液壓與氣壓傳動第1-3章復習題及答案

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液壓與氣動技術習題集 緒論 一．填空題 1．液壓傳動是利用液體的 壓力能 傳遞運動和進行控制的，而液力傳動是以液體中的 動能 傳遞運動和動力的。因此，磨床采用 液壓 傳動，而液力耦合器采用 液力 傳動。 2．液壓傳動裝置由 動力元件 、 執(zhí)行元件 、 控制元件 、 輔助元件 和 工作介質 五部分組成，其中 動力元件 和 執(zhí)行元件 為能量轉換裝置。 3．流體傳動，按其能量利用形式的不同，可分為 液壓 傳動和 液力 傳動。因此，大型吊車上絞盤的動力驅動是采用的 液力 傳動，以避免從動軸上負載和速度的變化對主動軸的沖擊影響；而平面磨床工作臺的驅動及其換向控制采用 液壓 傳動。 4．液壓系統(tǒng)圖中的液壓元件有兩種表達方式，即 圖形符號 式原理圖和 半結構式 式原理圖，前者直觀、易懂，而一般液壓系統(tǒng)圖往往都采用 圖形符號 式原理圖，這樣繪制時簡單、方便。 5．在液壓回路圖中，除帶有方向性的液壓元件（如油缸、壓力表等）以外，其余元件的符號都可以 翻轉角度 繪制，其意義不變，而虛線表示的是 控制油路 。 6．液壓傳動是利用液體的 壓力 能傳遞運動和進行控制的，因此屬 變 壓傳遞過程。 7．液壓傳動的理論基礎是 帕斯卡 定律。其執(zhí)行機構的速度決定于供給的 輸入流量 ，而動力元件的工作壓力決定于 外負載 和 壓力損失 總和。 8．液壓傳動最突出的優(yōu)點是 可以把力放大和可以無極調(diào)速 ，而無法根除的缺點是 容易泄漏 和 檢修困難 。 9．液壓傳動不能運用在螺紋加工機床中驅動刀架，是因為其 不能保證定比傳動。 二．判別題 1．液壓傳動是利用液體的壓力能傳遞能量和進行控制的。（ T ） 2．液壓傳動系統(tǒng)因其工作壓力很高，因而其最突出的特點是：結構緊湊，能傳遞大的力或轉矩。（ T ） 3．液壓缸活塞運動速度只取決于輸入流量的大小，與壓力無關。（T） 三．分析題 1．液壓系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 答;由以下五部分組成 ( 1 ) 動力元件：將機械能轉換成液體壓力能的元件。液壓泵或空氣壓縮機。（2）執(zhí)行元件：把液體的壓力能轉換成機械能以驅動工作機構的元件。液壓缸或氣缸、液壓馬達或氣馬達。（3）控制元件：對系統(tǒng)中油液壓力、流量、方向進行控制和調(diào)節(jié)的元件，以及進行信號轉換、邏輯運算和放大等功能的信號控制元件。如壓力、方向、流量控制閥。（4）輔助元件：上述三個組成部分以外的其它元件，如：管道、管接頭、油箱、濾油器、蓄能器、油霧器、消聲器等。（5）工作介質：進行能量和信號的傳遞。 2．液壓傳動與機械傳動、電傳動相比有那些優(yōu)點？ 答：液壓與氣壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比有以下主要優(yōu)點： （1）液壓傳動突出的優(yōu)點是能容量大。即在同等功率情況下，液壓元件體積小、結構緊湊； （2）工作比較平穩(wěn)，操縱控制方便，易于實現(xiàn)過載保護和自動化要求； （3）可實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速范圍達2000：1），它還可以在運行的過程中進行調(diào)速； （4）布置方便靈活； （5）元件屬于工業(yè)基礎件，標準化，系列化和通用化程度較高。 第一章 液壓流體力學基礎 一．填空題 1．液壓系統(tǒng)中，當系統(tǒng)壓力較高時，往往選用粘度 小 的液壓油，因為此時 泄漏 成了值得突出的問題；而當環(huán)境溫度較高時，宜選用粘度 大 的油。 2．從粘度方面考慮，選用液壓油的原則之一：當執(zhí)行機構運動速度大時，往往選用粘度 小 液壓油，因為這時 能量 損失成了主要矛盾，而 容積 損失（相對而言）成了次要問題。 3．牛頓內(nèi)摩擦力定律τ= u du／dy，它表示液體在 單位速度梯度 下流動時 單位面積 上的內(nèi)摩擦力。 4．液體動力粘度μ的物理意義是 當速度梯度等于1時，接觸液體液層間單位面積上的內(nèi)摩擦力τ，其常用單位是 Pa?s 。另外運動粘度的含義是 動力粘度和該液體密度μ的比值υ ，其常用計量單位是 m2/s 。隨著溫度的增加，油的粘度 減小。 5．液體作用在曲面上某一方向上的力，等于液體的壓力與 在該方向上的投影面積 乘積。 6．液壓傳動是基于流體力學中的 帕斯卡 （定律）定理進行工作的。 7．某容積腔中的真空度是0.55105Pa，其絕對壓力是 0.46x105 Pa，相對壓力是 -0.55x105 Pa。（大氣壓力是P0=1.01105Pa） 8．液體靜力學基本方程式為 P=Po + ρgh ，其物理意義 靜止液體內(nèi)任一點的壓力由液面上的外加壓力Po和該點以上液體自重形成的壓力組 。 9．在研究流動液體時，將假設既 無粘性 又 不可壓縮 的假想液體，稱為理想液體。 10．理想液體伯努利方程中的三項p/γ、v2/2g和h分別代表液體的 壓力能 、 動能 和 勢能 三部分總和應為 常量 ，各項的量綱應為 長度量綱。 11．容積泵正常工作時，希望其吸油腔內(nèi)的真空度，是越 小 越好，這樣才能盡量避免 氣穴 現(xiàn)象。 12．要使液壓泵吸油口的真空度不至過高，應減小 局部阻力 、 縮短吸油管長度 和 增大油管直徑 。一般情況下，吸油管內(nèi)徑應 足夠大 ，泵的安裝高度h不大于 0.5m 。 13．液體在管道中存在兩種流動狀態(tài)， 層流 時粘性力起主導作用， 紊流 時慣性力起主導作用，液體的流動狀態(tài)可用 雷諾數(shù) 來判斷。 14．由于流體具有 粘性 ，液流在管道中流動需要損耗一部分能量，它由 局部壓力 損失和 沿程壓力 損失兩部分組成。 15．流動液體有兩種流態(tài)，即 層流 和 紊流 ，由無量綱公式 Re=vdν 來判定。 16．液壓系統(tǒng)中的壓力損失分為兩類，一類是 沿程 壓力損失，另一類是 局部壓力損失，分別用公式 ?Pλ=λldρv22和 ?Pξ=ξρV22 表示。 17．局部壓力損失可用式ΔPξ= ξρV22 來表示，而液流流過各類閥時，若閥在額定流量qs下的壓力損失為ΔPs,則流過閥流量為q時的局部阻力損失可用式 ΔPξ=qqs ?Ps 來計算。 18．32號液壓油在40OC時， 運動粘度為 3.2105 ㎡/s，在光滑金屬圓管內(nèi)流動。已知：管內(nèi)徑d=16mm，管內(nèi)流速v=2m/s，則管內(nèi)液體流態(tài)為 紊 流。 19．流動液體由層流轉變?yōu)槲闪骰蛴晌闪鬓D變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)稱為 臨界雷諾數(shù) ，對于光滑金屬圓管，其界定數(shù)值為 2320 。 20．在節(jié)流元件中，往往都選用 薄壁小孔 作為節(jié)流口，主要是因為通過的流量不受 油溫 的影響。 21．一般情況下，當小孔的通流長度L與孔徑d之比 ≦0.5m 稱此小孔為薄壁小孔，而稱L/d >4 時的小孔為細長小孔，液流流經(jīng)薄壁小孔主要產(chǎn)生 局部壓力 損失，其流量與壓差關系的表達式為 q=Co/Ao?Pρ ，液流流經(jīng)細長小孔則只產(chǎn)生 沿程 損失，其流量與壓差關系的表達式為 q=πd40.8μl?P 。 22．液流流經(jīng)薄壁小孔的流量與 小孔截面積 的一次方成正比，與 壓差 的1/2次方成正比。通過小孔的流量對 油溫變化 不敏感，因此薄壁小孔常用作可調(diào)節(jié)流閥。 23．通過固定平行平板縫隙的流量與 壓差 一次方成正比，與 縫隙值 的三次方成正比，這說明液壓元件內(nèi)的 縫隙 的大小對其泄漏量的影響非常大 。 24．如圖，管道輸送γ=9000N/m3液體， 已知h=15m， A點壓力為0.4MPa， B點壓力為0.45MPa。則管中油流 方向是 由A到B ，管中流體 流動壓力損失是 85000Pa 。 25．已知h=0.5m，γ=10000N/m3， 則容器內(nèi)真空度為 50000 Pa ， 絕對壓力為 0.96105 Pa ，（大氣 壓力是P0=1.01105Pa）。 二．判斷題 1．冬季宜選用牌號高的液壓油，夏季宜選用牌號低的液壓油。 （ F ） 2．帕斯卡定律僅適用于靜止液體。 （ F ） 3．當容器內(nèi)液體絕對壓力不足于大氣壓力時，它可表示為：絕對壓力-真空度=大氣壓力 。（ F ） 4．容積泵工作時，希望其吸油腔真空度越大越好，這樣自吸能力強。 （ F ） 5．液體流動時，其流量連續(xù)性方程是能量守恒定律在流體力學中的一種表達形式。 （ F ） 6．理想流體伯努力方程的物理意義是：在管內(nèi)作穩(wěn)定流動的理想流體，在任一截面上的壓力能、勢能和動能可以互相轉換，但其總和不變。 （ T ） 7．液體在變徑管中流動時,其管道截面積越小，則流速越高，而壓力越小。（ F ） 8．當液流通過滑閥和錐閥時，液流作用在閥芯上的液動力都是力圖使閥口關閉的。 （ T ） 9．液壓油在變截面管道中流動時，兩點壓力差為沿程壓力損失和局部壓力損失總和。（ F ） 10．連續(xù)性方程表明恒定流動中，液體的平均流速與流通圓管的直徑大小成反比。 （ T ） 11．雷諾數(shù)是判斷層流和紊流的判據(jù)。 （ T ） 12．液壓油在管道中流動的沿程壓力損失與油液流動狀態(tài)無關。（ F ） 13．由于通過薄壁小孔的流量對油溫變化不敏感，因而在節(jié)流元件中得到廣泛運用。（ T ） 14．流經(jīng)薄壁小孔的流量與液體的密度和粘度有關。 （ F ） 15．薄壁小孔因其通流量與油液的粘度無關，即對油溫的變化不敏感，因此，常用作調(diào)節(jié)流量的節(jié)流器。 （ T ） 16．流經(jīng)縫隙的流量隨縫隙值的增加而成倍增加。 （ F ） 17．通流截面小的地方，壓力高，因而易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。（ F ） 18．液壓系統(tǒng)工作時，液壓閥突然關閉或運動部件突然制動，常會引起液壓沖擊。（ T ） 19．流體在管道中作穩(wěn)定流動時，同一時間內(nèi)流過管道每一截面的質量相等。 （ F ） 三．選擇題 1．液壓系統(tǒng)的真空度應等于（ B ）： （A）絕對壓力與大氣壓力之差 （B）大氣壓力與絕對壓力之差 （C）相對壓力與大氣壓力之差 （D）大氣壓力與相對壓力之差 2．流量連續(xù)性方程是（C ）在流體力學中的表達形式，而伯努力方程是（ A ）在流體力學中的表達形式。 （A）能量守恒定律 （B）動量定理 （C）質量守恒定律 （D）其他 3．液體流經(jīng)薄壁小孔的流量與孔口面積的（ A ）和小孔前后壓力差的（ B ）成正比。 （A）一次方 （B）1/2次方 （C）二次方 （D）三次方 4．流經(jīng)固定平行平板縫隙的流量與縫隙值的（ D ）和縫隙前后壓力差的（ A ）成正比。 （A）一次方 （B）1/2次方 （C）二次方 （D）三次方 四．綜合題 1．壓力的定義是什么？壓力有幾種表示方法？相互之間的關系如何？ 答：壓力指靜止液體單位面積上所受的法向力。表示方法有：絕對壓力，相對壓力(表壓力)和真空度 三種。 絕對壓力＝大氣壓力+表壓力。真空度＝大氣壓力-絕對壓力＝-表壓力 2．伯努利方程的物理意義是什么？其理論式與實際式有何區(qū)別？ 答：理想液體伯努利方程的物理意義，在密封管道內(nèi)作恒定流動的理想液體，在沒有分流、合流時，在任意一個通流斷面上具有三種形式的能量，即壓力能、勢能和動能。三種能量之間是可以相互轉換的，總和不變。 實際液體伯努利方程引入動能修正系數(shù)α和液體在流動時還需克服由于粘性所引起的摩擦阻力的消耗能量hwg或ΔPW 3．管路中的壓力損失有哪兩種？其值與哪些因素有關？ 答：1)沿程壓力損失： 油液沿等直徑直管流動時因粘性摩擦而引起的壓力損失。 2)局部壓力損失： 液體流經(jīng)管道的彎管、接頭、突然變化的截面以及閥口等處時，液體流速的大小和方向發(fā)生變化，會產(chǎn)生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失稱為局部壓力損失。液體在管道中流動時的沿程壓力損失和液流的流動狀態(tài)有關。 4．如圖，普通型太陽能熱水器安裝示意圖。請用你在本課程中所學理論知識，分析：倘若所有管道內(nèi)徑都一樣，當人們忘了及時關閉冷水的閘閥時，不但“溢流管”嘩嘩流水，而且高出水箱位置的“出氣孔”還會大量流水，造成浪費。這是為什么？ 答;水箱原為大氣壓強Pb，自來水水壓P水大于大氣壓和水箱最高點靜壓的和,而溢流管小于該最大值，所以水箱會充滿水，然后從溢流管溢出。而出氣孔口處雖然有靜壓的最大值，加上大氣壓仍小于水壓，所以出氣孔溢流。 第二章 液壓泵和液壓馬達 一．填空題 1．泵的額定壓力的含義是 正常工作條件下，按試驗標準連續(xù)運動的最高壓力 。 2．容積式液壓泵是以其 密封容積體積變化 來實現(xiàn)吸、壓油的，系統(tǒng)工作時，油箱必須 與大氣相通 。 3．容積泵是靠其 密封容積體積變化 進行吸壓油的，且必要條件是油箱必須 與大氣相通。而泵正常工作時，是希望吸油腔真空度越 小 越好，以免出現(xiàn)空穴現(xiàn)象。 4．容積泵的配流方式有三種；（1） 閥式 配流；（2） 軸式 配流；（3） 配流盤 配流。 5．在液壓馬達為執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)中，若馬達VM、ηMv 、ηMm，進油壓力P1，流量q，出油壓力P2，則馬達輸出軸轉速 n=q ηMvVM ，輸出轉矩 TM=(P2-P1)VM2πηM 。 6．液壓泵的排量是指 每轉一轉理論上應排除的油液體積 。液壓泵的實際流量比理論流量 小 ；而液壓馬達實際流量比理論流量 大 。 7．外嚙合齒輪泵的排量與 模數(shù)m 的平方成正比，與 齒數(shù)z 的一次方成正比。因此，在齒輪節(jié)圓直徑一定時，增大 模數(shù) ，減少 齒數(shù) 可以增大泵的排量。 8．CB-B型泵，工作油腔大的是 進油口，而工作油腔小的是 出 油口，目的是為了解決 壓力沖擊 問題。 9．齒輪泵產(chǎn)生泄漏的間隙為 端面 間隙和 徑向 間隙，此外還存在 嚙合 間隙，其中 端面 泄漏占總泄漏量的80%～85%。 10．為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象，通常在兩側蓋板上開 卸荷槽 ，使閉死容積由大變少時與 壓油 腔相通，閉死容積由小變大時與 吸油 腔相通。 11．限制齒輪泵壓力提高的主要因素是 泄漏 和 間隙 。 12．雙作用葉片泵的定子曲線由兩段 大半徑圓弧 、兩段 小半徑圓弧 及四段 過渡曲線 組成，吸、壓油窗口位于 過渡曲線 段。 13．變量葉片泵是 單 作用、 限量 式葉片泵。 14．限壓式變量葉片泵工作過程中，其輸出流量是隨著系統(tǒng)的 出口壓力 而自行調(diào)整的，但其最大輸出流量是通過調(diào)節(jié) 定子右邊的最大流量調(diào)節(jié) 螺釘，以改變 定子偏心距最大值emax 大小來實現(xiàn)的。 15．調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘（即改變調(diào)壓彈簧的壓縮量），可以改變泵的壓力流量特性曲線上 拐點壓力PB 的大小，此時其特性曲線BC段將會 沿水平方向 平移；調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變 定子的最大偏心距 ， 此時其特性曲線AB段將會 上下平移；而改變調(diào)壓彈簧的剛度，則會改變 BC的斜率 。 16．根據(jù)結構分析可知：雙作用葉片泵在吸油區(qū)葉片根底部與 減壓閥或阻力槽 油相通，壓油區(qū)葉片根底部通入 壓力油腔 油；雙作用葉片泵的葉片傾角與轉子旋轉方向 相反 ，單作用葉片泵的葉片傾角與轉子旋轉方向 相同 。泵的工作壓力是由 負載 決定的。 17．雙聯(lián)葉片泵輸出的流量可以分開使用，也可以合并使用。例如，在輕載快速時，用 雙作用葉片泵 泵，在重載慢速時，用 雙作用葉片泵 泵供油，而 單作用葉片泵 卸荷，以減少能量損耗。 18．直軸斜盤式軸向柱塞泵，若改變 斜盤傾角α ，就能改變泵的排量，若改變 配流盤方向 ，就能改變泵的吸壓油方向，因此它是一種雙向變量泵。 19．對于直軸式軸向柱塞泵可利用 斜盤傾角α 來改變流量，對于單作用葉片泵則可利用 改變定子偏心距e來改變流量。 20．在CY型軸向柱塞泵結構中，采用“鋼套”和“大軸承”是為了解決 改變斜盤 傾斜的角度而產(chǎn)生的 偏移 ，這樣，可避免 斜盤 出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。 21．常用的軸向柱塞泵是采用多柱塞的，一般柱塞數(shù)都選用 奇 數(shù)，這是因為 可以減少脈動 。 22．葉片泵一般采用 配流盤 配流，徑向柱塞泵一般采用 軸式 配流，軸向柱塞泵一般采用 閥式 配流。 23．變量泵是指 排量可以改變的液壓泵，常見的變量泵有 單作用葉片泵、 徑向柱塞泵 、 軸向柱塞泵 。其中 單作用葉片泵 和 徑向柱塞泵 是通過改變轉子和定子的偏心距來實現(xiàn)變量， 軸向柱塞泵 是通過改變斜盤傾角來實現(xiàn)變量。 24．斜盤式軸向柱塞泵構成吸、壓油密閉工作腔的三對運動摩擦副為 柱塞 與 缸體 、 缸體 與 配流盤 、 滑履 與 斜盤 。 二．判斷題 1．泵、馬達的理論扭矩與其排量成正比，而與供油壓力無關。（ F ） 2．水泵與一般液壓泵大致相同，可互用。（ F ） 3．液壓馬達輸出扭矩與供給其液體的壓力和排量成正比關系。（ T ） 4．容積泵正常工作時，應盡可能地提高其容積效率，于是采取減小徑向、軸向間隙的辦法，總效率就提高了。（ F ） 5．液壓馬達的機械效率是隨壓力降低而增大的。（ F ） 6．在液壓泵所允許的轉速范圍內(nèi)，提高液壓泵的轉速可以提高其容積效率。（ F ） 7．流量可改變的液壓泵稱為變量泵。（ F ） 8．定量泵是指輸出流量不隨泵的輸出壓力改變的泵。（ F ） 9．當液壓泵的進、出口壓力差為零時，泵輸出的流量即為理論流量。（ F ） 10．液壓泵在額定壓力下的流量就是泵的最大流量。（ F ） 11．工作時，液壓泵、液壓馬達均可正反轉而不影響其工作性能。（ F ） 12．液壓馬達與液壓泵從能量轉換觀點上看是互逆的，因此所有的液壓泵均可以用來做馬達使用。 （ F ） 13．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。 （ T ） 14．液壓泵的容積效率與液壓泵的泄漏量有關，而與液壓泵的轉速無關。（ F ） 15．盡量減小齒輪泵的徑向、軸向間隙，這樣容積效率增大了，總效率也就更大了。 （ F ） 16．齒輪泵多采用變位齒輪是為了減小齒輪重合度，消除困油現(xiàn)象。 （ F ） 17．齒輪馬達在結構上為了適應正反轉要求，進出油口相等，具有對稱性。（ T ） 18．限壓式變量葉片泵往往用于負載、速度變化頻繁的系統(tǒng)中。（ T ） 19．限壓式變量葉片泵是單作用卸荷式容積泵。 （ F ） 20．雙作用葉片泵是閥配流卸荷式泵。（ F ） 21．單作用葉片泵轉子旋轉一圈，吸、壓油各一次。（ T ） 22．雙作用葉片泵困油現(xiàn)象是以開“三角眉毛槽”來解決的。 （ T ） 23．雙作用葉片泵因兩個吸油窗口、兩個壓油窗口是對稱布置，因此作用在轉子和定子上的液壓徑向力平衡，軸承承受徑向力小、壽命長。（ T ） 24．雙作用葉片泵的轉子葉片槽根部全部通壓力油是為了保證葉片緊貼定子內(nèi)環(huán)。 （ T ） 25．對于限壓式變量葉片泵，當泵的壓力達到最大時，泵的輸出流量為零。（ T ） 26．CY14—1型軸向柱塞泵僅前端由軸承直接支承，另一端則通過缸體外大型滾珠軸承支承。（ T ） 27．配流軸式徑向柱塞泵的排量q與定子相對轉子的偏心成正比，改變偏心即可改變排量。 （ T ） 28．為限制斜盤式軸向柱塞泵的柱塞所受的液壓側向力不致過大，斜盤的最大傾角αmax一般小于18～20。 （ T ） 29．液壓泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象的充分且必要的條件是：存在閉死容積且容積大小發(fā)生變化。 （ T ） 三．選擇題 1．液壓泵的額定壓力是（ C ） （A）泵進口處的壓力 （B）泵實際工作的壓力 （C）泵在連續(xù)運轉時所允許的最高壓力 （D）泵在短時間內(nèi)超載所允許的極限壓力 2．雙作用葉片泵具有（ A ）的結構特點；而單作用葉片泵具有（ D ）的結構特點。 （A）作用在轉子和定子上的液壓徑向力平衡 （B）所有葉片的頂部和底部所受液壓力平衡 （C）不考慮葉片厚度，瞬時流量是均勻的 （D）改變定子和轉子之間的偏心可改變排量 3．在液壓系統(tǒng)中，液壓馬達的機械效率是（ A ） 4．在液壓系統(tǒng)中，液壓馬達的容積效率是（ D ） 5．液壓泵單位時間內(nèi)排出油液的體積稱為泵的流量。泵在額定轉速和額定壓力下的輸出流量稱為（ C ）；在沒有泄漏的情況下，根據(jù)泵的幾何尺寸計算而得到的流量稱為（ B ），它等于排量和轉速的乘積。 （A）實際流量 （B）理論流量 （C）額定流量  6．在實驗中或工業(yè)生產(chǎn)中，常把零壓差下的流量（即負載為零時泵的流量）視為（ A ）；有些液壓泵在工作時，每一瞬間的流量各不相同，但在每轉中按同一規(guī)律重復變化，這就是泵的流量脈動。瞬時流量一般指的是瞬時（ B ）。 （A）實際流量 （B）理論流量 （C）額定流量 7．對于雙作用葉片泵，如果配油窗口的間距角小于兩葉片間的夾角，會導致（ A ）；又（ B ），配油窗口的間距角不可能等于兩葉片間的夾角，所以配油窗口的間距夾角必須大于等于兩葉片間的夾角。 (A) 由于加工安裝誤差，難以在工藝上實現(xiàn) (B) 不能保證吸、壓油腔之間的密封，使泵的容積效率太低 (C) 不能保證泵連續(xù)平穩(wěn)的運動 8．雙作用式葉片泵中，當配油窗口的間隔夾角>定子圓弧部分的夾角>兩葉片的夾角時，存在（ B ），當定子圓弧部分的夾角>配油窗口的間隔夾角>兩葉片的夾角時，存在（ B ）。 （A） 閉死容積大小在變化，有困油現(xiàn)象 （B） 雖有閉死容積，但容積大小不變化，所以無困油現(xiàn)象 （C） 不會產(chǎn)生閉死容積，所以無困油現(xiàn)象 9．當配油窗口的間隔夾角>兩葉片的夾角時，單作用葉片泵（ B ），當配油窗口的間隔夾角<兩葉片的夾角時，單作用葉片泵（ C ）。 （A） 閉死容積大小在變化，有困油現(xiàn)象 （B） 雖有閉死容積，但容積大小不變化，所以無困油現(xiàn)象 （C） 不會產(chǎn)生閉死容積，所以無困油現(xiàn)象 10．雙作用葉片泵的葉片在轉子槽中的安裝方向是（ B ），限壓式變量葉片泵的葉片在轉子槽中的安裝方向是（ C ）。 （A） 沿著徑向方向安裝 （B） 沿著轉子旋轉方向前傾一角度 （C） 沿著轉子旋轉方向后傾一角度 11．當限壓式變量泵工作壓力p>p拐點時，隨著負載壓力上升，泵的輸出流量（ B ）；當恒功率變量泵工作壓力p>p拐點時，隨著負載壓力上升，泵的輸出流量（ B ）。 （A）增加 （B）呈線性規(guī)律衰減 （C）呈雙曲線規(guī)律衰減 （D）基本不變 12．下列液壓馬達中，（ ABC ）為高速馬達，（ D ）為低速馬達。 （A） 齒輪馬達 （B）葉片馬達 （C）軸向柱塞馬達 （D）徑向柱塞馬達 四．分析題 1．圖示齒輪泵、齒輪馬達的旋轉方向，分別確定：（1）泵（1—1）的進油口是： B ，（2）馬達（1—2圖）的高壓油口是： C 。 2．如圖葉片泵，根據(jù)旋轉方向，確定：（1）泵的進油腔是 D ，（2）泵的出油腔是 C 。 3．圖示軸向柱塞泵（馬達）的原理圖，根據(jù)旋轉方向，分別確定：（1）柱塞泵的吸油腔是： A ，（2）柱塞馬達的低壓油腔是： D 。 4．圖示徑向柱塞泵，根據(jù)旋轉方向，確定：（1）泵的進油腔是： E ，（2）泵的出油腔是： F 。 5．限壓式變量葉片泵適用于什么場合？用何方法來調(diào)節(jié)其流量—壓力特性？ 6．簡述齒輪泵、葉片泵、柱塞泵的應用場合。 五．計算題 1．某液壓泵輸出油壓為10MPa，轉速為1450rpm，排量為0.110-3m3/r，泵的容積效率ηv=0.95,總效率η=0.9,求泵的輸出功率和電機的驅動功率。 解：qt=nV=0.110-3145060=2.41710-3m3s q=qtηv=2.41710-30.95=2.54410-3m3s P=pq=101062.54410-3=25440w pr=Pηm=254400.9=28267w 2．某液壓馬達的排量VM=40ml/r，當馬達在p=6.3 MPa和n=1450r/min時，馬達輸入的實際流量qM =63L/min，馬達實際輸出轉矩TM =37.5Nm，求液壓馬達的容積效率ηMv、機械效率ηMm和總效率ηM 。 解：qMt=nVM=4010-31450=58Lmin ηMv=qMtqM=5863=92.06% TMt=pVM2π=6.31064010-623.14=40.13 N.m ηMm=qMtqM=37.540.13=93.45% ηM=ηMv ηMm=92.06% 93.45%=86.03% 3．有一齒輪泵，銘牌上注明額定壓力為10Mpa，額定流量為16l/min ，額定轉速為1000r/m，拆開實測齒數(shù)z=12，齒寬B=26mm，齒頂圓直徑De＝45mm，求： （1）泵在額定工況下的容積效率ηv(%)； （2）在上述情況下，當電機的輸出功率為3.1kW時，求泵的機械效率ηm和總效率η(%)。 解：(1) m=Dez+3=4512+3=3 V=2πZm2B=23.1412322610-6=0.01763424 L /r qt=Vn=0.017634241000=17.63424 Lmin ηv=qsqt=1617.63424=90.73% (2) P=psqs=101061610-360=2667 w η=Ppr=26673100=86.02% ηm=ηηv=86.0290.73=94.81% 4．有一徑向柱塞液壓馬達，其平均輸出扭矩T=24.5Nm，工作壓力p=5MPa，最小轉速nmin=2 r/min，最大轉速nmax=300 r/min，容積效率ηv=0.9，求所需的最小流量和最大流量為多少？（m3/s） 解：V=2πTΔP=23.1424.51035106=0.031 L/r qmax=Vnmaxηv=0.0313000.9=8.37 L/min qmin=Vnmaxηv=0.03120.9=0.056 L/min 5．有一液壓泵，當負載壓力為p＝80105Pa時，輸出流量為96l/min，而負載壓力為100105Pa時，輸出流量為94l/min。用此泵帶動一排量V=80cm3/r的液壓馬達，當負載扭矩為120Ｎ.ｍ時，液壓馬達機械效率為0.94，其轉速為1100r/min。求此時液壓馬達的容積效率。 解：qMt=VMn=80110010-3=88 Lmin TMt=TMηMm=1200.94=127.66 N.m ?P=TMt?2πV=23.14127.668010-6=1107 Pa 由此可知，負載壓力為100105Pa，泵的輸出流量為94L/min 即馬達實際流量 ηv=qMtqM=8894=93.62% 第三章 液壓缸 一．填空題 1．液壓缸是 執(zhí)行 元件，它輸出的通常是 直線運動 或 擺動的機械能 。 2．液壓缸根據(jù)結構特點大體分為三大類 活塞式、 柱塞式 、 回轉式 ；單葉片擺動缸回轉角小于 300 度，雙葉片擺動缸的回轉角小于 150 度。 3．常把輸出扭矩并實現(xiàn)往復擺動的執(zhí)行元件稱為 擺動液壓馬達 。 4．當應用雙活塞桿液壓缸驅動機床工作臺作往復運動時，如將活塞桿與工作臺聯(lián)接，缸體固定，工作臺運動所占空間的長度為活塞有效行程的 3 倍，這種情況一般用于 小型機 床。 5．單桿液壓缸差動連接時，若活塞桿直徑變小，其推力變 小，速度變 大。 6．在供油壓力、流量一定時，柱塞缸的承載能力決定于 柱塞作用面積 ，而速度與其成 反比 關系。 7．單桿活塞缸為實現(xiàn)快進、快退往復速度相等，采用 差動連接 回路，活塞直徑是活塞桿直徑的 2 倍。 8．在液壓傳動系統(tǒng)中，當工作臺行程較長時常采用 柱塞 式液壓缸，這是因為 柱塞缸的缸筒與柱塞沒有配合要求,缸筒內(nèi)孔不需要精加工 。 9．雙桿活塞缸常用于 雙向工作,工作臺行程不長 的場合。 10．一般單桿活塞缸差動連接時比其非差動連接同向運動獲得的速度 加快 、推力 減小 。因此，在機床液壓系統(tǒng)中常用其實現(xiàn)運動部件的空行程快進。 11．柱塞式液壓缸只能實現(xiàn)單向運動，其反向行程需借助 彈簧力 或 重力 完成。在龍門刨床、導軌磨床、大型壓力機等行程長的設備中為了得到雙向運動，可采用 雙柱塞液壓缸 。 12．增壓缸能將 低壓油 轉變?yōu)?高壓油 供液壓系統(tǒng)中某一支油路使用。 13．油缸的排氣口應設置在 最高處 。 14．液壓缸中常用的緩沖裝置有 可調(diào)節(jié)流緩沖 、 可變節(jié)流緩沖 和 間隙緩沖 。 二．判斷題 1．任何液壓缸一腔的進油量必等于另一腔的排油量。 （ F ） 2．在供油壓力和流量一定的情況下，單活塞桿雙作用液壓缸的輸出功率比差動連接時的輸出功率大。（ T ） 3．單桿活塞缸差動連接時的速度一定為同向非差動連接時速度的兩倍。（ F ） 4．柱塞缸缸筒內(nèi)表面不需精加工，適合行程較長的場合。（ T ） 5．液壓缸差動連接可以提高活塞的運動速度，并可以得到很大的輸出推力。（ F ） 6．液壓缸的排氣裝置設置在缸中間位置。（ F ） 7．液壓缸緩沖裝置的原理就是在活塞運動接近終點位置時，利用節(jié)流方式增大缸排油阻力，使活塞運動速度逐漸降低。（ T ） 8．雙活塞桿液壓缸又稱為雙作用液壓缸，單活塞桿液壓缸又稱為單作用液壓缸。 （ F ） 9．增速缸和增壓缸都是柱塞缸與活塞缸組成的復合形式的執(zhí)行元件。 （ T ） 三．選擇題 1．液壓缸差動連接工作時，缸的（ A ）。 （A）運動速度增加了 （B）壓力增加了 （C）運動速度減小了 （D）壓力減小了 2．已知單活塞杠液壓缸的活塞直徑D為活塞直徑d的兩倍，差動連接的快進速度等于非差動連接前進速度的（ D ）；差動連接的快進速度等于快退速度的（ C ）。 （A）1倍 （B）2倍 （C）3倍 （D）4倍 3．液壓缸的種類繁多，（ B ）可作雙作用液壓缸，而（ A ）只能作單作用液壓缸。 （A）柱塞缸 （B）活塞缸 （C）擺動缸 4．已知單活塞桿液壓缸兩腔有效面積A1=2A2，液壓泵供油流量為q，如果將液壓缸差動連接，活塞實現(xiàn)差動快進，那么進入大腔的流量是（ B ），如果不差動連接，則小腔的排油流量是（ A ）。 （A）0.5q （B）1.5 q （C）1.75 q （D）2 q 5．雙伸出杠液壓缸，采用活塞杠固定安裝，工作臺的移動范圍為缸筒有效行程的（ B ）；采用缸筒固定安置，工作臺的移動范圍為活塞有效行程的（ C ）。 （A）1倍 （B）2倍 （C）3倍 （D）4倍 四．分析題 1．在圖示的雙向差動回路中，A1、A2和A3分別表示活塞缸左、右腔及柱塞缸的有效工作面積，qP為液壓泵輸出流量，如A1>A2，A3+A2>A1，試確定活塞向左和向右移動的速度表達式。 解:向右運動時,v右=qpA1 向左運動，v左=qpA2+A3-A1 2．何謂液壓缸的差動連接？差動液壓缸的快進、快退速度相等時，其結構有何特點？ 答：差動連接即單活塞缸的左右兩缸同時通油。結構特點D=2d 。 3．已知液壓缸的活塞有效面積為A，運動速度為v，有效負載為FL，供給液壓缸的流量為q，壓力為p。液壓缸的總泄漏量為Δq，總摩檫阻力為Ff。試根據(jù)液壓馬達的容積效率和機械效率的定義，分析液壓缸的容積效率和機械效率。 解; 容積效率ηv=q-?qq 進油壓力為p1 =p ,p2 =FlA 推力F=A(P1-P2)ηv=AP-FLAq-Δqq=AP-FL(1-Δqq) 機械效率ηm=F-FfF=1-FfAP-FL(1-Δpp) 21