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10.单位时间内流过某过流断面液体的体积称为流量,其国标单位为m3/s,常用单位为L/min。
11.当液压缸的有效面积一定时,活塞的运动速度由进入液压缸的流量决定。
12.流经环形缝隙的流量,在最大偏心时为其同心缝隙流量的2.5倍。
二、判断题
1.在液压系统中,液体自重产生的压力一般可以忽略不计。
2.液体在变径的管道中流动时,管道截面积小的地方,液体流速高,而压力小。
3.液压油的可压缩性是钢的100~150倍。
4.液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。
三、回答
1.静压力的特性是什么?
答:
(1)垂直并指向于承压表面,因为液体在静止状态下不呈现粘性,所以内部不存在切向剪应力而只有法向应力
(2)各向压力相等因为有一向压力不等,液体就会流动所以各向压力必须相等
2.什么是空穴?
什么是气蚀?
(1)气穴现象产生原因:
压力油流过节流口、阀口或管道狭缝时,速度升高,压力降低;
液压泵吸油管道较小,吸油高度过大,阻力增大,压力降低;
液压泵转速过高,吸油不充分,压力降低(如高空观缆)。
(2)气穴现象引起的结果:
液流不连续,流量、压力脉动;
系统发生强烈的振动和噪声;
发生气蚀。
3.什么是液压冲击?
产生的原因是什么?
(1)液压冲击:
液压系统中,由于某种原因(如速度急剧变化),引起压力突然急剧上升,形成很高压力峰值的现象。
(2)
1)迅速使油液换向或突然关闭油路,使液体受阻,动能转换为压力能,使压力升高。
2)运动部件突然制动或换向,使压力升高。
四、计算及分析
1.如图1、2-1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=lm。
设液体的密度为ρ=103kg/m3,试求容器内的真空度。
2.如图1、2-2所示,有一直径为d,质量为m的活塞浸在液体中,并在力F的作用下处于静止状态。
若液体的密度为ρ,活塞浸入深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度x。
3.如图1、2-3所示,水平截面是圆形的容器,上端开口,求作用在容器底面的力。
若在开口端加一活塞,作用力为30kN(含活塞质量在内),问容器底面的总作用力为多少?
(ρ=850kg/m3)
4.如图1、2-4所示,一抽吸设备水平放置,其出口与大气相通,细管处截面积A1=3.2×
10-4m2,出口处管路截面积A2=4A1,h=1m。
求开始抽吸时,水平管中必须通过的流量q(取a=1,不计损失)。
5.如图1、2-5所示,液压泵的流量q=32L/min,液压泵吸油口距离液面高度h=500mm,吸油管直径d=20mm,过滤器的压力降为O.01MPa,油液的密度ρ=900kg/m3,油液的运动粘度为ν=20×
10-6m2/s。
求液压泵吸油口处的真空度。
第三章液压泵和液压马达
1.常用的液压泵有齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
2.液压泵的工作压力是实际输出油液的压力,其大小由负载决定。
3.液压泵的公称压力是在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高工作压力。
4.液压泵的排量是指在没有泄漏的情况下,泵每转一周所排出的液体的体积。
5.液压泵的公称流量指泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证的输出流量。
6.液压泵或液压马达的总效率是容积效率和机械效率的乘积。
7.在齿轮泵中,为了消除困油,在齿轮泵的端盖上开困油卸荷槽。
8.在CB-B型齿轮泵中,减小径向不平衡力的措施是缩小压油口,以减小压力油作用面积。
增大泵体内表面和齿顶间隙,开压力平衡槽。
9.泄漏是影响齿轮泵压力升高的主要原因。
在中高压齿轮泵中,采取的措施是采用浮动轴套、弹性侧板式、浮动侧板自动补偿装置。
10.双作用叶片泵定子内表面的工作曲线是由两段长半圆弧、两段短半圆弧和四段过渡曲线组成。
常用的过渡曲线是等加速-等减速、高次、余弦曲线。
11.在YB1型叶片泵中,为了使叶片顶部和定子内表面紧密接触,采取的措施是叶片底部通压力油腔。
12.在高压叶片泵中,为了减小叶片对定子压紧力的方法有子母叶片结构和阶梯叶片结构等。
13.变量叶片泵通过改变定子和转子间的偏心距大小,来改变输出流量,轴向柱塞泵通过改变斜盘倾角大小,来改变输出流量。
14.在SCYl4-1B型轴向柱塞泵中,定心弹簧的作用是使泵具有自吸性能,提高容积效率。
1.液压泵的工作压力取决于液压泵的公称压力。
(×
)
2.YB1型叶片泵中的叶片是依靠离心力紧贴在定子内表面上。
3.YB1型叶片泵中的叶片向前倾,YBX型叶片泵中的叶片向后倾。
()
4.液压泵在公称压力下的流量就是液压泵的理论流量。
5.液压马达的实际输入流量大于理论流量。
6.CB-B型齿轮泵可作液压马达用。
三、选择题
1.液压泵实际工作压力称为B;
泵在连续运转时,允许使用的最高工作压力称为D;
泵在短时间内过载时所允许的极限压力称为A。
A.最大压力B.工作压力C.吸入压力D.公称压力
2.泵在单位时间内由其密封容积的几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积称为C。
A.实际流量B.公称流量C.理论流量
3.液压泵的理论流量A实际流量。
A.大于B.小于C.等于
4.YB1型叶片泵中的叶片靠C紧贴在定子内表面;
YBX型变量叶片泵中的叶片靠
A紧贴在定子内表面。
A.叶片的离心力B.叶片根部的油液压力C.叶片的离心力和叶片根部的油液压力
5.CB-B型齿轮泵中,泄漏途径有三条,其中A对容积效率的影响最大。
A.轴向间隙B.径向间隙C.啮合处间隙
6.对于要求运转平稳,流量均匀,脉动小的中、低压系统中,应选用B。
A.CB-B型齿轮泵B.YB1型叶片泵C.径向柱塞泵
7.液压泵的最大工作压力应C其公称压力,最大输出流量应B其公称流量。
A.大于B.小于C.等于D.大于或等于E.小于或等于
8.公称压力为6.3MPa的液压泵,其出口接油箱。
则液压泵的工作压力为B。
A.6.3MPaB.OC.6.2MPa
四、问答题
1.液压泵要完成吸油和压油,必须具备的条件是什么?
1)形成密封容积;
2)密封容积变化3)吸压油腔隔开(配流装置)
2.在齿轮中,开困油卸荷槽的原则是什么?
原则:
1)密封容积减小,使之通压油口2)密封容积增大,使之通吸油口3)密封容积最小,隔开吸压油
方法:
在泵盖(或轴承座)上开卸荷槽以消除困油,CB-B形泵将卸荷槽整个向吸油腔侧平移一段距离,效果更好。
3.在齿轮泵中,为什么会产生径向不平衡力?
径向不平衡力的产生:
液压力
液体分布规律:
沿圆周从高压腔到低压腔,压力沿齿轮外圆逐齿降低。
p↑,径向不平衡力增大齿轮和轴承受到很大的冲击载荷,产生振动和噪声。
改善措施:
缩小压油口,以减小压力油作用面积。
增大泵体内表面和齿顶间隙开压力平衡槽,会使容积效率减小
五、计算题
1.某液压泵的工作压力为10MPa,实际输出流量为60L/min,容积效率为0.9,机械效率为O.94,试求:
1)液压泵的输出功率。
2)驱动该液压泵的电动机所需功率。
解:
1)液压泵的输出功率为
10kw
2)驱动该液压泵的电动机所需功率
=11.82kw
2.某液压马达的排量为VM=100mL/r,输入压力为p=10MPa,背压力为1MPa,容积效率ηMV=O.96,机械效率ηMm=0.86,若输入流量为40L/min,求液压马达的输出转速、转矩、输入功率和输出功率。
1)液压马达的输出转速
384r/min
2)液压马达的输出转矩
=123N·
m
3)液压马达的输入功率
=6.67kw
4)液压马达的输出功率
=5.5kw
3.已知液压泵的输出压力p=12MPa,其机械效率ηm=0.94,容积效率ηV=0.92,排量V=10mL/r;
马达的排量为VM=100mL/r,马达的机械效率为ηMm=0.92,马达的容积效率ηMV=O.85,当液压泵的转速为1450r/min时,试求:
1)液压泵的输出功率;
2)驱动液压泵所需的功率;
3)液压马达的输出转矩;
4)液压马达的输出功率;
5)液压马达的转速。
1)液压泵的输出功率
=25kw
2)驱动液压泵所需的功率
=28.9kw
3)液压马达的输出转矩(设马达接油箱输出压力为0)
=175N·
4)液压马达的输出功率;
a)泵的输出流量
mL/min,而qb=qm
所以
=113r/min
第四章液压缸
1.排气装置应设在液压缸的最上部位置。
2.在液压缸中,为了减少活塞在终端的冲击,应采取缓冲措施措施。
3.柱塞缸只能实现单向运动。
4.伸缩缸的活塞伸出顺序是先大缸后小缸。
5.实心双杆液压缸比空心双杆液压缸的占地面积大1/3。
1.在液压缸的活塞上开环形槽使泄漏增加。
(×
2.Y型密封圈适用于速度较高处的密封。
(√)
3.当液压缸的活塞杆固定时,其左腔通压力油,则液压缸向左运动。
4.单柱塞缸靠液压油能实现两个方向的运动。
5.液压缸差动连接时,液压缸产生的推力比非差动时的推力大。
1.液压缸的运动速度取决于B。
A.压力和流量B.流量C.压力
2.差动液压缸,若使其往返速度相等,则活塞面积应为活塞杆面积的B。
A.1倍B.2倍C.
倍
3.当工作行程较长时,采用C缸较合适。
A.单活塞杆B.双活塞杆C.柱塞
4.外圆磨床空心双杆活塞缸的活塞杆在工作时C。
A.受压力B.受拉力C。
不受力
1.活塞式、柱塞式和摆动式液压缸各有什么特点?
2.差动连接应用在什么场合?
单杆活塞液压缸两腔同时通入流体时,利用两端面积差进行工作的连接形式。
差动连接特点在不增加流量的前提下,实现快速运动。
主要用于工作需用要快速运动的场合。
3.液压缸的哪些部位需要密封,常见的密封方法有哪些?
4.液压缸如何实现排气?
1)排气孔油口设置在液压缸最高处2)排气塞象螺钉(如暖气包上的放气阀)3)排气阀使液压缸两腔经该阀与油箱相通启动时,拧开排气阀使液压缸空载往复运动几次即可。
5.液压缸如何实现缓冲?
利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力,减小速度,避免撞击。
1.已知单活塞杆液压缸的内径D=50mm,活塞杆直径d=35mm,泵供油流量为8L/min。
试求:
1)液压缸差动连接时的运动速度。
2)若缸在差动阶段所能克服的外负载为FL=1000N,无杆腔内油液的压力该有多大(不计管路压力损失)?
解:
1)液压缸差动连接时的运动速度
m/min
2)无杆腔压力为
由
得
=1MPa
2.已知单活塞杆液压缸的内径D=100mm,活塞杆直径d=50mm,工作压力p=2MPa,流量q=1OL/min,回油背压力p2=0.5MPa。
试求活塞往返运动时的推力和运动速度?
解1)无杆进油有杆回油时
=1.27M/min
=1.27×
104N
2)有杆进油有杆回油时
=1.7M/min
=
3.一双出杆活塞缸,其液压缸内径为0.1m,活塞杆直径为0.05m,进入液压缸的流量为25L/min。
求活塞运动的速度是多少?
活塞运动速度为
=4.25m/min
4.某柱塞式液压缸,柱塞直径d=110mm,缸体内径为125mm,输入的流量q=25L/min。
求柱塞运动速度。
柱塞运动速度为
=2.6m/min
5.如图4-1所示,两个结构相同的液压缸串联,无杆腔有效面积A1=100cm2,有杆腔有效面积A2=80cm2,缸1输入压力p1=9×
106Pa,输入流量q1=12L/min。
求:
(1)缸2的输入压力是缸1的一半(p2=1/2p1)时,两缸各能承受的负载。
(2)缸1承受负载为0时,缸2能承受的负载。
(3)两活塞的运动速度。
图4-1
解:
(1)p2=1/2p1时
缸1承受负载
=54kN
由于缸2回油接油箱,出口压力为0,缸2承受负载
=45kN
(2)缸1承受负载为0时,有
缸2能承受的负载。
=112.5kN
(3)活塞运动速度
活塞1
=1.2m/min
活塞2进油流量
活塞2
=0.96m/min
第五章液压控制阀
一、填空
1.液控单向阀当其控制油口无控制压力油作用时,只能单向导通,当有控制压力油作用时,正、反向均可导通。
2.调速阀可使速度稳定,是因为其节流阀前后的压力差稳定。
3.在进油路节流调速回路中,当节流阀的通流面积调定后,速度随负载的增大而减小。
5.液压泵的卸荷有M型卸荷和H型卸荷两种方式。
6.液压控制阀按用途不同,可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类,分别调节、控制液压系统中液流的方向、压力和流量。
7.单向阀的作用是单向导通,正向通过时应导通,反向时应截止。
8.按阀芯运动的操作方式不同,换向阀可分电磁、液动、电液、机动、手动换向阀。
9.电磁换向阀的电磁铁按所接电源不同,可分为交流和直流两种;
10.电液换向阀是由先导电磁阀和液控主阀组成。
前者的作用是先导;
后者的作用是执行。
11.液压系统中常用的溢流阀有直动型和先导型两种。
前者一般用于压力及流量较小场合;
后者一般用于压力及流量较大场合。
12.溢流阀是利用进油油压力和弹簧力相平衡的原理来控制进油的油液压力。
13.调速阀是由节流阀和减压阀串联而成的,前者起调节流量作用,
后者起稳定压差作用。
1.背压阀的作用是使液压缸回油腔中具有一定的压力,保证运动部件工作平稳。
(√)
2.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。
3.通过节流阀的流量与节流阀的通流面积成正比,与阀两端的压力差大小无关。
4.当将液控顺序阀的出油口与油箱连接时,其即成为卸荷阀。
5.直控顺序阀利用外部控制油的压力来控制阀芯的移动。
8.液控单向阀正向导通,反向截止。
9.顺序阀可用作溢流阀用。
1.常用的电磁换向阀是控制油液的C。
A.流量B.压力C.方向
2.在三位换向阀中,其中位可使液压泵卸荷的有A型。
A.HB.0C.KD.Y
3.减压阀利用A压力油与弹簧力相平衡,它使A的压力稳定不变,有C。
A.出油口B.进油口C.外泄口
4.在液压系统中,A可作背压阀。
A.溢流阀B.减压阀C.液控顺序阀
5.节流阀的节流口应尽量做成A式。
A.薄壁孔B.短孔C.细长孔
6.在液压系统图中,与三位阀连接的油路一般应画在换向阀符号的C位置上。
A.左格B.右格C.中格
7.当运动部件上的挡铁压下阀芯时,使原来不通的油路而相通,此时的机动换向阀应为
A二位二通机动换向阀。
A.常闭型B.常开型
8.大流量的系统中,主换向阀应采用B换向阀。
A.电磁B.电液C.手动
四、简答题
1.节流阀与调速阀有何区别?
分别应用于什么场合。
节流阀与调速阀都是利用改变通流面积AT的大小来调节油液的流量。
不同在于节流阀节流大小还受到外载的影响而发生变化,而调速阀是在节流阀的基础上串联一定差减压阀或并联一定差溢流阀,从而使调速阀的出口流量保持不变。
2.有一个Y型溢流阀和一个J型减压阀,若阀的铭牌不清楚时,不能拆开阀,如何判断哪个是溢流阀?
哪个是减压阀?
五、分析计算
1.如图所示系统中,溢流阀的调定压力分别为pA=3MPa,pB=2MPa,pC=4MPa问当外负载趋于无限大时,该系统的压力p为多少?
(a)2Mpa,(b)9MPa
2.如图所示安全阀,阀孔直径d=10mm,锥阀直径D=15mm,溢流时背压力p2=0.2MPa,当压力达到p=8MPa时,溢流阀溢流,求此时弹簧压紧力Fs为多少?
列力平衡方程式
向上推开锥阀的油液作用力
向下的背压力使锥阀压紧,承压面积在水平上
的投影面积也等于阀孔面积,故背压力
根据力的平衡方程式有
=612.6N
3.在如图所示回路中,任一电磁铁通电,液压缸都不动,这是为什么?
如何解决?
电液三位四通阀主阀采用中位机能为M型,泵卸荷。
使先导阀形成不了开启压力,无法推动主阀运动,解决方法为,改主阀中位机能为O型,或在M型阀出口处接一背压阀。
如图所示。
4.在图所示回路中,若溢流阀的调整压力分别为py1=5MPa,py2=3MPa,泵出口主油路处的负载阻力为无限大。
试问在不计管路损失和调压偏差时:
(1)换向阀下位接入回路时,泵的工作压力为多少?
B点和C点的压力各为多少?
(2)换向阀上位接入回路时,泵的工作压力为多少?
B点和C点的压力又是多少?
(1)pp=5MPa,pb=5MPa;
pc=5MPa
(2)pp=3MPa,pb=3MPa;
pc=0MPa
第六章液压辅助装置
1.过滤器的功用是不断净化油液。
2.蓄能器是用来储存压力能的装置。
3.液压系统的元件一般是利用油管和管接头进行连接。
4.当液压系统的原动机发生故障时,蓄能器可作为液压缸的应急油源。
5.油箱的作用是储存油液、散热及杂质沉淀和油中空气排出。
1.过滤器的滤孔尺寸越大,精度越高。
2.装在液压泵吸油口处的过滤器通常比装在压油口处的过滤器的过滤精度高。
3.一个压力计可以通过压力计开关测量多处的压力。
4.纸芯式过滤器比烧结式过滤器的耐压高。
5.某液压系统的工作压力为14MPa,可选用量程为16MPa的压力计来测量压力。
6.使用量程为6MPa,精度等级为2.5级的压力计来测压,在正常使用范围内,其最大误差是O.025MPa。
1.选择过滤器应主要根据A来选择。
A.通油能力B.外形尺寸C.滤芯的材料D.滤芯的结构形式
2.蓄能器的主要功用是B。
A.差动连接B.短期大量供油C.净化油液D.使泵卸荷
3.B管接头适用于高压场合。
A.扩口式B.焊接式C.卡套式
1.常用的过滤器有哪几种类型?
各有什么特点?
一般应安装在什么位置?
2.蓄能器的功用是什么?
3.油管和管接头的类型有哪些?
分别适用什么场合。
4.油箱的作用是什么?
设计时应考虑哪些问题?
5.压力计的精度等级是指什么?
如何选择压力计?
6.选择过滤器应考虑哪些问题?
第七章液压控制回路
1.液压基本回路是指由某种液压元件组成的,用来完成某一特定功能的典型(简单)油路结构的回路,按其功用不同,可分为方向控制、速度控制和压力控制回路。
2.液压控制阀按连接方式不同,有并联、串联和组合三种连接。
3.在定量泵供油的系统中,用节流阀实现对定量执行元件的速度进行调节,这种回路称为节流调速回路。
1.容积调速回路中,其主油路中的溢流阀起安全保护作用。
2.采用顺序阀实现的顺序动作回路中,其顺序阀的调整压力应比先动作液压缸的最大工作压力低。
3.在定量泵与变量马达组成的容积调速回路中,其转矩恒定不变。
4.在节流调速回路中,大量油液由溢流阀溢流回油箱,是能量损失大、温升高、效率低的主要原因。
1.在用节流阀的旁油路节流调速回路中,其液压缸速度B。
A.随负载增大而增加B.随负载减少而增加C.不受负载的影响
2.B节流调速回路可承受负负载。
A.进油路B.回油路C.旁油路
3.顺序动作回路可用B来实现。
A.单向阀B.溢流阀C.压力继电器
4.要实现快速运动可采用A回路。
A.差动连接B.调速阀调速C.大流量泵供
5.为使减压回路可靠地工作,其最高调整压力应A系统压力。
A.大于B.小于C.等于
6.变量泵和定量马达组成的容积调速回路为B调速,即调节速度时,其输出的D不变。
定量泵和变量马达组成的容积调速回路为A调速,即调节速度时,其输出的E不变。
A.恒功率B.恒转矩C.恒压力D.最大转矩E.最大功率F.最大流量和压力
1.在进口节流调速回路中,用定值减压阀和节流阀串联代替调速阀,能否起到调速阀的作用?
2.什么叫锁紧回路,如何实现锁紧?
3.平衡回路的作用是什么?
五、分析计算题
1.如图所示的液压系统,两液压缸的有效作用面积为Al=A2=100×
10-4m2,缸I的负载F=3.5×
104N,缸Ⅱ运动时负载为零,不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。
溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa、3.0MPa和2.0MPa。
求下列三种情况下A、B、C三点的压力:
(1)液压泵起动后,两换向阀处于中位。
(2)1YA通电,液压缸I的活塞移动时及活塞运动到终点时。
(3)1YA断电,2YA通电,液压缸Ⅱ的活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时。
缸1负载压力
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