液压与气压传动考试大纲

液压与企业传动考试大纲

1、何谓液压传动？液压传动系统由哪几部分组成？

液压传动：以液体作为工作介质，以液体的压力能进行运动或动力传递的一种传动方式。

1、动力元件：指液压泵。2、执行元件：指液压缸或液压马达。3、控制调节元件：指各种类型的液压阀。（1）压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀。（2）方向控制阀：单向阀、换向阀。（3）流量控制阀：节流阀、调速阀。4、辅助装置：油箱、油管、管接头、压力表、过滤器、蓄能器等。5、工作介质：指各种类型的液压油。

2、什么是液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？

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，这种性质称为液体的粘性。

粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。⑴动力粘度μ：动力粘度又称绝对粘度。动力粘度的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动时，流动液层间单位面积上的内摩擦力。单位为：N·s/㎡或Pa·s。⑵运动粘度ν ：动力粘度与该液体密度的比值叫运动粘度，用ν表示。单位：㎡/s。1㎡/s=104㎝2/s =104斯（St）=106mm2/s

=106厘斯（cSt）。⑶相对粘度：相对粘度又叫条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的的粘度。由于测量条件不同，各国所用的相对粘度也不同。中国、德国和俄罗斯等一些国家采用恩氏粘度，美国用赛氏粘度，英国用雷氏粘度。

3、液体的粘度与温度有什么关系？粘度与压力有什么关系？

粘度与温度的关系：油液的粘度对温度的变化极为敏感，温度升高，油的粘度即显著降低。油的粘度随温度变化的性质称粘温特性。

粘度与压力的关系：液体所受的压力增大时，其分子间的距离将减小，内摩擦力增大，粘度亦随之增大。

4、名词解释：

理想液体：一种假想的既无粘性又不可压缩的液体。

恒定流动：液体流动时，液体中任一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化。 （或称定常流动、非时变流动）

流线：某一瞬间液流中一条条标志其质点运动状态的曲线，在流线上各点的瞬时液流方向与该点的切线方向重合。

流管：在流场内作一条封闭曲线，过该曲线的所有流线所构成的管状表面称为流管

流束：流管内所有流线的集合称为流束。根据流线不能相交的性质，流管内外的流线均不能穿越流管表面。

微小流束：通流面积无限小的流束称为微小流束

通流截面：垂直于流束的的截面称为通流截面（或过流断面），通流截面上各点的运动速度均与其垂直。

流量：单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为流量。流量以q表示，单位m³/s或L/min

平均流速：当液流通过微小的通流截面dA时，液体在该截面上各点的速度u可以认为是相等的，所以流过该微小断面的流量为dq=udA，则流过整个过流断面A的流量为

流量与通流截面面积（有效面积）的比值

层流：液流是分层的，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流 dydu/162(AudAqAq)172(Aq紊流：液流不分层，处于紊乱状态，称为紊流

雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无因次比。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，粘性力起主导作用，液体处于层流状态。 对通流截面相同的管道来说，若液流的雷诺数Re相同，它的流动状态就相同。 （管内平均流速、管道内径、液体运动粘度）

排量：在不考虑泄漏的情况下，液压泵主轴每转一周所排出的液体的体积。Vp

5、液体动力学的三个基本方程及其物理意义。

连续性方程：ρ1v1A1=ρ2v2A2 。当忽略液体的可压缩性时，ρ1=ρ2，则得

v1A1=v2A2 。或写成q =vA=常数。这就是液流的连续性方程。在密闭管路内作恒定流动的理想液体，不管平均流速和通流截面沿流程怎样变化，流过各个截面的流量是不变的。

伯努利方程：1.理想液体微小流束的伯努利方程：⑴外力对液体所作的功：

W=p1dA1ds1-p2dA2ds2= p1dA1 u 1 dt -p2dA2 u 2 dt由连续性方程：dA1 u 1 =dA2 u

2=dq代入得：W= dqdt(p1-p2) (2)液体机械能的变化：动能的变化ΔEk=ρdqdtu22/2-ρdqdt u12/2 位能的变化ΔEp=ρgdqdth2-ρgdqdth1机械能的变化ΔE=ΔEk+ΔEp

根据能量守恒定律： 外力对液体所作的功，应等于其机械能的变化，即：ΔE=W

物理意义：在密闭管道内作恒定流动的理想液体，具有三种形式的能量。即压力能、动能和位能，它们之间可以相互转化，但在管道内任一处，单位重量的的液体所包含的这三种能量的总和是一定的

2.实际液体总流的伯努利方程：

式中， hw为能量损失。α1 、α2是动能修正系数，其值与液体的流态有关，紊流时等于1，层流时等于2。

动量方程：刚体力学动量定理指出，作用在物体上的外力等于物体在单位时间内的动量变化量，即：

β1、β2——动量修正系数，紊流时β=1，层流β=4/3。

上式表明：作用在液体控制体积上的外力的总和，等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体动量之差。

作用在固体壁面上的力是：

6、小孔的流量特性公式。

液体流过小孔的流量：小孔可分为三种：当小孔的长径比l/d≤0.5时，称为薄壁孔；l/d＞4时，称为细长孔；0.5＜l/d≤4时，称为短孔。

对薄壁孔：

小孔前后的压力差： 流量系数： =

小孔速度系数： 收缩系数： 小孔通流截面的面积：

对细长孔： 小孔的流量压力特性公式 ：

m——由孔的长径比决定的指数。薄壁孔m=0.5，细长孔m =1。K ——系数。

7、何谓液压冲击？产生的原因是什么？

在液压系统中，由于某种原因，系统的压力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。

液压冲击产生的原因：（1）阀门突然关闭或换向；（2）运动部件突然制动或换向；（3）某些)182(Red)222(2222221211hgugphgugp)232(222222212111whhgvgphgvgpdtmvdF)(242()(1122vvqF)(1122xxxvvqF262()(2211'xxxxvvqFF22eecTqTqACCApCAp21ppp11CqCcCC/CeTCAA24TAd12884244220pldplRrdrrRlpqR)282(12884422pldplRrdrrRmTpKAq液压元件动作失灵或不灵敏。

减小液压冲击的措施：⑴延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。⑵限制管道流速及运动部件速度。⑶适当加大管道直径，尽量缩短管路长度。 ⑷在冲击区附近安装蓄能器等缓冲装置 。⑸采用软管，以增加系统的弹性。

8、何谓气穴现象？

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的现象，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。

9、以单作用柱塞泵为例，画图说明液压泵的工作原理。

10、液压泵、液压马达的性能参数计算。

理论流量：qt =Vn 实际流量：q= qt- ql = qt- klp

理论功率：泵：PPt=pPqPt 马达： PMt=2πnMTMt

容积效率：泵：ηPv =qP/qPt 马达： ηMv =qMt/qM

机械效率： 泵：ηPm =TPt/TP 马达： ηMm =TM/TMt

输入功率：泵：PPi=2πnTP 马达： PMi=pMqM

输出功率：泵：PPo=pPqP 马达： PMo=2πnMTM

总效率： η = ηm ηv

马达的输出转矩：2πnTM = pMqMη

TM = pMqMη/ 2πnM= pqMt ηm / 2πnM= pMVMηm / 2π

排量：V=πDhb=2πZm2b

实际流量： q=Vn ηv =πDhbn ηv =2πZm2bn ηv

11、齿轮泵的结构要点：困油现象，径向压力不平衡，端面泄漏。

困油现象：产生原因：ε> 1，构成闭死容积Vb。Vb由大→小，p↑↑，油液发热，轴承磨损。Vb由小→大，p ↓↓，汽蚀、噪声、振动、金属表面剥蚀。危害：影响工作、缩短寿命。措施：开卸荷槽。原则： Vb由大→小，与压油腔相通。Vb由小→大，与吸油腔相通。保证吸、压油腔始终不通 径向压力不平衡问题：措施：减少压油口的尺寸，开压力平衡槽

端面泄漏：

12、限压式变量泵的特性曲线。

(1)调节Fs，可调节pc，pmax，使BC段左右平移。(2)若更换弹簧，可改变BC段斜率

(3)调节偏心距，可使AB段上下平移， BC段斜率不变。

13、轴向柱塞泵的流量计算公式。

14、液压马达的转矩和角速度计算。

15、活塞式、柱塞式液压缸的速度和推力计算。

双杆活塞式液压缸：

单杆活塞缸： DZtgdV24tgDZndqV24ZDtgdV24:排量VVZDtgdqVqn24:转速tgZDpdpVTmm28121:转矩)(422dDqAqv1222212221)(40))((4)(pdDFpppdDppAF若2111212222122211144:0)(44)1(DqAqvpDFppdDpDApApF则若无杆腔进油有杆腔回油

柱塞式液压缸：

16、摆动式液压缸的转矩和角速度计算。

17、液压缸的密封装置、缓冲装置的种类。

密封装置：（1）间隙密封（2）活塞环密封（3）密封圈密封（O型、Y型、V型）

缓冲装置：(1)间隙缓冲 (2)可调节流缓冲 (3)可变节流缓冲

18、液控式单向阀与普通单向阀的差别和职能符号。

液压阀的分类：按用途分类：方向控制阀:单向阀，换向阀。压力控制阀:溢流阀，减压阀，顺序阀。流量控制阀:节流阀，调速阀。按操纵方式分类：手动，机动，电动，液动，电液等。按控制方式分类：定值或开关控制阀、电液比例控制阀、电液伺服控制阀、数字阀。按连接方式分类：管式、板式、叠加式、插装式。

普通单向阀：单向流通，反向截止。液控式单向阀比普通单向阀多了个控制油口，若控制油口不通压力油，其功能与普通单向阀相同，即正向流通，反向截止。若控制油口通压力油，正反向均可流通。 )(4)(4:04)(4)2(2222122222212212212dDqAqvpdDFppDpdDApApF则若有杆腔进油无杆腔回油22212dDDvv2213132123122111344)()3(dqAAqvAvAqAqqvpdApApF差动连接有杆腔无杆腔同时进油dDddDvv2::22232即则若要pdpAF2424dqAqvFrT)(221ppbdDF4dDr))((812122ppdDbT)(822dDbq