⨯ 2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。

第1章 液压与气动技术概论液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。

液压与气压传动技术是以流体—液压油液（或压缩空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式，它们的工作原理基本相同。

机器包括原动机、传动机构和执行机构。

原动机有电动机、内燃机、燃气轮机等形式；传动机构有电气传动、机械传动和流体传动，其中，流体传动是利用气体和液体等介质传递动力和能量的，包括气压传动和液体传动。

液体传动是利用液体作为工作介质来传递和控制能量的，包括液力传动和液压传动等两种形式；气压传动是利用气体传递和控制能量的。

液压传动是利用密封容积内液体体积的变化来传递和控制能量的；而液力传动是利用非封闭的液体的动能或势能来传递能量和控制能量的。

1.1 液压传动的工作原理液压千斤顶是机械行业常用的工具，常用这个小型工具顶起较重的物体。

下面以它为例简述液压传动的工作原理。

图1.1所示为液压千斤顶的工作原理图。

有两个液压缸1和6，内部分别装有活塞，活塞和缸体之间保持良好的配合关系，不仅活塞能在缸内滑动，而且配合面之间又能实现可靠的密封。

当向上抬起杠杆时，液压缸1活塞向上运动，液压缸1下腔容积增大形成局部真空，单向阀2关闭，油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入液压缸1下腔，完成一次吸油动作。

当向下压杠杆时，液压缸1活塞下移，液压缸1下腔容积减小，油液受挤压，压力升高，关闭单向阀3，液压缸1下腔的压力油顶开单向阀2，油液经排油管进入液压缸6的下腔，推动大活塞上移顶起重物。

如此不断上下扳动杠杆就可以使重物不断升起，达到起重的目的。

如杠杆停止动作，液压缸6下腔油液压力将使单向阀2关闭，液压缸6活塞连同重物一起被自锁不动，停止在举升位置。

如打开截止阀5，液压缸6下腔通油箱，液压缸6活塞将在自重作用下向下移，迅速回复到原始位置。

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 1810ρ⨯⨯ 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： 643070010110 1.45010k 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0u08 3.140.1/ 2.512/2fu n D m s m s F TA r rl πτπ==⨯⨯===由 dudy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴===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 Eν--=︒-⨯=⨯︒ 21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1-5 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。

第一章绪论1－1液压系统中的压力取决于〔〕，执行元件的运动速度取决于〔〕。

1－2液压传动装置由〔〕、〔〕、〔〕和〔〕四局部组成，其中〔〕和〔〕为能量转换装置。

1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。

小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。

求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。

图题1—3第二章液压油液2－1什么是液体的粘性？2－2粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3，试答复以下几个问题：1)30号机油的平均运动粘度为( )m 2／s ；2〕30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s ；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比拟水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。

2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A)粘度较大；(B)粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。

2—7 图示液压缸直径D=12cm ，活塞直径d＝11.96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa ·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5 m ／s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少" 第三章 液压流体力学根底§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N 。

液压与气压传动课教案（非常好）第一章：液压与气压传动概述1.1 课程介绍了解液压与气压传动的基本概念、原理和应用领域。

掌握液压与气压传动系统的组成和分类。

1.2 教学目标了解液压与气压传动的基本概念及其在工程中的应用。

掌握液压与气压传动系统的组成和分类。

1.3 教学内容液压与气压传动的定义、原理和特点。

液压与气压传动系统的组成：液压系统与气压系统的组成。

液压与气压传动的应用领域：工业、农业、交通运输等。

1.4 教学方法采用讲授、案例分析和互动讨论相结合的方式进行教学。

1.5 教学评估通过课堂提问、小组讨论和课后作业等方式进行评估。

第二章：液压与气压元件2.1 课程介绍熟悉液压与气压传动系统中的各种元件及其功能。

掌握液压与气压元件的工作原理和性能特点。

2.2 教学目标熟悉液压与气压传动系统中的各种元件及其功能。

掌握液压与气压元件的工作原理和性能特点。

2.3 教学内容液压元件：液压泵、液压缸、液压马达、液压阀等。

气压元件：气压泵、气压缸、气压马达、气压阀等。

液压与气压元件的性能特点和工作原理。

2.4 教学方法采用讲授、实验演示和互动讨论相结合的方式进行教学。

2.5 教学评估通过实验操作、课堂提问和课后作业等方式进行评估。

第三章：液压与气压传动系统的设计与维护3.1 课程介绍学习液压与气压传动系统的设计方法，提高系统性能。

了解液压与气压传动系统的维护保养知识，确保系统安全运行。

3.2 教学目标学习液压与气压传动系统的设计方法，提高系统性能。

了解液压与气压传动系统的维护保养知识，确保系统安全运行。

3.3 教学内容液压与气压传动系统的设计方法：系统分析、元件选型、管路设计等。

液压与气压传动系统的维护保养：日常检查、故障排除、更换元件等。

3.4 教学方法采用讲授、案例分析和实验演示相结合的方式进行教学。

3.5 教学评估通过实验操作、课堂提问和课后作业等方式进行评估。

第四章：液压与气压传动在工程中的应用4.1 课程介绍了解液压与气压传动技术在工程领域的应用实例。

第一章液压传动基本理论一、名词解释液压传动气蚀现象液压动力元件压缩系数恩氏粘度气穴现象液压执行元件油液动力粘性系数粘温性能二、填空1、液压传动系统的基本组成部分包括、、、、。

2、液压系统的工作液体的基本功能是，选择工作液体时，主要考虑液体的。

3、液压传动是指在的回路中，利用液体的进行能量的转换、传递和分配。

4、在液压系统中，液体的压力低于时，就会发生汽穴现象。

5、油液中混入的空气泡愈多，则油液的压缩性系数β愈。

6、工作行程很长的情况下，使用液压缸最合适。

7、液压动力元件是将原动机的转换为液体的的装置。

8、液压执行元件是将液体的转换为的装置。

9、液压油的粘度将随温度的升高而，因此，温度升高将使系统的容积效率。

10、油液粘度因温度升高而，粘度在℃时为。

11、动力粘度因温度升高而，因压力增大而。

12、运动粘度μ的物理意义是。

因表达式为。

三、选择题1、液压系统是利用液体的传递能量。

①位能②动能③压力能④热能2、选择液压油主要考虑油的。

①比重②成份③粘度3、在工作的液压系统容易发生气蚀。

①低地②平原③高原１4、液压油的牌号是利用它们在40℃时的粘度而定的。

①动力粘度②运动粘度③恩氏粘度5、液压系统的故障大多是由引起的。

①油液粘度不对②油温过高③油液污染④系统漏油6、溶解在油液中的空气含量增加时，油液的等效体积弹性模量；混入油流中的空气含量增加时，油液的等效体积弹性模量。

①增大②减小③基本不变7、选择液压油时，主考虑油液的。

①密度②成份③粘度8、设计合理的液压泵的吸油管应该比压油管。

①长些②粗些③细些9、液压系统利用液体的来传递动力。

①位能②动能③压力能④热能四、简答题1、液压系统工作时，要经过哪两次能量转换？2、液压传动系统由那几部分组成，每部分的基本功能是什么？3、液压系统工作液体的基本功能是什么？为什么选择工作液体主要考虑液体的粘度？4、油液的粘度对液压系统的工作有何影响？温度变化对粘度有何影响？5、什么是液体的动力粘度？什么是恩氏粘度？6、什么是气穴现象？气穴现象有何危害？7、液压油粘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？8、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真正说明实际情况？9、什么是理想流体？２第一章液压传动基本理论参考答案一、名词解释1、液压传动：液压传动是在密闭的回路中，利用液体的压力能来进行能量的转换、传递和分配。