流体传动与控制技术复习思考题.docx
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流体传动与控制技术复习思考题
复习思考题:
一、填空题
1.液压系统中的压力取决于(负载),执行元件的运动速度取决于(流量)。
2.液压传动装置由(动力元件)、(执行元件)、(控制元件)和(辅助元件)四部分组成,其中(动力元件)和(执行元件)为能量转换装置。
3.液体在管道中存在两种流动状态,(层流)时粘性力起主导作用,(紊流)时惯性力起主导作用,液体的流动状态可用(雷诺数)来判断。
4.在研究流动液体时,把假设既(无粘性)乂(不可压缩)的液体称为理想流体。
5.由于流体具有(粘性),液流在管道中流动需要损耗一部分能量,它由(沿程压力)损失和(局部压力)损失两部分组成。
6.液流流经薄壁小孔的流量与(小孔通流面积)的一次方成正比,与(压力差)的1/2次方成正比。
通过小孔的流量对(温度)不敏感,因此薄壁小孔常用作可调节流阀。
7.通过固定平行平板缝隙的流量与(压力差)一次方成正比,与(缝隙值)的三次方成正比,这说明液压元件内的(间隙)的大小对其泄漏量的影响非常大。
8.变量泵是指(排量)可以改变的液压泵,常见的变量泵有(单作用叶片泵)、(径向柱塞泵)、(轴向柱塞泵)其中(单作用叶片泵)和(径向柱塞泵)是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量,(轴向柱塞泵)是通过改变斜盘倾角来实现变量。
9.液压泵的实际流量比理论流量(大);而液压马达实际流量比理论流量(小)。
10.斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为(柱塞与缸体)、(缸体与配油盘)、(滑履与斜盘)。
11.外啮合齿轮泵的排量与(模数)的平方成正比,与的(齿数)一次方成正比。
因此,在齿轮节圆直径一定时,增大(模数),减少(齿数)可以增大泵的排量。
12.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是(吸油)腔,位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是(压油)腔。
13.为了消除齿轮泵的困油现象,通常在两侧盖板上开(卸荷槽),使闭死容积由大变少时与(压油)腔相通,闭死容积由小变大时与(吸油)腔相通。
14.齿轮泵产生泄漏的间隙为(端面)间隙和(径向)间隙,此外还存在(啮合)间隙,其中(端面)泄漏占总泄漏量的80%〜85%。
15.双作用叶片泵的定子曲线由两段(大半径圆弧)、两段(小半径圆弧)及四段(过渡曲线)组成,吸、压油窗口位于(过渡曲线)段。
16.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉,可以改变泵的压力流量特性曲线上(拐点压力)的大小,调节最大流量调节螺钉,可以改变(泵的最大流量)。
17.溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为(压力流量特性),性能的好坏用(调压偏差)或(开启压力比)、(闭合压力比)评价。
18.溢流阀为(进口)压力控制,阀口常(闭),先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。
定值减压阀为(出口)压力控制,阀口常(开),先导阀弹簧腔的泄漏油必须
(单独引回油箱)。
19.调速阀是由(定差减压阀)和节流阀(申联)而成,弟通型调速阀是由(差压式溢流阀)和节流阀(并联)而成。
20.为了便于检修,蓄能器与管路之间应安装(截止阀),为了防止液压泵停车或
泄载时蓄能器内的压力油倒流,蓄能器与液压泵之间应安装(单向阀)。
21.选用过滤器应考虑(过滤精度)、(通流能力)、(机械强度)和其它功能,它在
系统中可安装在(泵的吸油口)、(泵的压油口)、(系统的回油路上)和单独的过滤系统
22.两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路,两马达申联时,其转速
为(高速);两马达并联时,其转速为(低速),而输出转矩(增加)。
申联和并联两种情况下回路的输出功率(相同)。
23.在变量泵一变量马达调速回路中,为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时
能提供较大功率,往往在低速段,先将(马达排量)调至最大,用(变量泵)调速;在高速段,(泵排量)为最大,用(变量马达)调速。
24.限压式变量泵和调速阀的调速回路,泵的流量与液压缸所需流量(自动相适应),泵的工作压力(不变);而差压式变量泵和节流阀的调速回路,泵输出流量与负载流量
(相适应),泵的工作压力等丁(负载压力)加节流阀前后压力差,故回路效率高。
25.顺序动作回路的功用在丁使几个执行元件严格按预定顺序动作,按控制方式不同,分为(压力)控制和(行程)控制。
同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步,同步运动分为(速度)同步和(位置)同步两大类。
26.静压传递原理是(在密闭容器内,施加丁静止液体的压力可以等值地传递到液体各点)即怕斯卡原理。
27.如右图所示为限压式变量叶片泵的压力一流量
特性曲线,如泵工作在AB段,可将泵看作是
(定量)泵;工作在BC段,可将泵看作是(变量)泵;
调节(流量调节)螺钉,可使曲线AB上下移动;调节
(压力调节)螺钉,可使曲线BC水平移动;改变(弹簧刚度),可改变BC段的斜率。
28.液压系统中,溢流阀的主要功用是(定压阀)、(安全阀)、(背压阀等)。
29.蓄能器的作用(作辅助动力源),(保压和补充泄漏),(吸收压力冲击和消除压力脉动)。
30.平■板缝隙流中由板缝两端压力差引起的流动称
这种现象称为
(压差流),由两板间相对运动引起的流动称(剪切流)C
31.液压系统中,因某些原因,液体压力在瞬时突然升「
(液压冲击)。
产生这种现象的原因有(因液流的惯性导致的液压冲击);(或工作部件的惯性引起的液压冲击)。
32.液压泵的容积效率是指(实际流量与理论流量)的比值;输出功率等丁
(实际流量与工作压力的乘积);总效率是指(输出功率与输入功率之比)。
33.典型液压缸的结构由(缸体组件)、(活塞组件)、(密封装置)、(缓冲装置)和排气装置等组成。
34、油箱的作用(储存液压系统所需的足够油液),(散发油液中的热量),(分离油液中气体及沉淀污物)。
35.描述流动液体力学规律的基本方程是:
(连续性方程)、(伯努利方程)、和(动量方程)O
36.液压阀根据结构形式可分为(滑阀)、(锥阀)和(球阀)_三大类;
37.顺序阀用丁控制多个执行元件的动作顺序。
按其结构型式可分为(内控外泄)、(内控内泄)、(外控外泄)、(外控内泄)四种结构型式。
38.流体动量方程是用来解决(流动液体)与(固体壁面)问的作用力问题。
39.液体粘度的三种表示方法(动力粘度),(运动粘度),(相对粘度)。
40.液压马达的输出转矩与(进出口压差)和(排量)成正比;而它的输出转速乂与(流量)成正比,和(排量)成反比。
41液压缸输出的推力与(活塞作用面积)和(压力)成正比;而它输出速度
乂与(输入流量)成正比,和(活塞作用面积)成反比。
42、水力半径反映管道(通流)能力大小
43、液压泵是将电机输出的(机械)能转化为(压力)能;液压马达是将(压力)能转化为(机械)能。
44液压阀根据用途不同可分为(压力控制阀)、(流量控制阀)和(方向控制阀)_
三大类;
45、液压与气压传动是以(流体)作为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。
46、电液伺服阀通常由(电气-机械转换装置)、(液压放大器)、(反馈平衡机构)三部分组成。
47、液压放大器的结构形式常用的形式有(滑阀式)、(射流管式)、(喷嘴挡板式)三种。
48、滑阀式液压放大器,根据滑阀的控制变数,滑阀的控制形式有(单边滑阀)、(双边滑阀)、(四边滑阀)。
49、滑阀式液压放大器,根据滑阀滑阀阀芯在中位时阀口的预开口量不同,滑阀乂分为(负开口滑阀)、(零开口滑阀)、(正开口滑阀)。
50、液压伺服控制是以(液压伺服阀)为核心的高精度控制系统。
液压伺服阀是一种通过改变输入信号,连续、成比例的对(流量)和(压力)进行控制。
根据输入信号的方式不同,乂分为(电液伺服阀)和(机液伺服阀)。
51、电液比例控制的核心元件是(电液比例阀)。
电液比例控制是介丁(普通液压阀的开关式控制)和(电液伺服控制之间)的控制方式。
它能实现对液流压力和流量连续地,按比例地(跟随控制信号)而变化。
它与电液伺服控制相比,其控制精度和响应速度(较低),但它的(成本低)、(抗污染能力强)。
二、选择题
1、液压泵的实际流量比理论流量B:
液压马达的实际流量比理论流量A
A.大B.小C.相等D.不确定
2、外啮合齿轮泵位丁轮齿逐渐脱开啮合的一侧是二;位丁轮齿逐渐进入啮合的一
侧是Bo
A.吸油腔B.压油腔C.困油腔
3、液压传动C严格的传动比。
A.完全可以保证B.可以保证C.不能保证
4、工作时阀口全开的阀是C。
A.溢流阀B.减压阀C.顺序阀D.压力继电器
5、顺序阀不能在系统中用作D。
A.液控开关B.平衡阀C.背压阀D.调压阀
6、液压马达的容积效率与A有关,机械效率与C有关。
A.油液的泄漏B.油液的污染C.摩擦副的摩擦损失
D.运动部件的质量E.零件的发热
7、液压泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为C;在没有泄漏的情况下,
根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为B。
A.实际流量B.理论流量C.额定流量D.瞬时流量
8、顺序阀届丁(B)控制阀。
(A.方向;B.压力;C.流量)
9、(B)是储存和释放液体压力能的装置。
(A.冷却器;B.蓄能器;C.过滤器)
10、(B)调速回路中,只有节流损失,没有溢流损失。
(A.进油节流;B.旁路节流;C.回油节流)
11、中位能实现双向锁紧且油泵卸荷的三位阀是(A)型阀。
(A.M;B.O;C.H)
12、调速阀是由(B)和节流阀组合而成。
(A.定值减压阀;B.定差减压阀;C.定差式溢流阀)
13、工作过程中泵的额定压力是(B)。
(A.变化的;B.不变的;C.随外负荷而变化)
14、液压传动不能实现精密定比传动的原因是(A)o
(A.泄漏和液体的可压缩性;B.泄漏;C.液体形状的不固定性)
15、油缸的排气装置必须安装在油缸的(C)位置。
(A.侧面;B.最低位置;C.最高位置)
16、(A)不能做平■衡阀用。
(A.减压阀;B.顺序阀;C.溢流阀)
17、设计合理的液压泵的吸油管应比压油管(B)
(A.长些;B.粗些;C.细些)
18、存在动力性负载(负值负载)时,应采用(B)调速。
(A.进油节流;B.回油节流;C.旁路节流)
19、下图所示系统中,阀1的作用是(A),阀2的作用是(C)
(A.安全作用;B.顺序作用;C.溢流作用;)
20、温度变化对液压传动(B)。
A.没有影响;B.影响很大;C.可以改善传输性能
21、双作用叶片泵的叶片倾角应(A)。
A.前倾;B.后倾;C.垂直
22、油箱届丁(D)元件
A.动力元件;B.执行元件;C.控制元件;D.辅助元件
23、靠(C)变化进行吸油排油的液压泵,通称为容积式泵。
A.压力;B.排量;C.容积
24、(B)调速回路中,只有节流损失,没有溢流损失。
A.进油节流;B.容积节流;C.回油节流
25、液压泵的每转排量的大小取决丁泵的(C)。
A.速度;B.压力;C.结构尺寸
26、节流阀是通过调节(C)来调流量的。
A.两端压力;B.油液温度;C.节流口大小
27、液压泵的理论流量和出口的实际流量(B)。
A.相等;B.理论流量〉实际流量;C.理论流量〈实际流量
28、常用的液压泵有(C)三大类。
A.齿轮泵、离心泵和叶片泵;B.柱塞泵、离心泵和叶片泵;C.齿轮泵、柱塞泵
和叶片泵
29、通常轴向柱塞泵是靠调节(B)来调节流量。
A.转子偏心距;B.斜盘倾角;C.转速
30、齿轮泵工作过程中闭死容积发生变化,油液不能排出和进入将引起(A
A.困油现象;B.扫膛现象;C.漏油现象
三、名词解释
1.气穴现象;
(在液压系统中,若某点处的压力低丁液压油液所在温度下的空气分离压时,原先溶解在液体中的空气就分离出来,使液体中迅速出现大量气泡,这种现象叫做气穴现
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象。
)
2.层流
(粘性力起主导作用,液体质点受粘性的约束,不能随意运动,层次分明的流动状态。
3.局部压力损失
(液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时,液体流速的大小和方向急剧发生变化,产生漩涡并出现强烈的紊动现象,由此造成的压力损失)
4.滑阀的中位机能
(三位滑阀在中位时各油口的连通方式,它体现了换向阀的控制机能。
称滑阀的中位
机能)
5.溢流阀的压力流量特性
(在溢流阀调压弹簧的预压缩量调定以后,阀口开启后溢流阀的进口压力随溢流量的
变化而波动的性能称为压力流量特性或启闭特性。
)
6.困油现象
(液压泵工作时,在吸、压油腔之间形成一个闭死容积,该容积的大小随着传动轴的
旋转发生变化,导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。
)
7.液压冲击
(在液压系统中,因某些原因液体压力在一瞬间突然升高,产生很高的压力峰值,这
种现象称为液压冲击。
)
8.差动连接
(单活塞杆液压缶工的左、右两腔同时通压力油的连接方式称为差动连接。
)
9.紊流
(惯性力起主导作用,高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点,完全紊乱的流动状
0)
10.沿程压力损失
(液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。
)
11帕斯卡原理
帕斯卡原理:
在密闭容器内,施加于静止液体的压力可以等值、同时地传递到液体各点,这就是帕斯卡原理。
12紊流
液体流动过程中,流速较高,惯性力起主导作用,液体质点呈混杂紊乱状态流动。
13困油现象
因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。
14理想液体
把既无粘性乂不可压缩的液体称为理想液体。
15液压马达的排量
在没有泄漏的情况下,使马达输出轴旋转一周所需要油液的体积。
16粘性
液体在外力作用下流动时,液体分子间内聚力会阻碍分子相对运动,即分子之间产生一种内摩擦力,这一特性称为液体的粘性。
17恒定流动
当液体流动时,如果液体中任意点处的压力、速度和密度都不随时间而变化,则液体的这种流动称为恒定流动。
四、画出以下液压元件职能符号
_、单向阀2、溢流阀
1q
3、单向定虽泵4、压力继电器5、三位四通电磁换向阀
8、节流阀9、液控单向阀1。
、液压马达
五、分析计算题
1.说明图示为何种回路及其动作原理。
已知有效
工作面积A>B,B+C>A,泵的流量为Q,求活塞左
右运动的速度。
解:
图示为双向差动回路
电磁阀带电时,C腔流回油箱,A、B两腔形成差
动连接。
因A>B,所以活塞向右运动。
其速度为:
Qp
AB
当电磁阀断电时,A、B、C三腔均与泵进油路相
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通,故也形成差动。
由丁B+C>A,所以活塞向左运动。
其速度为:
Qp
BCA
2.如图示,Ai和A2分别为两液压缸有效作用面积,Ai=50cm,A2=20cm2,液压泵流量qp=0.05X10-3m/s,负载wi=5000N,w2=4000N,不计损失,求两缸工作压力pi,p2及两活金运动速度Vi,V2o
解:
i)缸i活塞的运动速度:
—3
0.0im/s
50i0
qp0.05i0,—m/s
2)
缸2活塞的运动速度:
0.025m/s
qp0.05i0
24
A220i0
i06Pa
4)
所以:
i进口工作压力:
对缸
i列平■衡方程
PiAiP2AiWi
pi
Wip2Ai
Ai
50002
i0650i0
50i04
4
-Pa3i06Pa
3、如图四所示,溢流阀和两减压阀的调定压力分别为:
R4.5MPa,Pj13.5MPa,
Pj22MPa;负载Fl1200N;活塞有效面积A15cm2;减压阀全开口时的局部压力损失及管路损失略去不计。
(1)试确定活塞在运动中和到达终点时A、B和C点处的压力。
(2)当负载加大到Fl4200N,这些压力有何变化?
解:
(1)Fl1200N
液压缶工运动时,液压缶工的工作压力为
因PPj2,RPj1,故两减压阀均不工作,阀口常开,相当丁通道。
乂因RR,溢流阀关闭,处丁非工作状态。
故此时A、B、C三点压力相等,即
PaPbPcP10.8MPa
液压缸到达终点后,此时液压缸负载相当丁无穷大,进油腔压力迅速上升,上升到第二个减压阀的调定值时,第二个减压阀工作,C点压力被定为2MPa。
随后A、B点压力
继续憋高,达到第一个减压阀的调定值时,第一个减压阀工作B点压力被定为3.5MPa,同理,A点油压继续憋高,当达到溢流阀的调定值时,溢流阀开启溢流,A点被定为
4.5MPa。
(2)Fl4200N
以A、B、C各点的压力与液压缸到达终点后情况相同
Pc2MPaPB3.5MPaPA4MPa
4、图示回路中,已知液压缸直径D=100mm,活塞杆直径d=70mm,负载Fl=25000N。
试求:
(1)为使节流阀前后压差PT3105Pa,溢流阀的调定压力应为多少?
解:
(1)溢流阀的调定压力为Py,液压缸无杆腔压力为Pi,有杆腔压力为P2,节流阀的前后压差为Pt,无杆腔的面积为A1,有杆腔的面积为A20由题意有:
232
A1
D23.14(100103)222
0.785102m2
44
A2
2.23、23、2-
对活塞列平■衡方程:
P1A1P2A2Fl
_5_2
31050.4102250005-
:
33.4105Pa
0.785102
⑵Fl=15000N时
由:
P1A1
P2A2Fl
/曰・
倚:
PT
P2
52
PiAFl33.4100.78510150002810、Pa
A2
0.4102
5、图示液压系统,液压缸有效工作面积
Ai=A2=100cm2,缸I负载Fl=35000N,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:
P,4MPa,
Px3MPa,Pj2MPa。
求在下面几种工况下A,B和C出的压力:
(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位;
(2)1YA通电,缸I活塞移动时;
(3)1YA通电,缸I活塞运动到终点时;
(4)1YA断电,2YA通电,缸II活塞移动时;
(5)1YA断电,2YA通电,缸II活塞运动到终点时;
解:
(1)液压泵启动后,两换向阀处丁中位时
液压泵启动后,油液首先经过减压阀进入减压阀的出口管路,但该路不通,油压很快憋
高,当达到减压阀的调定压力时,该阀动作,出口压力为定值2MPa。
接着管路油压继续憋高,达到顺序阀的调定值时,顺序阀打开,但该路不同,A点压力继续憋高,一直达到溢流阀的调定值4MPa时,溢流阀开启溢流,此时A、B点的压力均为4MPa。
PaPb4MPaPc2MPa
(2)1YA通电,缸I活塞移动时;
Pb
缸I无杆腔油压、即B点油压为
此压力大丁顺序阀自身的调整压力
3.5MPa,Pc压力同上。
PAPB3.5MPaPc2MPa
(3)1YA通电,缸I活塞运动到终点时;
PAPB4MPaPc2MPa
(4)1YA断电,2YA通电,缸II活塞移动时;
Fl
A1
35000
43.5MPa
100104
3MPa,故此时顺序阀的进出口压力相等,都等丁
PaPbPc0
(5)1YA断电,2YA通电,缸II活塞运动到终点时;
PaPb4MPaPc2MPa
Ai
1YA
I<
A一
Px=3MPa
.i>
I
PY=4MPaj—!
—
—/
Fl
—A2
2YA
!
L_Lj
B>
—Lcc
>L1J
Pj=2MPa
xAx
6、某一差动液压缸,要求快进速度Vi时快退速度V2的两倍,试判定活塞面积A与活塞杆面积a
的大小关系。
解:
依题意有V12V2
设进油管流量为Q,则
Vi—V2-—
a,Aa
Q2Q
故有:
aAa,即A3a
7、参看限压式变量叶片泵工作原理示意图,请结合其变量特性曲线对以下问题进行说明。
1、调节最大流量限定螺钉,则对应变量特性曲线变化情况如何?
2、改变压力设定调节螺钉,则对应变量特性曲线变化情况如何?
3、改变压力设定调节弹簧的刚度,则对应变量特性曲线变化情况如何?
4、说明变量曲线AB段和BC段的工作状态。
5、说明变量曲线上C点的工作状态。
解:
1、调节最大流量限定螺钉,则对应变量特性曲线中的AB段将上、下平■移。
2、改变压力设定调节螺钉,则对应变量特性曲线中的拐点B将左、右移动。
3、改变压力设定调节弹簧的刚度,则对应变量特性曲线中BC段的斜率将发生变化。
4、变量曲线AB段的工作状态为定量泵状态;变量曲线BC段的工作状态为变量泵状态;
5、变量曲线上C点泵的输出压力较高,但输出的流量为零,所以泵处丁卸载状态,为流量卸载。
8、如图所示,阀1、2、3、4的调定压力分别为5.0MPa、10.0MPa、6.0MPa、2.0MPa
当液压缸外负载无穷大时,下列几种工况条件下,A、B两点的压力各为多少?
(简
要说明理由)。
1)1YA得电,2YA失电;
2)
|I
34
A点压力由远程调flh蛆3调定,
1YA失电,2YA得电;
3)1YA失电,2YA失电;
解:
1)1YA得电,2YA失电,远程调/理3起何为6.0MPa;B点压力由减压阀调定,为—5.0MPa。
2)1YA失电,2YA得电;远程调压阀4起作用。
A点压力由远程调压阀4调定,为2.0MPa;
B点压力未达到减压阀的调定值,不起减压作用,所以B点压力为2.0MPa。
3)1YA失电,2YA失电;远程调压阀3、4均不起作用。
A点压力由阀2的先导阀调定位10.0MPa;B点压由减压阀的调定值调为定值5.0MPa。
1YA
2YA
A点压力
B点压力
+
-
6.0MPa
5.0MPa
-
+
2.0MPa
2.0MPa
-
-
10.0MPa
5.0MPa
9、根据下图所示组合机床动力滑台液压系统,请分别写出快进、工进一、工进二的电磁铁动作顺序表及行程阀17的状态,并详细说明三种工况条件下液压缸进油路和回油路的流动情况(需要列写出油路所经过的每二不无件,元件之间用有向线段标示出流动方向,例如:
滤油器1t变量泵2t……)。
1YA
2YA
3YA
17
快进
+
-
-
通
一工进
+
-
-
断
二工进
+
-
+
断
解:
1)快进:
进油路:
滤油器1T变量泵2t单向阀3T换向阀5左位T行程阀17下位T液压缸左腔;
回油路:
液压缶工的右腔T换向阀5左位T单向阀9t行程阀17下位T液压缶工左腔2)工进一:
进油路:
滤油器1T变量泵2t单
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- 流体 传动 控制 技术 复习 思考题