液壓作業(yè)答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——液壓作業(yè)答案一液壓與氣壓傳動(dòng)概述

1、1何謂液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)？液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些基本組成部分？各部分的作

用是什么？

答：液壓與氣壓傳動(dòng)都是借助于密封容積的變化，利用流體的壓力能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換來傳遞能量

的。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下四部分組成：

（1）動(dòng)力元件：液壓泵或氣源裝置，其功能是將原電動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能，為系

統(tǒng)提供動(dòng)力。

（2）執(zhí)行元件：液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣壓馬達(dá)，它們的功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，

輸出力和速度（或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），以帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

（3）控制元件：壓力流量和方向控制閥，它們的作用是控制和調(diào)理系統(tǒng)中流體的壓力、流量和滾動(dòng)

方向，以保證執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩）、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向。

（4）輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲(chǔ)氣罐、過濾器

和壓力計(jì)等。

二液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)

2.3液壓與氣壓傳動(dòng)中傳遞力是依據(jù)什么原理？答：是依據(jù)帕斯卡原理實(shí)現(xiàn)力的傳遞力

2、4為什么能依據(jù)雷諾數(shù)來判別流態(tài)？它的物理意義是什么？

答：由于滾動(dòng)狀態(tài)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱陀晌闪鬓D(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r(shí)雷諾數(shù)并不一致，后者值小。雷諾數(shù)的物理意義是滾動(dòng)液體的慣性力與粘性力之比。雷諾數(shù)小，表示粘性力占主導(dǎo)地位，由壓力與粘性力之間的平衡決定了滾動(dòng)的規(guī)律，流體質(zhì)點(diǎn)受粘性力制約只能按層沿軸線方向運(yùn)動(dòng)，因此滾動(dòng)為層流。2、5伯努利方程的物理含義是什么？

答：在密封管道內(nèi)做穩(wěn)定滾動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量，即動(dòng)力能、動(dòng)能、和位能，它們之間

可以相互轉(zhuǎn)換，并且在管道內(nèi)任意處和這三種能量總和是一定，因此也稱為能量守恒。

pV2（1）在波努利方程中，、h和都是長度的量綱，一般分別稱為壓力頭、位置頭和速度頭，

?g2g三者之和為一常數(shù)，用H表示。在圖1-7中各點(diǎn)的H值連線為一水平線，表示管道內(nèi)任一處的三

種能量之和是相等的。

（2）若管道水平放置（h1=h2），P1?V1?P2?V2，說明液體的流速越高，它的壓力就越低，

?g2g?g2g即截面細(xì)的管道，流速較高，壓力較低；截面粗的管道，則流速較低，壓力較高。2、10噴管流量計(jì)直徑D?50mm，噴管出口直徑d?30mm。局部阻力系數(shù)??0.8，油液

密度??800kg/m3，噴管前后壓力差由水銀差壓計(jì)讀數(shù)h?175mm。試求通過管道的量q。

22

解：

p??gh?800?9.8?0.175?1372Pa??p????v??v2?2?1372?2.07m/s0.8?8003.14?(50?30)2?10?6?2.07??0.00064998L/s422??p???4q?vA?v??d233??0.99?10kg/m2、20如圖示，容器A內(nèi)充滿著的液體，水銀U形測(cè)壓計(jì)的h?1m，

ZA?0.5m，求容器A中心的壓力（分別用絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力來表示）。

解：PA??gZA?P0??汞gh

已知

大氣壓

P0?101325Pa?Pa絕?P0??汞gh??gZA

?101325?13600?9.8?1?0.99?103?9.8?0.5?229755PaPa相?Pa絕?P0?229755?101325?128430Pa

2、22如圖示，一充滿液體的U形管，一端倒置與液面與大氣相通的容器中，另一端倒置于一密

3??1000kg/m閉容器的液體中，管中液體和容器中的液體一致且保持靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)液體的密度，

h1?0.5m，h2?2m，試求A處和B處的真空度。

解：

Pa絕??g(h1?h2)?P0Pa真?P0?Pa絕??g(h1?h2)?1000?9.8?(0.5?2)?24500Pa過B點(diǎn)取等壓面O-O與U形管交于C點(diǎn)PB?PCPC絕??gh1?P0PB真?PC真?P0-Pc絕??gh1?1000?9.8?0.5?4900Pa2、25圖示液壓千斤頂中，小活塞直徑d?10mm，大活塞直徑D?40mm，重物G?50000N，

小活塞行程20mm，杠桿L?500mm,l?25mm，

問（1）杠桿端需加多少力才能頂起重物G；（2）此時(shí)液體內(nèi)所產(chǎn)生的壓力為多少；（3）杠桿每上下一次，重物升高多少？

解：

(1)設(shè)小活塞桿的推理為F'F'?4'?Gd2?4D2d2F?2GDld2l10225'F?F??2?G??2?50000??156N

LDL405004G4?500005(2)p???398?10Pa22?D3.14?(0.04)(3)S小S大?d244d2102?2?S小?2?20?1.25mmD40?S大?D23?62??900kg/mQ?63L/min2、39流量的液壓泵，將密度，粘度??20?10m/s的液壓油通

2過內(nèi)徑d?20mm的油管輸入有效面積A?50cm的液壓缸，戰(zhàn)輸贏載F?20000N使活塞

作均勻速運(yùn)動(dòng)，液壓泵出口至液壓缸中心線高度H?10m（設(shè)管長l?H），局部壓力損

5?p?0.5?10Pa，試求液壓泵的出口壓力。失

解：對(duì)截面ⅠⅡ列伯努利方程，以截面Ⅰ為基準(zhǔn)面

p1?1v1p?v??z1?2?21?z2?hw?g2g?g2gz1?0,z2?H,v2?0Q4Q4?63?103v2??2??334cm/sA?d3.14?22?6022

v1d334?2??3340?2320紊流v0.2?1?1Re???0.3164?0.041633400.252l?v110900*3.342?p????0.0416*??104416pad20.022?p??0.5*105pahw??p???p??g104416?0.5*105??17.5m900*9.82???v11???P1?P2??g?H?hw??2g???3.342?5?40*10?900*9.8??10?17.5?2*9.8???4.24Mpa??三液壓泵與液壓馬達(dá)

3、1簡述液壓泵與液壓馬達(dá)的作用和類型。

答：

（3）液壓泵作用是把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能向系統(tǒng)提供一定壓力和流量的液流。液壓

馬達(dá)的作用是把輸入油液的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，用來推動(dòng)負(fù)載作功。（4）液壓泵的分類：

（5）A）按液壓泵輸出的流量能否調(diào)理分類液壓泵可分為定量液壓泵和變量液壓泵。

B）按液壓泵的結(jié)構(gòu)型式不同分類

3、3什么是液壓泵的排量、理論流量和實(shí)際流量？它們的關(guān)系如何？答:

（6）排量V：液壓泵軸轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體體積稱為液壓泵

的排量。

理論流量qt:是指在單位時(shí)間內(nèi)理論上可排出的液體體積。它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積。

實(shí)際流量q：是指考慮液壓泵泄漏損失時(shí)，液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出流量。所以液壓泵的實(shí)際流量小于理論流量。

3、4液壓泵在工作工程中會(huì)產(chǎn)生哪兩方面的能量損失？產(chǎn)生損失的原因何在？答：

（7）容積損失和機(jī)械損失。

（8）容積損失是因內(nèi)泄漏而造成的流量上的損失。機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。

3、10試比較各類液壓泵性能上的異同點(diǎn)。

答：齒輪泵：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，工作可靠，自吸性好，維護(hù)便利，耐沖擊，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大。但流量

不可調(diào)理，脈動(dòng)大，噪聲大，易磨損，壓力低，效率低。高壓齒輪泵具有徑向或軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，所以壓力較高。內(nèi)嚙合擺線齒輪泵因結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)速高，正日益獲得發(fā)展。

單作用葉片泵：軸承上承受單向力，易磨損，泄漏大，壓力不高。改變偏心距可改變流量。與變量柱塞泵相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。

雙作用葉片泵：軸承徑向受力平衡，壽命較高，流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊。不能做成變量泵，轉(zhuǎn)速必需大于500r/min才能保證可靠吸油。定子曲面易磨損，葉片易咬死或折斷。

螺桿泵：結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，流量和壓力脈動(dòng)小，無紊流擾動(dòng)，噪聲小，轉(zhuǎn)速高，工作可靠，壽命長，對(duì)油中的雜質(zhì)顆粒度不敏感，但齒形加工困難，壓力不能過高，否則軸向尺寸將很大。

徑向柱塞泵：密封性好，效率高，工作壓力高，流量調(diào)理便利，耐沖擊振動(dòng)能力強(qiáng)，工作可靠，但結(jié)構(gòu)繁雜，價(jià)格較貴，與軸向柱塞泵比較，徑向尺寸大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，轉(zhuǎn)速不能過高，對(duì)油的清潔度要求高。

軸向柱塞泵：由于徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以轉(zhuǎn)速高，流量大，壓力高，變量便利，效率也較高；但結(jié)構(gòu)繁雜，價(jià)格較貴，油液需清潔，耐沖擊振動(dòng)性比徑向柱塞泵稍差。

3、15某軸向柱塞泵的柱塞直徑d?20mm，柱塞分布圓直徑D?70mm，柱塞數(shù)z?7。當(dāng)斜盤傾

角??22?30'，轉(zhuǎn)速n?960r/min，輸出壓力p?16MPa，容積效率?V?0.95，機(jī)械效率??0.9時(shí)，試求泵的理論流量、實(shí)際流量和所需電動(dòng)機(jī)功率。？解：

（9）泵的理論流量qt

qt??d24Dtg?zn???0.224?0.7?tg22?30'?7?960?61l/min

（10）實(shí)際流量q（11）電動(dòng)機(jī)功率P

q?qt?v?61?0.95?57.95l/min16?106?57.95?10?3/60（12）P?Pi???18074W?18.074KW

?v?m0.95?0.9pq四液壓缸

4、1活塞式液壓缸有幾種形式？有什么特點(diǎn)？它們分別用在什么場(chǎng)合？

答：活塞式液壓缸可分為雙桿式和單桿式兩種結(jié)構(gòu)。

雙桿活塞式液壓缸：當(dāng)兩活塞直徑一致、缸兩腔的供油壓力和流量都相等時(shí)，活塞（或缸體）兩個(gè)方向的推力和運(yùn)動(dòng)速度也都相等，適用于要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度和輸出力一致的工況，如磨床液壓系統(tǒng)。缸體固定式結(jié)構(gòu)，其工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍約等于活塞有效行程的3倍，一般用于中小型設(shè)備；活塞桿固定式結(jié)構(gòu)，其工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍約等于缸體有效行程的兩倍，常用于大中型設(shè)備中。單桿活塞式液壓缸：由于A1?A2，故F1?F2，v1?v2。即活塞桿伸出時(shí)，推力較大，速度較??；活塞桿縮回時(shí)，推力較小，速度較大。因而它適用于伸出時(shí)承受工作載荷，縮回是為空載或輕載的場(chǎng)合。如，各種金屬切削機(jī)床、壓力機(jī)等的液壓系統(tǒng)。

4、7如圖4.5所示，缸筒固定，柱塞運(yùn)動(dòng)，柱塞直徑為12cm。若輸入液壓油的壓力為

p?5MPa，輸入流量為q?10L/min，試求缸中柱塞伸出的速度及所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載大?。ú挥?jì)摩擦損失和泄漏）。

解：q?10l/min?0.167l/s

v?q0.1670.167???1.48m/s22A?d?12044

?d2??120266F?P1A?5?10??5?10??5.652?1010Pa444、11一柱塞固定的液壓缸與工作臺(tái)聯(lián)結(jié)在一起，共重，結(jié)構(gòu)