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1液压与气动技术习题集绪论一．填空题1．液压传动是利用液体的压力能传递运动和进行控制的，而液力传动是以液体中的动能传递运动和动力的。因此，磨床采用液压传动，而液力耦合器采用液力传动。2．液压传动装置由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五部分组成，其中动力元件和执行元件为能量转换装置。3．流体传动，按其能量利用形式的不同，可分为液压传动和液力传动。因此，大型吊车上绞盘的动力驱动是采用的液力传动，以避免从动轴上负载和速度的变化对主动轴的冲击影响；而平面磨床工作台的驱动及其换向控制采用液压传动。4．液压系统图中的液压元件有两种表达方式，即图形符号式原理图和半结构式式原理图，前者直观、易懂，而一般液压系统图往往都采用图形符号式原理图，这样绘制时简单、方便。5．在液压回路图中，除带有方向性的液压元件（如油缸、压力表等）以外，其余元件的符号都可以翻转角度绘制，其意义不变，而虚线表示的是控制油路。6．液压传动是利用液体的压力能传递运动和进行控制的，因此属变压传递过程。7．液压传动的理论基础是帕斯卡定律。其执行机构的速度决定于供给的输入流量，而动力元件的工作压力决定于外负载和压力损失总和。8．液压传动最突出的优点是可以把力放大和可以无极调速，而无法根除的缺点是容易泄漏和检修困难。9．液压传动不能运用在螺纹加工机床中驱动刀架，是因为其不能保证定比传动。二．判别题1．液压传动是利用液体的压力能传递能量和进行控制的。（T）2．液压传动系统因其工作压力很高，因而其最突出的特点是：结构紧凑，能传递大的力或转矩。（T）23．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。（T）三．分析题1．液压系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答;由以下五部分组成(1)动力元件：将机械能转换成液体压力能的元件。液压泵或空气压缩机。（2）执行元件：把液体的压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件。液压缸或气缸、液压马达或气马达。（3）控制元件：对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件，以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。如压力、方向、流量控制阀。（4）辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如：管道、管接头、油箱、滤油器、蓄能器、油雾器、消声器等。（5）工作介质：进行能量和信号的传递。2．液压传动与机械传动、电传动相比有那些优点？答：液压与气压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点：（1）液压传动突出的优点是能容量大。即在同等功率情况下，液压元件体积小、结构紧凑；（2）工作比较平稳，操纵控制方便，易于实现过载保护和自动化要求；（3）可实现无级调速（调速范围达2000：1），它还可以在运行的过程中进行调速；（4）布置方便灵活；（5）元件属于工业基础件，标准化，系列化和通用化程度较高。3第一章液压流体力学基础一．填空题1．液压系统中，当系统压力较高时，往往选用粘度小的液压油，因为此时泄漏成了值得突出的问题；而当环境温度较高时，宜选用粘度大的油。2．从粘度方面考虑，选用液压油的原则之一：当执行机构运动速度大时，往往选用粘度小液压油，因为这时能量损失成了主要矛盾，而容积损失（相对而言）成了次要问题。3．牛顿内摩擦力定律τ=udu／dy，它表示液体在单位速度梯度下流动时单位面积上的内摩擦力。4．液体动力粘度μ的物理意义是当速度梯度等于1时，接触液体液层间单位面积上的内摩擦力τ，其常用单位是Pa∙s。另外运动粘度的含义是动力粘度和该液体密度μ的比值υ，其常用计量单位是m2/s。随着温度的增加，油的粘度减小。5．液体作用在曲面上某一方向上的力，等于液体的压力与在该方向上的投影面积乘积。6．液压传动是基于流体力学中的帕斯卡（定律）定理进行工作的。7．某容积腔中的真空度是0.55×105Pa，其绝对压力是0.46x105Pa，相对压力是-0.55x105Pa。（大气压力是P0=1.01×105Pa）8．液体静力学基本方程式为P=Po+ρgh，其物理意义静止液体内任一点的压力由液面上的外加压力Po和该点以上液体自重形成的压力组。9．在研究流动液体时，将假设既无粘性又不可压缩的假想液体，称为理想液体。10．理想液体伯努利方程中的三项p/γ、v2/2g和h分别代表液体的压力能、动能和势能三部分总和应为常量，各项的量纲应为长度量纲。11．容积泵正常工作时，希望其吸油腔内的真空度，是越小越好，这样才能尽量避免气穴现象。12．要使液压泵吸油口的真空度不至过高，应减小局部阻力、缩短吸油管长度和增大油管直径。一般情况下，吸油管内径应足够大，泵的安装高度h不大于0.5m。413．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。14．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，它由局部压力损失和沿程压力损失两部分组成。15．流动液体有两种流态，即层流和紊流，由无量纲公式Re=vdν来判定。16．液压系统中的压力损失分为两类，一类是沿程压力损失，另一类是局部压力损失，分别用公式∆Pλ=λldρv22和∆Pξ=ξρV22表示。17．局部压力损失可用式ΔPξ=ξρV22来表示，而液流流过各类阀时，若阀在额定流量qs下的压力损失为ΔPs,则流过阀流量为q时的局部阻力损失可用式ΔPξ=qqs∆Ps来计算。18．32号液压油在40OC时，运动粘度为3.2×105㎡/s，在光滑金属圆管内流动。已知：管内径d=16mm，管内流速v=2m/s，则管内液体流态为紊流。19．流动液体由层流转变为紊流或由紊流转变为层流的雷诺数称为临界雷诺数，对于光滑金属圆管，其界定数值为2320。20．在节流元件中，往往都选用薄壁小孔作为节流口，主要是因为通过的流量不受油温的影响。21．一般情况下，当小孔的通流长度L与孔径d之比≦0.5m称此小孔为薄壁小孔，而称L/d4时的小孔为细长小孔，液流流经薄壁小孔主要产生局部压力损失，其流量与压差关系的表达式为q=Co/Ao√∆Pρ，液流流经细长小孔则只产生沿程损失，其流量与压差关系的表达式为q=πd40.8μl∆P。22．液流流经薄壁小孔的流量与小孔截面积的一次方成正比，与压差的1/2次方成正比。通过小孔的流量对油温变化不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。23．通过固定平行平板缝隙的流量与压差一次方成正比，与缝隙值的三次方成正比，这说明液压元件内的缝隙的大小对其泄漏量的影响非常大。24．如图，管道输送γ=9000N/m3液体，5已知h=15m，A点压力为0.4MPa，B点压力为0.45MPa。则管中油流方向是由A到B，管中流体流动压力损失是85000Pa。25．已知h=0.5m，γ=10000N/m3，则容器内真空度为50000Pa，绝对压力为0.96×105Pa，（大气压力是P0=1.01×105Pa）。二．判断题1．冬季宜选用牌号高的液压油，夏季宜选用牌号低的液压油。（F）2．帕斯卡定律仅适用于静止液体。（F）3．当容器内液体绝对压力不足于大气压力时，它可表示为：绝对压力-真空度=大气压力。（F）4．容积泵工作时，希望其吸油腔真空度越大越好，这样自吸能力强。（F）5．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。（F）6．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。（T）7．液体在变径管中流动时,其管道截面积越小，则流速越高，而压力越小。（F）8．当液流通过滑阀和锥阀时，液流作用在阀芯上的液动力都是力图使阀口关闭的。（T）9．液压油在变截面管道中流动时，两点压力差为沿程压力损失和局部压力损失总和。（F）10．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。（T）11．雷诺数是判断层流和紊流的判据。（T）12．液压油在管道中流动的沿程压力损失与油液流动状态无关。（F）13．由于通过薄壁小孔的流量对油温变化不敏感，因而在节流元件中得到广泛运用。6（T）14．流经薄壁小孔的流量与液体的密度和粘度有关。（F）15．薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器。（T）16．流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。（F）17．通流截面小的地方，压力高，因而易产生气穴现象。（F）18．液压系统工作时，液压阀突然关闭或运动部件突然制动，常会引起液压冲击。（T）19．流体在管道中作稳定流动时，同一时间内流过管道每一截面的质量相等。（F）三．选择题1．液压系统的真空度应等于（B）：（A）绝对压力与大气压力之差（B）大气压力与绝对压力之差（C）相对压力与大气压力之差（D）大气压力与相对压力之差2．流量连续性方程是（C）在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是（A）在流体力学中的表达形式。（A）能量守恒定律（B）动量定理（C）质量守恒定律（D）其他3．液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（A）和小孔前后压力差的（B）成正比。（A）一次方（B）1/2次方（C）二次方（D）三次方4．流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的（D）和缝隙前后压力差的（A）成正比。（A）一次方（B）1/2次方（C）二次方（D）三次方四．综合题1．压力的定义是什么？压力有几种表示方法？相互之间的关系如何？答：压力指静止液体单位面积上所受的法向力。表示方法有：绝对压力，相对压力(表压力)和真空度三种。绝对压力＝大气压力+表压力。真空度＝大气压力-绝对压力＝-表压力72．伯努利方程的物理意义是什么？其理论式与实际式有何区别？答：理想液体伯努利方程的物理意义，在密封管道内作恒定流动的理想液体，在没有分流、合流时，在任意一个通流断面上具有三种形式的能量，即压力能、势能和动能。三种能量之间是可以相互转换的，总和不变。实际液体伯努利方程引入动能修正系数α和液体在流动时还需克服由于粘性所引起的摩擦阻力的消耗能量hwg或ΔPW3．管路中的压力损失有哪两种？其值与哪些因素有关？答：1)沿程压力损失：油液沿等直径直管流动时因粘性摩擦而引起的压力损失。2)局部压力损失：液体流经管道的弯管、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发生变化，会产生漩涡并发生紊动现象，由此造成的压力损失称为局部压力损失。液体在管道中流动时的沿程压力损失和液流的流动状态有关。4．如图，普通型太阳能热水器安装示意图。请用你在本课程中所学理论知识，分析：倘若所有管道内径都一样，当人们忘了及时关闭冷水的闸阀时，不但“溢流管”哗哗流水，而且高出水箱位置的“出气孔”还会大量流水，造成浪费。这是为什么？答;水箱原为大气压强Pb，自来水水压P水大于大气压和水箱最高点静压的和,而溢流管小于该最大值，所以水箱会充满水，然后从溢流管溢出。而出气孔口处虽然有静压的最大值，加上大气压仍小于水压，所以出气孔溢流。8第二章液压泵和液压马达一．填空题1．泵的额定压力的含义是正常工作条件下，按试验标准连续运动的最高压力。2．容积式液压泵是以其密封容积体积变化来实现吸、压油的，系统工作时，油箱必须与大气相通。3．容积泵是靠其密封容积体积变化进行吸压油的，且必要条件是油箱必须与大气相通。而泵正常工作时，是希望吸油腔真空度越小越好，以免出现空穴现象。4．容积泵的配流方式有三种；（1）阀式配流；（2）轴式配流；（3）配流盘配流。5．在液压马达为执行元件的液压系统中，若马达VM、ηMv、ηMm，进油压力P1，流量q，出油压力P2，则马达输出轴转速n=qηMvVM，输出转矩TM=(P2−P1)VM2π×ηM。6．液压泵的排量是指每转一转理论上应排除的油液体积。液压泵的实际流量比理论流量小；而液压马达实际流量比理论流量大。7．外啮合齿轮泵的排量与模数m的平方成正比，与齿数z的一次方成正比。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。8．CB-B型泵，工作油腔大的是进油口，而工作油腔小的是出油口，目的是为了解决压力冲击问题。9．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