流體力學復習資料

1、流體力學與流體傳動綜合復習資料一、填空題1、在液壓系統(tǒng)中，由于某些原因使液體壓力突然急劇上升，形成很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為_液壓沖擊。2、外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側是吸油腔，位于輪齒逐漸進入嚙合的一側是壓油腔。3、控制閥按其用途不同，可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥三大類。4、液體的流態(tài)分為層流和紊流，判別流態(tài)的依據(jù)是雷諾數(shù)。5、油液粘度因溫度升高而升高，因壓力增大而壇大。6、氣動三聯(lián)件包括空氣減壓閥、過濾器和油霧器。7、液壓系統(tǒng)中的壓力取決于負載，執(zhí)行元件的運動速度取決于流量。8、外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側是吸油腔，位于輪齒逐漸進入嚙合的一側是壓油腔。9、

2、壓力控制閥按其用途不同，可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼由器四種基本形式。10、流體流動時的壓力損失可以分為兩大類，即沿程壓力損失和局部壓力損失。11流體的連續(xù)性方稈是質量守恒定律在流體力學中的體現(xiàn)。順序閥的岀油口與工作回路相連，而溢流閥得出油口直接接油箱。單桿雙作用活塞缸差動連接時的有效作用面積是活塞桿的橫截面的面積二誦插裝閥由插裝件、控制蓋板、先導控制閥、集成塊體四部分組成。二、判斷題()1、軸向柱塞泵既可以制成定量泵，也可以制成變量量泵。()2、減壓閥在常態(tài)時，閥口是常開的，進、出油口相通的。(X)3.由間隙兩端的壓力差引起的流動稱為剪切流動。(X)4、定量泵與變量馬達組成的容積調速

3、回路中，其轉矩恒定不變。()5、因存在泄漏，因此輸入液壓馬達的實際流量大于其理論流量，而液壓泵的實際輸出流量小于其理論流量。(X)6、液壓缸差動連接時，能比其它連接方式產(chǎn)生更大的推力。(X)7、通過節(jié)流閥的流量與節(jié)流閥中的通流截面積成正比，與閥兩端的壓差大小無關。()8、減壓閥在常態(tài)時，閥口是常開的，進、出油口相通的。()9、雙作用葉片泵因兩個吸油窗和兩個壓油窗對稱分布，轉子和軸承所受的徑向液壓力相平衡。(X)10、定量泵與變量馬達組成的容積調速回路中，其轉矩恒定不變。()11、因存在泄漏，因此輸入液壓馬達的實際流量大于其理論流量，而液壓泵的實際輸出流量小于其理論流量。(X)12、液壓傳動適宜

4、于在傳動比要求嚴格的場合采用。()13、齒輪泵只能用作定量泵。(X)14、雙作用式葉片馬達與相應的雙作用式葉片泵結構完全相同。TOC o 1-5 h z單作用葉片泵的葉片底部總是通高壓油。(X)壓力繼電器是將電信號轉化成壓力信號的信號轉換元件。(X)在液壓滑閥中，如果配合件處于同心位置，將會增大流經(jīng)縫隙的泄漏。(X)液壓系統(tǒng)的最高工作壓力取決于溢流閥的調定壓力。()19同步運動分為速度同步和位置同步，位置同步必定速度同步，而速度同步必定位置同步.()柱塞缸屬于單作用式液壓缸(X)調速閥是由節(jié)流閥和定差減壓閥并聯(lián)而成的。(X)葉片泵的工作壓力總是低于柱塞泵的工作壓力。()三、選擇題1、液壓泵將(

5、機械能)轉換成(液壓能)，為系統(tǒng)提供(壓力)和(流量)；液壓馬達將(液壓能)轉換成(機械能)，輸出(轉矩)和(轉速)。-選項有點混亂，填空了A、機械能B、液壓能C、轉矩D、壓力E、角速度F、轉矩G、流量2、單作用式葉片泵的轉子每轉一轉，吸油、壓油各(A)次。A、1B、2C、3D、43、液壓系統(tǒng)的最大工作壓力為10MPa,安全閥的調定壓力應為(C)A、等于10MPaB、小于10MPaC、大于10MPaD、其他4、在液體流動中，因某點處的壓力低于空氣分離壓而產(chǎn)生大量氣泡的現(xiàn)象，稱為(C)。A、層流B、液壓沖擊C、空穴現(xiàn)象D、紊流5、將發(fā)動機輸入的機械能轉換為液體的壓力能的液壓元件是(A)。A、液壓

6、泵B、液壓馬達C、液壓缸D、控制閥6、液壓泵進口處的壓力稱為(D)；泵的實際工作壓力稱為(A)；泵的連續(xù)運轉時允許合作的最高工作壓力稱為(C)；泵短時間內超截所允許的極限壓力稱為(B)。A、工作壓力B、最大壓力C、額定壓力D、吸入壓力。7、液壓系統(tǒng)利用液體的(C)來傳遞動力。A、位能B、動能C、壓力能D、熱能8、有兩個調整壓力分別為5MPa和10MPa的溢流閥串聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力為(C)；并聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力又為(A)。A、5MPaB、10MPaC、15MPaD、0MPa9、在其他結構參數(shù)相同且輸入液壓油的壓力和流量不變時，雙葉片擺動缸輸出的轉矩為單葉片缸的(C)，而輸

7、出的角速度只有單葉片缸的(A)。A、一半B、一倍C、兩倍D、四倍10、單作用葉片泵的葉片（B）一定角度。A、前傾；B、后傾；C、不傾斜D、前傾或后傾11在輸入液壓油的壓力和流量不變時，雙葉片擺動缸輸出的轉矩為單葉片缸的（C），而輸出的角速度只有單葉片缸的（A）。A.半B.倍C.兩倍D.四倍12三位四通換向閥的中位機能取決于（A）結構。A.閥芯；B.閥體；C.電磁鐵；D彈簧四、簡答分析題1、試用兩個單向順序閥實現(xiàn)“缸1前進缸2前進缸1退回缸2退回”的順序動作回路，繪出回路圖并說明兩個順序閥的壓力如何調節(jié)。答：采用單向順序閥的順序動作回路如下圖所示：1Y得電，缸1和缸2先后前進，2Y得電，缸1和缸

8、退回。為此，Pxi調定壓力應比缸1工作壓力高10%-15%；定壓力應高于缸1返回壓力。172、試解釋外嚙合泵的困油現(xiàn)像，并說明危害。17答：外嚙合泵是由一對互相嚙合的齒輪組成，通過齒輪在旋轉時齒的嚙合與分離形成容積的變化而吸油和壓油。當齒輪嚙合后，嚙合形成困油現(xiàn)象。被困住的油會產(chǎn)生高壓，對軸產(chǎn)生側壓力，容易使軸彎曲決的辦法是在齒輪嚙合處的側面向排油腔開一道卸油槽，使困于兩齒間的油可以被排出以消出困油現(xiàn)象。間的液壓油由于齒的封閉無法排出而L早損壞，同時也消耗電機的功率。解答：a）溢流穩(wěn)壓；間的液壓油由于齒的封閉無法排出而L早損壞，同時也消耗電機的功率。解答：a）溢流穩(wěn)壓；b）作背壓閥；c）作安全

9、閥4、液壓泵完成吸油和壓油必須具備什么條件？答：（1）必須有一個或幾個密封的工作容積，而且工作容積是可變的；（2）工作容積的變化是周期性的，在每個周期內，由小變大時是吸油過程，由大變小時是壓油過程（3）吸壓油腔必須分開，互不干擾。5、一夾緊回路如圖所示，若溢流閥調定壓力為5MPa,減壓閥調定壓力為2.5MPa。試分析（1）活塞空載運動時A、B兩點壓力各為多少？（2）工件夾緊活塞停止后，A、B兩點壓力又各為多少？答：（1）空載，沒有壓力載荷故PP0；AB（2）加載停止后，左腔壓力增大，左邊的溢流閥卸載，故P5MPa,P2.5MPaAB6、試繪制液控單向閥的職能符號，并描述其工作原理。答：當控制油

10、口K處不通入壓力油時，它的工作機能和普通單向閥一樣，流體只能從P1口（正向）流向P2口，反向截止。當控制口K處通入壓力油時，即可推動控制活塞，將推閥芯頂開，使P1口和P2口接通，這時流體便可在兩個方向自由流通。7。雙作用葉片泵和單作用葉片泵各自的優(yōu)缺點是什么？答：單作用葉片泵可以改變流量即變量泵，它只有一個吸油口，一個壓油口，轉子轉動一周，吸、壓油一次，定子與轉子偏心安裝，定子為圓形，可變量，偏心距大小決定變量的大小，壓力脈動比雙作用的大，存在徑向作用力。雙作用葉片泵不能改變流量即定量泵，它有兩個吸油口，兩個壓油口，轉子轉動一周，吸、壓油兩次，定子與轉子同心安裝，定子為橢圓形，不可變量，壓力脈

11、動小，無徑向作用力。8寫出流體體積壓縮系數(shù)的表達式，并描述其物理意義。答：流體體積壓縮系數(shù)TOC o 1-5 h z卩，體積的相對變化量-AV/V與AP的比值極限稱為流體體積壓縮系數(shù)卩。答：流體體積壓縮系數(shù)ppAV/V1dV0=lim-=-m2/N。卩與P成反比，壓強越高，氣體的體積壓縮系pApAPVdPp數(shù)越小，壓縮越難；壓強越低，氣體越容易壓縮。9試繪一簡明示意圖說明齒輪泵徑向不平衡力的產(chǎn)生原因與危害。齒輪泵工作時,在齒輪和軸承上承受徑向液壓力的作用。如上圖所示，泵的右側為吸油腔，左側為壓油腔。在壓油腔內有液壓力作用于齒輪上，沿著齒頂?shù)男孤┯?，具有大小不等的壓力，就是齒輪和軸承受到的徑向不

12、平衡力。液壓力越高，這個不平衡力就越大，其結果不僅加速了軸承的磨損，降低了軸承的壽命，甚至使軸變形，造成齒頂和泵體內壁的摩擦等。10.圖示系統(tǒng)中，已知兩溢流閥單獨使用時的調整壓力分別為：p=6MPa,p二3MPa。試分析說明活塞向左和向右運動時，系統(tǒng)最大可能的工作壓力是多少？并說明理由。7LI11答：不管油缸向左還是向右運動時，系統(tǒng)最大可能的壓力都是6Mpa,p順序閥根本就打不開，系統(tǒng)壓力與它無關。y27LI11宀pyi(2)馬達負載轉矩TM=8Nm(3)泵的最大輸出功率。解：由題意知，由n宀pyi(2)馬達負載轉矩TM=8Nm(3)泵的最大輸出功率。解：由題意知，由nMqnMMVVMqnBM

13、VVMVnnnPPPVMV，得出:VMVn=M0M01pnnnPPVMV10 x10001500 x0.95x0.95=7.387ml/r;馬達轉矩Tm=APm,九，故馬達的工作壓差AP2兀MV耳MMV10-5x0.955.288Mpa，該值在安全閥的調如圖所示，液壓缸A和B并聯(lián)。若要求A先動作，且速度可調；B缸則在A缸活塞運動到終點后才動作。試問圖示回路能否實現(xiàn)要求的順序動作？為什么？答：不是實現(xiàn)所要求的順序動作，因為A先動作時為進口節(jié)流調速回路，旁路并聯(lián)的溢流閥為調壓溢流閥，閥此時已經(jīng)打開，所以即使油缸A運動到終點，系統(tǒng)壓力也不會再升高，所以B缸前的順序閥打不開，實現(xiàn)不了順序動作。五、計算

14、題1、在變量泵一定量馬達回路中，已知變量泵轉速n=1500r/min,最大排量V=8ml/r，定量馬達排量VM=10ml/r，安全閥調整壓力p=14MPa，設泵和馬達的容積效率和機械效率均為0.95，試求(1)馬達轉速nM=1000r/min時泵的排量時馬達的工作壓差Am；定范圍之內，故APm=5.288Mpa為此時馬達的工作壓差。(3)泵的最大輸出功率即工作壓力為安全閥調整壓力p，故泵的最大輸出功率1500yP=p*q=pVnn=14xx8x0.95=2660WypyppPV602.已知液壓馬達的排量VM=250mL/r；入口壓力為9.8Mpa；出口壓力為0.49Mpa；此時的總效率n=0.

15、92；當輸入流量為22L/min時，試求：液壓馬達的輸出轉矩(Nm)；液壓馬達的輸出功率(kW)；液壓馬達的轉速(r/min)。解：(1)液壓馬達的輸出轉矩:m=0.9；容積效率n1m=0.9；容積效率nVnMm=兀X(9.8-0.49)X250X0.9/0.92=362.4NmM2(2)液壓馬達的輸出功率：P=pqnM/612=(9.80.49)X22X0.9/60=3.07kwMOMM(3)液壓馬達的轉速：n=qnMV/V=22X103X0.92/250如圖所示，兩個結構和尺寸均相同相崖串聯(lián)的液壓缸，有效作用面積A=100cm2,A=80cm2,液壓泵的流量qp=0.2X10-3m3/s,

16、P=0.9Mpa，負載F=0,不計損失，求液壓缸的負載F2及兩活塞運動速度V,V2。02X103解：由題意可得：V=q/A=0.02m/s;iii100 x10-4=0.16m/s;V=q/A=002X80X104=0.16m/s;222100X10-4已知F=0;1因為P=F/A,PA=PA+F;已知F=0;122111221=80.96r/minP=PA/A=1.125Mpa；所以F=PA=112.5N=80.96r/min2112221已知液壓馬達的排量V=250mL/r；入口壓力為9.8Mpa；出口壓力為0.49Mpa；此時的總效率n=0.9；容積效率n=0.92；當輸入流量為22L/

17、min時，試求：液壓馬達的輸出轉矩(Nm)；液壓馬達的輸出功率(kW)；液壓馬達的轉速(r/min)。該題和第2題重復，詳細解答見第二題。由變量泵和定量馬達組成的容積調速回路。已知：泵的排量的變化范圍為1050ml/r，轉速為1500rpm；液壓馬達的排量為80ml/r；安全閥的調定壓力為10MPa；設泵和馬達的容積效率和機械效率都是0.9。試求：1)馬達的最大輸出扭矩；馬達輸出轉速的范圍；馬達的最大輸出功率。解：由題意知，(1)馬達最大扭矩：T=p*q*耳/2k=10 x80 x0.9x0.9/2兀=103.2Nm;馬達輸出轉速范圍：Q=(1050)*1500*0.9*0.9=80*n/(0.9*0.9),則n=123615r/min;馬達最大輸出功率：泵馬達馬達P=P*0.9*0.9*0.9*0.9=(0.81*0.81)*50*1500*10/60=8.2kw;如圖所示的U形管測壓計內裝有水銀，其左端與裝有水的容器相連，右端開口與大氣相通