液压与气压传动--液压马达

11-2. 某液压油在大气压下的体积是L 50，当压力升高后，其体积减少到L 9.49，设液压油的体积弹性模数MPa K 700=求压力升高值。

求压力升高值。

解：压缩率压缩率MPaV V Kp k p v V K 4.150)509.49(7001)(1=--=D -=D =¶¶-=1-4. 用恩氏粘度计测得ρ=850kg/m 3的某液压油200mL 流过的时间为t 1=153s 。

20℃时200mL 蒸馏水流过的时间t 2=51s 。

问该液压油的E为多少？动力粘度)(s Pa ×m 为多少?运动粘度s m /2=u 为多少?解：解：1-5．如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于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ρ= 1000㎏/m 33，试求容器内的真空度。

解：以液面为等压面，由液体静压力基本方程得由液体静压力基本方程得 p +ρgh = p a 所以真空度为所以真空度为p a －p =ρgh =1000×9.89.8××1 =9800（Pa Pa）） 1-6．如图所示，密闭容器中充满了密度为ρ的液体，柱塞直径为d ，重量为F G ，在力F 作用下处于平衡状态，柱塞浸入液体深度为h 。

试确定液体在测压管内上升的高度x 。

解：深度为h 的平面为等压面，的平面为等压面，列出柱塞和测压管在等压面列出柱塞和测压管在等压面上的压力平衡方程为上的压力平衡方程为则 h gd F F x G -×+=r p 2)(4 1-10.如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处断面积212.3cm A =，出口处管道面积124A A =，m h 1=，求开始能够抽吸时，水平管中所必需通过的流量Q 。

按理想液体计算。

按理想液体计算。

解：对截面ⅠⅡ列伯努利方程，设通过中心线的水平面为基准解：对截面ⅠⅡ列伯努利方程，设通过中心线的水平面为基准1-11.如图示弯管，试利用动量方程求流动液体对弯管的作用力。

第一章：液压与气压传动概述1．何谓液压传动？液压系统是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？答：（1）定义1：以液体作为工作介质,利用液体的静压能来实现功率传递；定义2：用液体压力能来转换或传递机械能的传动方式。

（2）液压传动系统由以下五个部分组成：能源装置；执行装置；控制调节装置；辅助装置；工作介质。

（2）能源装置的作用是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的装置；执行装置的作用是将液体或气体的压力能转换成机械能的装置；控制调节装置的作用是对系统中流体的压力、流量、流动方向进行控制和调节的装置；辅助装置是指除上述三个组成部分以外的其他装置。

分别起散热、贮油、过滤、输油、连接、测量压力和测量流量等作用，是液压系统不可缺少的组成部分；工作介质的作用是进行能量的传递。

2. 液压技术的主要优缺点有哪些？答：（1）液压传动与其它传动相比有以下主要优点：①液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。

②液压传动能很方便地实现无级调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速。

③在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。

液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。

④液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。

而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。

⑤操作简单，调整控制方便，易于实现自动化。

特别是和机、电联合使用，能方便地实现复杂的自动工作循环。

⑥液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。

由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。

⑦液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。

（2）液压传动与其它传动相比，具有以下缺点：①油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故无法保证严格的传动比。

②对油温的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度条件下工作。

液压与气压传动技术（第2版）图4-19 斜盘式轴向柱塞马达的工作原理图这个力F 使缸体产生的扭矩的大小，由柱塞在压油区所处的位置而定。

设有一柱塞与缸体的垂直中心线成φ角，则该柱塞使缸体产生的扭矩T 为：sin tan sin T Fr FR pAR φγφ=== （4-24） 式中：R ——柱塞在缸体中的分布圆半径，m 。

由上式可知，随着角度φ的变化，柱塞产生的扭矩也跟着变化。

整个液压马达能产生的总扭矩，是所有处于压力油区的柱塞产生的扭矩之和。

因此，总扭矩也是脉动的。

当柱塞的数目较多且为单数时，脉动较小。

液压马达实际输出的总扭矩可用下式计算：/2πm T pV η=Δ （4-25） 式中：p Δ——液压马达进出口油液压力差2N/m ，；V ——液压马达理论排量，m 3/r ；m η——液压马达的机械效率。

从上式中看出，当输入液压马达的油液压力一定时，液压马达的输出扭矩仅和每转排量有关。

因此，提高液压马达的每转排量，可以增加液压马达的输出扭矩。

一般而言，轴向柱塞马达都是高速马达，输出扭矩小，因此，必须通过减速器来带动工作机构。

如果能使液压马达的排量显著增大，也就可以将轴向柱塞马达做成低速大扭矩马达。

4.2.3 液压马达的基本参数和性能指标1．液压马达的转矩、排量及其关系液压马达在工作中输出的转矩大小是由负载转矩决定的。

但是，推动同样大小的负载，工作容腔大的马达的压力要低于工作容腔小的马达的压力，所以工作容腔的大小是液压马达工作能力的重要标志。

液压马达工作容腔大小的表示方法和液压泵相同，也用排量V 表示。

液压马达的排量也是一个非常重要的参数。

由排量的大小，可以计算出在给定压力下液压马达所能输出的转矩的大小，也可以计算出在给定的负载转矩下马达的工作压力的大小。

当液压马达进、出油口之间的压力差为p Δ，。

题目：1．双杆活塞液压缸又称为双作用液压缸，单杆活塞液压缸又称为单作用液压缸。

选项A：对
选项B：错
答案：错
题目：2．液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有的液压泵均可以用来做马达使用。

选项A：对
选项B：错
答案：错
题目：3. 因存在摩擦，液压马达的实际转矩比理论转矩大，而液压泵的实际转矩比理论转矩小。

选项A：对
选项B：错
答案：错
题目：4．双杆活塞式液压缸，当活塞杆直径相同，两腔的进油压力、流量相同时，其运动速度和推力也相同。

选项A：对
选项B：错
答案：对
题目：5．双杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此，活塞两个方向的推力和运动速度相等，适用于要求往复运动速度和输出力相同的工况。

选项A：对
选项B：错
答案：对
题目：6. 液压缸差动连接降低了活塞的运动速度，但输出推力很大。

选项A：对
选项B：错
答案：错
题目：7．液压缸是将液压能转变为（）的转换装置，是执行元件。

选项A：电能
选项B：势能
选项C：动能
选项D：机械能
答案：机械能
题目：8．当活塞缸截面积一定时，液压缸（或活塞）的运动速度取决于（）。

选项A：流量
选项B：流速。

第一章液压传动概述第一节液压传动发展概况一、液压传动的定义一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。

原动机包括电动机、内燃机等。

工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀、车床的刀架等。

由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。

一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。

(举例说明机器的组成及传动机构在机器中的作用及能量在机器工作过程中输入、输出的转换形式。

)传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。

机械传动是通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。

电气传动是利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式。

流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。

它包括液压传动、液力传动和气压传动。

液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。

液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。

(举例说明液压传动和液力传动的区别)由于液压传动有许多突出的优点，因此被广泛用于机械制造、工程建筑、石油化工等各个工程技术领域。

液压传动——利用液体静压力传递动力液体传动液力传动——利用液体静流动动能传递动力流体传动气压传动气体传动气力传动二、液压传动的发展概况自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。

直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。

在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。

第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。

本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。

1、液压系统的组成:能源装置--把机械能转换为压力能执行装置--把压力能转化为机械能控制调节装置--对液体的压力流量和流动方向进行调节辅助装置--保证系统正常工作传动介质--传递和载体2、液压传递的基本特征:一、力的传递是靠压力来实现的系统的压力取决于负载。

二、运动速度的传递是按密封工作容积的变化来实现的,活塞的速度取决于输入流量的大小。

3、什么是液压传动,液压传动与气压传动的区别是什么。

液压传动:利用液体的压力来实现运动和东力传动的装置。

优点:1)在同等的体积下,液压装置能比电气装置产生更多的动力;2)液压装置工作比较平稳;3)液压装置能在大范围内实现无级调速,也可在运行的过程中调速;4)液压传动易于自动化;5)液压装置易于实现过载保护;6)液压元件已标准化、系列化和通用化。

7)用液压传动来实现直线运动远比用机械传动简单。

缺点:1)液压传动不能保证严格的传动比;2)液压传动在工作过程中能量损失大;3)液压传动对油温变化敏感,工作稳定性易受温度影响;4)造价较贵,对油液的污染比较敏感;5)液压传动要求有单独的能源;6)液压传动出现故障不易找出原因.4、什么叫做粘性,粘性的三种表达,及其物理意义是什么?粘性:液体在外力作用下流动或者有流动趋势时,分子间的内聚力阻碍分子间的相互运动而产生的一种内摩擦力。

动力粘度运动粘度相对粘度5、三大方程是什么,原理是什么?流量连续性方程---质量守恒伯怒利方程--能量守恒动量方程---动量守恒6、什么叫空穴现象,及其危害。

在流动的液体中,因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象。

7、什么是困油现象?外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗?它们是如何消除困油现象的影响的?答:液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中,形成了一个闭死容积。

如果这个闭死容积的大小发生变化,在闭死容积由大变小时,其中的油液受到挤压,压力急剧升高,使轴承受到周期性的压力冲击,而且导致油液发热;在闭死容积由小变大时,又因无油液补充产生真空,引起气蚀和噪声。

某液压马达每转排量V M=70mL/r,供油压力p=10MPa,输入流量q=100L/min，液压马达的容积效率=，机械效率=，液压马达回油腔的背压为,试求 1.液压马达输出转矩 2.液压马达的转速
液压马达的排量V M=40ml/r,当马达在p=和n=1450r/min 时，马达输入的实际流量q M=63L/min,马达的实际输出转矩T M=，求液压马达的容积效率机械效率和总效率
如图所示，A1和A2分别为两液压缸有效作用面积，A1=50cm2, A2=20cm2,液压泵流量q P=3L/min,负载W1=5000N，W2=4000N，不计损失，求两缸工作压力p1 p2及两活塞运动速度V1 V2
如图所示为某专用铣床液压系统，已知：泵的输出流量q P=30L/min,溢流阀调整压力P Y=,液压缸两腔作用面积分别为A1=50cm2, A2=25cm2，切削负载F L=9000N，摩擦负载F f=1000N,切削时通过调速阀的流量为q i=min,若忽略元件的泄漏和压力损失，试求1.活塞快速趋近工件时，活塞的快进速度v1及回路的效率n2
2.切削进给时，活塞的工进速度v2及回路的效率n2
1.快进时，1Y断电，2Y得电，只克服摩擦负载
2.切削进给时，由调速阀调速，1Y得电。

2Y得电
有一齿轮泵,已知顶圆直径=48mm，齿宽B=24mm,齿数z=13。

若最大工作压力p=10MPa，电动机转速n=980r/min。

求电动机功率（泵的容积效率，总效率。

T=52.5N.m ，转速 n=30r/min 。

设液压马达排量Mm=0.9,求所需要的流量和压力各为多少？解：理论转矩：T t -PV2 机械效率：Mm 鱼T tT M 2 52.5* 2* P —— ° 9*[2 5* 10 6 =29.3MPa( 1MPa=1000000Pa)q M Vn/ MV 12.5* 10 *30 =6.9*10 6 m 3/s (单位是秒，最后计算时除以60)0.9*603-2某液压马达排量 V=70cm 3/r,供油压力p=10MPa,输入流量q=100L/min ，容积效率门MV =0.92,机 械效率门Mm=0.94，液压马达回油腔背压 0.2MPa,求马达的输出转矩与转速。

(10 0.2)*106* 70* 10 6 * 0.94TMTt* Mm102.68N ，m2（流量：m 3 /s 转速：r/min 压力：Pa 转矩：N.m 排量：m 3/r ）第三章液压马达与液压缸3-1某一减速机要求液压马达的实际输出转矩 V=12.5cm 3/r ，容积效率门MV =0.9,机械效率门解：实际输出转矩为:q t q M MV转速为：nV V3 _100*10 *0.9260* 70*10 21.8r/s=1314r/min,3、(1m =1000L)解：对两缸进行受力分析P"1P2A1 F1得出p2=2MPa, p1=3MPaP 2A 2 F 2根据液压缸流量计算公式：q=v*a/10,可得：速度：v1=10q/A1=30* 10 3/50*10-4=6m /min =0.1m/sv 〔A 1 v 2A 2V2=0.25 m/s或 v2=10q/A2=30*10 3/20*10-4=15m /min =0.25m/sp 2 = F 2 / A 2 =4000/20*10-4=2MPa p 1=(p 2A 1 F 1) / A 1 = (2*10 6*50*10-4+5000) /50*10-4=15*10 3/50*10-4=3MPa3-6如图所示，液压缸活塞直径 D=100mm ，活塞杆直径d=70mm ,进入液压缸的流量 q=25L/min ,压力p1=2MPa,回油背压p2=0.2MPa ，试计算三种情况下运动速度与方向及最大推力（实际计算其中一 种。

国开液压与气压传动液压传动是一种通过液体传递能量来实现机械运动的传动方式。

它利用液压泵将机械能转化为液压能，并通过液压马达或液压缸将液压能转化为机械能。

原理液压传动的工作原理基于 Pascal 定律，即液体在受力时会均匀传递压力。

液压系统由液压泵、液压马达（或液压缸）以及连接管道和控制阀组成。

液压泵通过产生高压液体，将机械能转化为液压能。

液压能通过管道传递到液压马达（或液压缸），驱动机械部件实现运动。

组成液压传动主要由以下关键元件组成：液压泵：负责将机械能转化为液压能的装置。

液压马达：将液压能转化为机械能，驱动机械部件运动的装置。

液压缸：将液压能转化为线性机械能的装置。

连接管道：用于输送液体的管道系统。

控制阀：用于调节液压系统中液体的流量、压力和方向等参数的装置。

工作过程液压传动的工作过程可以简单描述如下：液压泵将液体从低压区域吸入并压缩，产生高压液体。

高压液体通过连接管道流入液压马达（或液压缸）。

液压马达（或液压缸）受到高压液体的作用，将液压能转化为机械能。

机械能驱动机械部件运动，完成相应的工作任务。

液体从液压马达（或液压缸）流回低压区域，形成回路，循环使用。

液压传动具有传递力矩大、稳定性好、调速范围广等特点，广泛应用于各种机械设备中。

气压传动是一种常见的工业传动方式，它利用压缩空气作为能源，将能量转化为机械动力。

气压传动具有结构简单、安全可靠、响应速度快等优点，被广泛应用于各个领域。

原理气压传动的基本原理是利用气体的压缩性质来实现能量转换。

通过压缩机将空气压缩成高压气体，然后将高压气体传送到气缸中，推动活塞产生往复运动。

气缸通过连杆与其他机械部件相连接，从而将气压能转化为机械能。

组成气压传动主要由以下几个组件组成：压缩机：用于将周围空气压缩成高压气体的装置。

气缸：接受高压气体并产生往复运动的装置。

活塞：在气缸内部运动的部件，通过推动该活塞实现气压能的转换。

连杆：将活塞与其他机械部件连接的部件，将气缸的往复运动转换为其他形式的运动。

液压与气压传动系统的组成液压与气压传动系统是现代工程中常用的两种传动系统。

液压传动系统通过液体传递力和能量，而气压传动系统通过气体传递力和能量。

它们在工业生产、机械设备以及汽车等领域都有广泛的应用。

本文将详细介绍液压与气压传动系统的组成。

一、液压传动系统的组成液压传动系统主要由以下几个组成部分构成：1. 液压能源装置：液压能源装置主要由液压泵、液压马达或液压发电机等组成。

液压泵通过机械或电动驱动，将机械能转化为液压能。

液压泵有多种类型，常见的有齿轮泵、柱塞泵和液压泵等。

2. 液压执行元件：液压执行元件主要由液压缸和液压马达等组成。

液压缸将液压能转化为机械能，通过液压缸的伸缩来实现力的传递和工作的执行。

液压马达则将液压能转化为机械能，通过旋转来实现力的传递和工作的执行。

3. 液压控制元件：液压控制元件主要由液压阀、液压缸和液压马达等组成。

液压阀用于控制液压系统的压力、流量和方向等参数，实现对液压系统的控制。

液压缸和液压马达则用于实现对液压执行元件的控制，以实现工作的执行。

4. 液压传动介质：液压传动介质主要是液体，通常使用的是油作为液压传动介质。

液压传动介质具有良好的润滑性和密封性能，能够在液压系统中有效地传递力和能量。

二、气压传动系统的组成气压传动系统主要由以下几个组成部分构成：1. 气压能源装置：气压能源装置主要由气压泵和气压发生器等组成。

气压泵通过机械或电动驱动，将机械能转化为气压能。

气压发生器则通过压缩空气，将空气转化为气压能。

2. 气压执行元件：气压执行元件主要由气缸和气动马达等组成。

气缸将气压能转化为机械能，通过气缸的伸缩来实现力的传递和工作的执行。

气动马达则将气压能转化为机械能，通过旋转来实现力的传递和工作的执行。

3. 气压控制元件：气压控制元件主要由气动阀和气缸等组成。

气动阀用于控制气压系统的压力、流量和方向等参数，实现对气压系统的控制。

气缸则用于实现对气压执行元件的控制，以实现工作的执行。

（完整版）液压与⽓压传动课后习题答案《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。