第一章 液压传动概述
一、填空题:
1.液压传动是以( 液体 )为传动介质,利用液体的( 压力能 )来实现运动和动力传递的一种传动方式。
2.液压传动必须在( 密闭容器内 )进行,依靠液体的( 压力能 )来传递动力,依靠( 压力能 )来传递运动。 3.液压传动系统由( 动力元件 )、( 执行元件 )、(控制元件)、(辅助元件)和(工作介质)五部分组成。
4.在液压传动中,液压泵是( 动力 )元件,它将输入的( 机械 )能转换成( 压力 )能,向系统提供动力。
5.在液压传动中,液压缸是( 执行 )元件,它将输入的(压力)能转换成(机械)能。
6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的(压力)、(方向)和(流量),以保证执行元件满足各种不同的工作需求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的(功能),不表示元件的(具体结构)和(参数),以及连接口的实际位置和元件的(空间位置)。
8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的(静止位置或常态位)表示。 二、判断题:
( × )1. 液压传动不易获得很大的力和转矩。
( × )2. 液压传动装置工作平稳,能方便地实现无级调速,但不能快速起动、制动频繁换向。
( √ )3.液压传动与机械、电气传动相配合时,易实现较复杂的自动工作循
环。
( × )4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。 三.简答题:
1. 简述液压传动的工作原理? 2. 液压传动有哪些优缺点?
1.液压传动是以液体为工作介质,利用压力能来驱动执行机构的传动方式。具体的工作原理是:电动机驱动液压泵从油箱中吸油,将油液加压后输入管路。油液经过一系列控制通断、流量和方向的液压阀进入液压缸一腔,推动活塞而使工作台实现移动。这时液压缸另一腔的油液经换向阀和回油管流回油箱。 2.答:优点:1)在同等的体积下,液压装置能比电气装置产生更多的动力;2)液压装置工作比较平稳;3)液压装置能在大范围内实现无级调速,也可在运行的过程中调速;4)液压传动易于自动化;5)液压装置易于实现过载保护;6)液压元件已标准化、系列化和通用化。7)用液压传动来实现直线运动远比用机械传动简单。缺点:1)液压传动不能保证严格的传动比;2)液压传动在工作过程中能量损失大;3)液压传动对油温变化敏感,工作稳定性易受温度影响;4)造价较贵,对油液的污染比较敏感;5)液压传动要求有单独的能源;6)液压传动出现故障不易找出原因.
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第二章 液压流体力学基础
一、填空题:
1、液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的(可压缩性),可用(体积压缩率)或(体积模量)表示,体积压缩率越大,液体的可压缩性越(大);体积模量越大,液体的可压缩性越( 小 )。在液压传动中一般可认为液体是(不可压缩的)。
2、油液粘性用(粘度 )表示,有(动力粘度)、(运动粘度)和(相对粘度)三种表示方法。计算单位m2/s是表示(运动粘度)粘度的单位,1 m2/s=( 106)cSt。
3、某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40℃时(运动 )粘度的中心值为22 cSt(mm2/s)。
4、选择液压油时,主要考虑油的(粘度)。
5、当液压系统的工作压力高、环境温度高或运动速度较慢时,为减少泄露,宜选用粘度较( 高 )的液压油。当工作压力低、环境温度低或运动速度较快时,为减少功率损失,宜选用粘度较( 低 )的液压油。
6、液体处于静止状态下,其单位面积上所受的法向力,称为(静压力 ),用符号( P )
表示,其国际单位为(Pa )。
7、液压系统的工作压力取决于(负载)。当液压缸的有效面积一定时,活塞的运动速度取决于(流量)。
8、液体作用于曲面某一方向上的力,等于液体压力与(曲面在该方向的垂直面内的投影面积)的乘积。
9、在研究流动液体时,将既(无粘性)又(不可压缩)的假想液体称为理想流体。
10、单位时间内流过某通流截面液体的( 体积)称为流量,其国际单位为(m3s)。
11、液体的流动状态用(雷诺数)来判断,其大小与管内液体的(运动粘度)、
(流速)和管道的(直径)有关。
12、液压系统中的压力,即常说的表压力,指的是_相对 压力.
13、雷诺数大说明_惯性______ 力起主导作用,这样的液流呈_紊____ 流状态;雷诺数小说明__粘性_____ 力起主导作用,液流呈__层____ 流状态。
14、液体在管道中流动由于存在液阻,就必须多消耗一部分能量克服前进道路上的阻力,这种能量消耗称为__压力______ 损失;液流在等断面直管中流动时,由于具有粘性,各质点间的运动速度不同,液体分子间及液体与管壁之间产生摩擦力,为了克服这些阻力,产生的损失称之为__沿程压力___ 损失。液体在流动中,由于遇到局部障碍而产生的阻力损失称为__局部压力___ 损失。
15、液体质点没有横向脉动,互不干扰作定向而不混杂的有层次的运动,称为__层_____ 流运动;在液体流速人于某一数值后,液体除交错而义混乱的沿某一方向运动外,还有一个脉动的横向速度,这种运动称之为____紊___ 流运动。 16、液压系统正常工作时,压力取决于_负载_______,速度取决于__流量
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_______.
17、液体在直管中流动时,主要产生_沿程__ 压力损失;在变直径管、弯管中流动时,主要产生_局部_ 压力损失。
18、某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,一瞬间突然产生很高的压力峰值,同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为__液压冲击_______ 。
19、在液流中,由于压力降低到有气泡形成的现象统称为__气穴___ 现象。 二、判断题:
1、液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。× 2、液压油能随意混用。×
3、作用在活塞上的推力越大,活塞运动的速度就越快。×
4、在液压系统中,液体自重产生的压力一般可以忽略不计。√
5、液体在变截面管道中流动时,管道截面积小的地方,液体流速高,而压力小。√
6、液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪声的主要原因。√ 7、通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。 √ 8、真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。 × 9、连续性方程表明恒定流动中,液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比. ×
10、油液流经无分支管道时,横截面积较大的截面通过的流量就越大。× 11、液压系统某处有几个负载并联时,则压力的大小取决于克服负载的各个压力值中的最大值。√
12、液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小,与压力无关。√
13、液体流动时,其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 ×
14、理想流体伯努力方程的物理意义是:在管内作稳定流动的理想流体,在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换,但其总和不变。 √ 15、雷诺数是判断层流和紊流的依据。× 三、选择题
1、油液特性的错误提法是(B)
A、在液压传动中,油液可近似看作不可压缩
B、油液的粘度与温度变化有关,油温升高,粘度变大 C、粘性是油液流动时,内部产生摩擦力的性质
D、低压液压传动中,压力的大小对油液的流动性影响不大,一般不予考虑 2、活塞有效作用面积一定时,活塞的运动速度取决于( C )。 A、液压缸中油液的压力 B、负载阻力的大小 C、进入液压缸的流量 D、液压泵的输出流量 3、静止油液中(C )。
A、任何一点所受的各个方向的压力都不相等
3
B、油液压力的方向不总是垂直于受压表面
C、当一处受到压力作用时,将通过油液传递到连通器的任意点上,而且其压力值处处相等
D、内部压力不能传递动力 三、问答题:
1、静压力的特性是什么?
2、静压力的传递原理是什么?
3、什么是动力粘度、运动粘度和相对粘度?
4、什么是大气压力、相对压力、绝对压力和真空度,它们之间有什么关系? 5、简述伯努利方程的物理意义。
6、试简要叙述圆管层流时通流截面上流速的分布特点 。 7、什么是液体的层流和紊流?
8、何为液压冲击?对液压系统有何危害? 9、什么是理想流体?什么叫做恒定流动?
1、1).液体静压力垂直于作用面,其方向于该面的内法线方向一致. 2).静止液体内,任意点处的静压力在各个方向上都相等. 2、帕斯卡原理
3. 答:粘度指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。又称绝对粘度或动力粘度η。液体动力粘度与其密度的比值,称为液体的运动粘度υ。
。相对粘度又称条件粘度,是按一定的测量条件制定的。
4、答:绝对压力是以绝对真空为基准来进行度量的。 相对压力是以大气压为基准来进行度量的。 绝对压力比大气压小的那部分数值叫做真空度。 绝对压力=大气压力+相对压力
真空度=大气压力-绝对压力,一般为负值。
5、答:管内稳定流动的理想液体具有各种形式的能量,即压力能、位能和动能,在任一截面上这三种能量可以互相转换,但能量的总和保持不变。
6、答:1)流速在半径方向上,按抛物线规律分布。2)最大流速Umax发生在管轴线上。3)平均流速v=(1/2)Umax。
7、答:液体的层流,液体质点互不干扰,液体的流动呈线性或层状,且平行于管道轴线;液体的紊流,液体质点的运动杂乱无章,除了平行于管道轴线的运动外,还存在剧烈的横向运动。
8、答:在液压系统中,当管道中的阀门突然关闭或开启时,管内液体压力发生急剧交替升降的波动过程称为液压冲击。
危害:使密封装置、管道或其它液压元件损坏,使工作机械引起振动,产生很大噪声,影响工作质量,使某些元件产生误动作,导致设备损坏。 9、答:理想液体是一种假想的无粘性、不可压缩的液体。
液体流动时,液体中任意点处的压力、流速和密度都不随时间而变化,称为恒定流动。 四、计算题:
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