当前位置：文档库 › 液压流体力学基础

液压流体力学基础

流体静力学流体静压力流体动力学基本概念孔口及管嘴出流

压力度量标准基本方程缝隙流动

基本方程阻力计算液压冲击

流体分液体和气体两种。液体分子间距较小，一般视为不可压缩流体。气体分子间距较大，受压力或温度变化将出现明显体积变化，因此称为可压缩流体。所有流体都视为由质点组成的连续介质，质点之间无间隙。相对质点尺寸来说，分子间距可视作无穷小。

流体静力学

流体静力学研究流体平衡的规律。平衡流体的质点间无相对运动，因此没有粘性力出现。流体静压力：

流体静压力是指流体内部各点单位面积上的法向力，简称“压力”，也称“压强”。平衡流体中静压力有以下几个特点：

任一点压力与作用面方向无关，仅是该点空间坐标的函数。

压力方向一定是作用面的内法线方向。

压力度量标准：

按国家标准，压力单位为“Pa”，按压力的零点不同，压力可分为以下三种：

绝对压力：以绝对真空为零点。

相对压力：一大气压力为零点。

真空度：当绝对压力小于大气压力时，其小于大气压力的数值称为真空度，也称负压。流体静力学基本方程：

三种表现形式：; ;

g:重力加速度；ρ：流体的密度；p0：自由面上的压力；p，h：液体中任一点处的压力及该点

离自由面的垂直高度。p1、p2：液体中任意两点1及2

处的压力；：1，2两点间的垂直高

差；z1、z2：离基准面的垂直坐标。

流体动力学

基本概念

理想流体与实际流体：没有粘性的流体是理想流体，有粘性的流体是实际流体。

稳定流与非稳定流：在流体的运动空间内，任一点处流体的速度，压力，密度等运动要素不随时间而变化的称为稳定流，反之是非稳定流。

迹线与流线: 迹线是流体质点在一段时间内的运动轨迹。流线是空间中某一瞬时的一条曲线，该曲线上的各点的流体质点所具有的速度方向与该点流线的切线方向重合。

流管，流束，总流：通过任意封闭轴线的每一点做流线所形成的管状曲面称为流管。流体不能穿过流管表面流动。充满流管内部的流体称为流束。在流动边界内的全部微小流束的总

和称为总。

有效断面，湿周，水力半径：于流束或总流的速度相垂直的断面称为有效断面。在有效断面上与固体边界接触的周长称为湿周。有效断面与湿周之比称为水力半径。

基本方程

连续性方程：

式中ρ、A、v分别为流体的密度、有效断面、及有效断面上的平均速度

理想流体伯努利方程：

p：压力

z：该断面中心离水平基准面的垂直距离；位置水头或比位能

v：断面上的平均速度

：压力水头或比压能

：速度水头或比动能

实际流体伯努利方程：

h w：单位重力流体从1断面流至2断面时损失的能量，称损失水头

a1、a2：1、2断面由于速度分布不均而引入的修正系数。对层流来说为2，对紊流来说为 1.05-1.10。

系统中有流体机械的伯努利方程：

式中H为流体机械向单位重力流体所提供的机械能，如果机械由流体吸收能量则H为负值

稳定流动量方程：

:作用在所研究的流体段上的外力之和在y、z三方向上的分量v1x、v1y、v1z：流入该流体段的速度v1在x、y、z三方向上的分量

v2x、v2y、v2z：流入该流体段的速度v2在x、y、z三方向上的分量

阻力计算：

实际流体有粘性，因此在流动时会由于粘性摩擦而引起机械能的损失。按阻力产生的外部原因，

可分为沿程阻力（或称沿程损失）和局部阻力（或称局部损失）两种。

整个流动路程上单位重力流体总损失为全部沿程损失和局部损失之和，即：

薄壁孔口流量计算及管嘴流量计算：

当孔口的壁厚l小于孔径d的1/2时，而且孔口边缘是无倒角的锐缘，则孔口出流的流体仅与孔口边

缘相接触，此时孔口可认为是薄壁锐缘孔口。其流量计算公式为：

m3/s

：孔口前后压差 Pa

A：孔口面积

ρ：流体密度

u：流量系数

当孔口的壁较厚时，则不能按薄壁孔口计，应按管嘴计算。当壁厚再进一步加长，则应按管路计算。

缝隙流动

液压技术中经常碰到缝隙中的流体流动问题。由于缝隙很小，缝隙中流动一般总是层流。

壁面固定的平行缝隙中的流动：

设缝隙宽度为无限宽，则可以根据牛顿内摩擦定理导出单位宽度的流量为：

δ：缝隙高度 m

l：缝隙长度 m

u：流体的动力粘性系数 Pa.s

：l两端压差 Pa

壁面移动的平行平板缝隙流动：

式中正负号取决于U的方向与的方向，一致时取“+”，相反时取“-”。

环形缝隙中的流体流动：

固定壁面：

m3/s

一个壁面以速度U运动时：

r1、r2：径向缝隙的内径和外径；c e：考虑起始段引入的修正系数

液压冲击

当管路中的阀门突然关闭时，管路中的流体由于突然停止而引起压力升高，压力升高的最大值可按下式计算：

式中c为冲击波的传播速度，与管子弹性、管径、壁厚等有关。可按下式计算：

K：流体的体积弹性系数；δ及D：管径及管壁厚；E：管材的弹性模量；

液压传动-课后习题及解答

第一章绪论一、填空题 1 、一部完整的机器一般主要由三部分组成，即、、 2 、液体传动是主要利用能的液体传动。 3 、液压传动由四部分组成即、、、。 4 、液压传动主要利用的液体传动。 5 、液体传动是以液体为工作介质的流体传动。包括和。二、计算题： 1:如图 1 所示的液压千斤顶，已知活塞 1 、 2 的直径分别为 d= 10mm ， D= 35mm ，杠杆比 AB/AC=1/5 ，作用在活塞 2 上的重物 G=19.6kN ，要求重物提升高度 h= 0.2m ，活塞 1 的移动速度 v 1 = 0.5m /s 。不计管路的压力损失、活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏。试求： 1 ）在杠杆作用 G 需施加的力 F ； 2 ）力 F 需要作用的时间； 3 ）活塞 2 的输出功率。

二、课后思考题： 1 、液压传动的概念。 2 、液压传动的特征。 3 、液压传动的流体静力学理论基础是什么？ 4 、帕斯卡原理的内容是什么？ 5 、液压传动系统的组成。 6 、液压系统的压力取决于什么？第一章绪论答案一、填空题第1空：原动机；第2空：传动机；第3空：工作机；第4空：液体动能; 第5空：液压泵； 6 ：执行元件； 7 ：控制元件； 8 ：辅助元件； 9 ：液体压力能； 10 ：液力传动； 11 ：液压传动二、计算题：

答案： 1 ）由活塞 2 上的重物 G 所产生的液体压力 =20×10 6 Pa 根据帕斯卡原理，求得在 B 点需施加的力由于 AB/AC=1/5 ，所以在杠杆 C 点需施加的力 2 ）根据容积变化相等的原则求得力 F 需施加的时间 3 ）活塞 2 的输出功率

(完整版)液压传动基础知识试题及答案

测试题（液压传动）姓名：得分：一、填空题（每空2分，共30分） 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。 3．仅允许油液按一个方向流动而反方向截止的液压元件称为（）。 4．溢流阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须单独引回油箱。 5．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（），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（）。二、选择题（每题2分，共10分） 1.将发动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是（）。 A.液压泵 B.液压马达 C.液压缸 D.控制阀 2.溢流阀一般是安装在（）的出口处，起稳压、安全等作用。 A.液压缸 B.液压泵 C.换向阀 D.油箱。 3．液压泵的实际流量是（）。 A.泵的理论流量和损失流量之和 B.由排量和转速算出的流量 C.泵的理论流量和损失流量的差值 D.实际到达执行机构的流量 4.泵常用的压力中，（）是随外负载变化而变化的。 A.泵的输出压力 B.泵的最高压力 C.泵的额定压力 5.流量控制阀使用来控制液压系统工作的流量，从而控制执行元件的（）。 A.运动方向 B.运动速度 C.压力大小三、判断题（共20分） 1．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。（）

2．流量可改变的液压泵称为变量泵。（） 3．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。（） 4．当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。（） 5．滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。（）6．节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。（） 7．单向阀可以用来作背压阀。（） 8．同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。（）9．因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。（） 10．因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。（）四、问答题（共40分） 1、说明液压泵工作的必要条件？（15分） 2、在实际的维护检修工作中，应该注意些什么？（25分）

液压与气压传动作业(答案)汇总

《液压与气压传动》平时作业平时作业（一）第一章概述 1.液压传动系统由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？答:（1）能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置，通常称液压泵。（2）执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件。（3）控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件。（4）辅助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等，它们的功能各不相同，但对保证系统正常工作有重要作用。（5）工作介质：油液或液压液，是液压传动中能量传递的载体。 2.液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与机械传动、电力传动同功率相比较时，液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑。（2）工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向。（3）可实现大范围的无级调速，能在运行过程中进行调速，调速范围可达（2000：1）。（4）控制方便，易于实现自动化，对压力、流量、方向易于进行调节或控制。（5）易于实现过载保护。（6）液压元件已经标准化、系列化和通用化，在液压系统的设计和使用中都比较方便。（7）有自润滑和吸振性能。缺点：（1）不能保证严格的传动比。（2）损失大，有利于远距离传输。（3）系统工作性能易受温度影响，因此不易在很高或很低的温度条件下工作。（4）液压元件的制造精度要求高，所以元件价格贵。（5）液压诉故障不易查找。（6）工作介质的净化要求高。第二章液压油与液压流体力学基础 1.试解释下列概念（1）恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化，这种流动就称为恒定流动。（2）非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化，则称为非恒定流动（也称非定常流动）。（3）通流截面：液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面称为通流截面。（4）流量：单位时间内，流过通流截面的液体体积为体积流量，简称流量。（5）平均流速：液压缸工作时，活塞的运动速度就等于缸内液体的平均流速。（6）密度：单位体积液体的质量称为该液体的密度。 2.什么叫液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？他们之间如何换算？答：液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动，而产生内摩擦力的性质称为粘性。常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。 3.什么是压力？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与负载有什么关系？答：（1）液体单位面积上所受的法向力称为压力。（2）压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。以绝对真空作为基准进行度量的压力，称为绝对

液压与气压传动的课后习题答案

1-1 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（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）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（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 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、制动和频繁换向。（ × ） 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。（ × ） 2-1 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（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,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）、（相对粘度）三种表示方法；计量单位m 2/s 是表示（运动）粘度的单位；1m 2/s ＝（106 ）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C 时（运动）粘度的中心值为22厘斯cSt(mm 2 /s )。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 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，为了减少泄漏，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大时，为了减少功率损失，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 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。 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液体。 10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为（m 3/s 即米 3 /秒），常用单位为（L/min 即升/分）。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。 13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。 2-2 判断题 1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×） 4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。（√） 6. 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。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√） 3-1 填空题 1．液压泵是液压系统的（能源或动力）装置，其作用是将原动机的（机械能）转换为油液的（压力能），其输出功率用公式（pq P ?=0或pq P =0）表示。 2．容积式液压泵的工作原理是：容积增大时实现（吸油），容积减小时实现（压油）。 3．液压泵或液压马达的功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上的损失，其大小用（机械效率ηm ）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上的损失，其大小用（容积效率ηv ）表示。

液压流体力学基础(习题)

第二章液压流体力学基础（习题）一、填空题 1、油液在外力作用下，液层间作相对运动进的产生内摩擦力的性质，叫做 2、液体体积随压力变化而改变。在一定温度下，每增加一个单位压力，液体体积的相对变化值，称为 3、液压流动中，任意一点上的运动参数不随时间变化的流动状态称为定常流动，又称。 4、伯努利方程是以液体流动过程中的流动参数来表示的一种数学表达式，为即为能量方程。理想液体的伯努利方程的表达式是 ,实际流体的伯努利方程的表达式是： 5、液体在管道中存在两种流动状态，时粘性力起主导作用，时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用来判断。 6、在研究流动液体时，把假设既又的液体称为理想流体。 7、由于流体具有，液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由损失和损失两部分组成。 8、液流流经薄壁小孔的流量与的一次方成正比，与成正比。通过小孔的流量对不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。 9、通过固定平行平板缝隙的流量与一次方成正比，与的三次方成正比，这说明液压元件内的的大小对其泄漏量的影响非常大。 10、我国油液牌号是以℃时油液的平均粘度的大小来表示的。如20号机械油,表示其平均粘度在℃时为。 11、油液粘度因温度升高而,因压力增大而（填升高或降低） 12、动力粘度的物理意义是。运动粘度的定义是。二、单项选择题 1、粘度指数高的油，表示该油。 A) 粘度较大；B) 粘度因压力变化而改变较大； C) 粘度因温度变化而改变较小；D) 粘度因温度变化而改变较大； E) 能与不同粘度的油液混合的程度。 2、20℃时水的运动粘度为1×10-6㎡/S,密度ρ水=1000㎏/m3;20℃时空气的运动粘度为15×10-6㎡/S，密度ρ空气=1.2㎏/m3；试比较水和空气的粘度： A) 水的粘性比空气大B) 空气的粘性比水大C)一样大

液压传动作业答案

1.什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么? 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。2?液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。（3 ）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。（4 ）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3.如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d=10 mm行程S=25 mm大柱塞直径D=50 mm重物产生的力=50 000 N，手压杠杆比L 1=500 25,试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少？（2）杠杆端施加力为多少时，才能举起重物？（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少？解：（1）p空一50000一25.46 106Pa = MPa A2- （50 10 3）2 4 6 3 2 （2）F pA 25.46 10 （10 10 ）2000 N 4 l 25 F1 F 2000 100 N L 500 A1 d、2 10、2 ’ （3）S2 Si Si （） 25 （） 1 mm A D 50 答：密封容积中的液体压力p= MPa，杠杆端施加力F1 =100 N，重物的上升高度S2=1 mm

液压传动作业答案

1 ?什么叫液压传动液压传动所用的工作介质是什么答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。2?液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。（3 ）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。（4 ）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3.如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d=10 mm行程S=25 mm大柱塞直径D=50 mm重物产生的力=50 000 N，手压杠杆比L 1=500 25,试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少（2）杠杆端施加力为多少时，才能举起重物（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少解：（1）p空一50000一25.46 106Pa = MPa A2- （50 10 3）2 4 6 3 2 （2）F pA 25.46 10 （10 10 ）2000 N 4 l 25 F1 F 2000 100 N L 500 A1 d、2 10、2 ’ （3）S2 Si Si （）25 （） 1 mm A D 50 答：密封容积中的液体压力p= MPa，杠杆端施加力F1 =100 N，重物的上升高度S2=1 mm。

液压与气压传动课后习题答案

《液压与气压传动》习题解答第1章液压传动概述１、何谓液压传动？液压传动有哪两个工作特性？答：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转化为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行机构，由执行机构驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能，也就是说利用受压液体来传递运动和动力。液压传动的工作特性是液压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。２、液压传动系统有哪些主要组成部分？各部分的功用是什么？答：⑴动力装置：泵，将机械能转换成液体压力能的装置。⑵执行装置：缸或马达，将液体压力能转换成机械能的装置。⑶控制装置：阀，对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。⑷辅助装置：对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用的装置。⑸传动介质：液压油，传递能量。３、液压传动与机械传动、电气传动相比有哪些优缺点？答：液压传动的优点：⑴输出力大,定位精度高、传动平稳，使用寿命长。 ⑵容易实现无级调速，调速方便且调速范围大。⑶容易实现过载保护和自动控制。 ⑷机构简化和操作简单。液压传动的缺点：⑴传动效率低，对温度变化敏感，实现定比传动困难。⑵出现故障不易诊断。⑶液压元件制造精度高，⑷油液易泄漏。第２章液压传动的基础知识 1、选用液压油有哪些基本要求？为保证液压系统正常运行，选用液压油要考虑哪些方面？答：选用液压油的基本要求：⑴粘温特性好，压缩性要小。⑵润滑性能好，防锈、耐腐蚀性能好。⑶抗泡沫、抗乳化性好。⑷抗燃性能好。选用液压油时考虑以下几个方面，⑴按工作机的类型选用。⑵按液压泵的类型选用。⑶按液压系统工作压力选用。⑷考虑液压系统的环境温度。⑸考虑液压系统的运动速度。 ⑹选择合适的液压油品种。 2、油液污染有何危害？应采取哪些措施防止油液污染？答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂物。其中固体颗粒性污垢是引起污染危害的主要原因。1)固体颗粒会使滑动部分磨损加剧、卡死和堵塞，缩短元件的使用寿命；产生振动和噪声。2)水的侵入加速了液压油的氧化，并且和添加剂一起作用，产生粘性胶质，使滤芯堵塞。3) 空气的混入能降低油液的体积弹性模量，引起气蚀，降低其润滑性能。4)微生物的生成使油液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。污染控制贯穿于液压系统的设计、制造、安装、使用、维修等各个环节。在实际工作中污染控制主要有以下措施：1)油液使用前保持清洁。2)合理选用液压元件和密封元件，减少污染物侵入的途径。3)液压系统在装配后、运行前保持清洁。4)注意液压油在工作中保持清洁。5)系统中使用的液压油应定期检查、补充、更换。6)控制液压油的工作温度，防止过高油温造成油液氧化变质。 3、什么是液压油的粘性和粘温特性？为什么在选择液压油时，应将油液的粘度作为主要的性能指标？答：液体流动时分子间相互牵制的力称为液体的内摩擦力或粘滞力，而液体

《液压与气压传动》大作业及答案

《液压与气压传动》大作业及答案一.填空（40分） 1.在密闭系统中，以（）为工作介质，并以其（）进行能量传递的方式称为液压传动。 2.液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 3.液压泵是将（）能转换为（）能的装置，液压马达是将（）能转换为（）能的装置。 4.液压泵实际输出流量随压力升高而（）。 5.液压泵的实际流量比理论流量（）；液压马达实际流量比理论流量（）。 6.齿轮泵的内泄漏途径主要有（）、（）、（）三条，其中以（）泄漏最为严重。 7.齿轮泵中齿轮上受到的径向力主要由（）和（）两部分组成，其中（）齿轮上受到的径向力比较大。 8.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（与）、（与）、（与）。 9.斜盘式轴向柱塞泵中的柱塞个数通常是（），其主要原因是（）。 10.柱塞缸的柱塞运动速度与缸筒内径（），只与（）直径和（）有关。 11.对于伸缩式液压缸，若负载、供油量不变，当液压缸外伸时，速度逐级（），系统压力逐级（）。 12.液压控制阀按照功能分类可分为（）控制阀、（）控制阀和（）控制阀。 13.液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的中位机能为（）。 14.调速阀是由（）和节流阀（）而成。 15.按照节流阀在系统中安装的不同位置，节流调速回路分为（）、（）和（）三种类型回路。 16.采用进油节流的调速系统，当节流阀通流面积调定后，系统负载减小时，液压缸的运动速度（）。

17.旁路节流调速系统中，泵出口压力随（）的变化而变化，只有（）损失，而没有溢流损失，因此效率较高。二．简答（每题5分，共20分） 1.简述液压系统的组成及各部分的作用。 2.简述提高泵自吸能力的措施。 3.简述溢流阀、减压阀、顺序阀的区别。 4. 为什么用调速阀组成的调速系统中油缸的速度基本不受负载的影响？三．分析（每题5分，共20分） 1.如图所示，设溢流阀的调整压力为P0，关小节流阀a和b的节流口，得节流阀a的前端压力为P 1，后端压力为少P 2 ，且P ＞P 1 ，若再将节流口b完全关死，分析此时节流阀a的前端压力与后端压力各为多少。 2.图示回路中，若溢流阀的凋整压力分别如图。泵出口处的负载为无限大。试问在不计管道损失时，A、B点和C点的压力各为多少？

第二章液压油与液压流体力学基础

第2章液压流体力学基础液压传动以液体作为工作介质来传递能量和运动。因此，了解液体的主要物理性质，掌握液体平衡和运动的规律等主要力学特性，对于正确理解液压传动原理、液压元件的工作原理，以及合理设计、调整、使用和维护液压系统都是十分重要的。 2.1液体的物理性质液体是液压传动的工作介质，同时它还起到润滑、冷却和防锈作用。液压系统能否可靠、有效地进行工作，在很大程度上取决于系统中所用的液压油液的物理性质。 2.1.1液体的密度液体的密度定义为 dV dm V m V =??=→?0lim ρ （2.1）式中 ρ——液体的密度（kg/m 3）； ΔV ——液体中所任取的微小体积（m 3）； Δm ——体积ΔV 中的液体质量（kg ）；在数学上的ΔV 趋近于0的极限，在物理上是指趋近于空间中的一个点，应理解为体积为无穷小的液体质点，该点的体积同所研究的液体体积相比完全可以忽略不计，但它实际上包含足够多的液体分子。因此，密度的物理含义是，质量在空间点上的密集程度。对于均质液体，其密度是指其单位体积内所含的液体质量。 V m =ρ （2.2）式中 m ——液体的质量（kg ）； V ——液体的体积（m 3）。液压传动常用液压油的密度数值见表2.1。表2.1 液压传动液压油液的密度液压油的密度随温度的升高而略有减小，随工作压力的升高而略有增加，通常对这种变化忽略不计。一般计算中，石油基液压油的密度可取为ρ＝900kg/m 3。

2.1.2液体的可压缩性液体受压力作用时，其体积减小的性质称为液体的可压缩性。液体可压缩性的大小可以用体积压缩系数k 来表示，其定义为：受压液体在发生单位压力变化时的体积相对变化量，即 V V p k ??-=1 （2.3）式中 V ——压力变化前，液体的体积； Δp ——压力变化值； ΔV ——在Δp 作用下，液体体积的变化值。由于压力增大时液体的体积减小，因此上式右边必须冠一负号，以使k 成为正值。液体体积压缩系数的倒数，称为体积弹性模量K ，简称体积模量。 V K p V =-?? （2.4）体积弹性模量K 的物理意义是液体产生单位体积相对变化量所需要的压力。表2.2表示几种常用液压油液的体积弹性模量。由表中可知，石油基液压油体积模量的数值是钢（K ＝2.06×1011Pa ）的1/(100～170)，即它的可压缩性是钢的100～170倍。表2.2 各种液压油液的体积模量（20℃，大气压）液压油的体积弹性模量与温度、压力有关。当温度增大时，K 值减小，在液压油液正常的工作范围内，K 值会有5%～25%的变化；压力增大时，K 值增大，但这种变化不呈线性关系，当p ≥3MPa 时，K 值基本上不再增大。在常温下，纯液压油的平均体积弹性模量的值在(1.4～2) ×103MPa 范围内，数值很大，因此在液压传动中，一般认为液压油是不可压缩的。当液压油中混入未溶解的气体后，K 值将会有明显的降低。在一定压力下，油液中混入1%的气体时，其体积弹性模量降低为纯油的50%左右，如果混有10%的气体，则其体积弹性模量仅为纯油的10%左右。由于油液在使用过程中很难避免混入气体，因此研究液压元件和系统动态特性时，必须考虑液压油可压缩性的影响，一般取K ＝700MPa 。当考虑液体的可压缩性时，封闭在容器内的液体在外力作用时的特征极象一个弹簧：外力增大，体积减小；外力减小，体积增大。这种弹簧的刚度K h ，在液体承压面积 A 不变时，如图2.1所示，可以通过压力变化Δp ＝ΔF/A 、体积变化ΔV=A Δl （Δl 为液柱长度变化）和式（2.4）求出，即 V K A l F K h 2=??-= （2.5）图2.1 油液弹簧的刚度计算简图

液压传动课后习题答案总

2-6 伯努利方程的意义是什么？该方程的理论式和实际式有什么区别？伯努利方程的物理意义：在密闭管道内做恒定运动的理想液体，具有三种形式的能量，即压力能动能位能，他们之间可以相互转化，但在管道内任意位置，单位质量的液体包含的这三种能的总和是一定的。理论式；g h u p g h u p 22 212 11 2 2++=++ρρ 实际式; g h g h a g h p w ++2 = ++ 22 211 11 2 υυαρ 区别：实际液体在管道内流动时，由于液体存在粘性，产生摩擦力，消耗能量，同时管道局部产生形状和尺寸产生变化，所以需要加入修正系数α和能量损失w h 。 2-13,如图所示， d1=20mm.d2=40mm,D1=75mm,D2=125mm,q=25L/min,求v1,v2,q1,q2. s m A q 094.0106010004256=?75????== -21πυ s m A q 034.010 6010004256=?125????==-22πυ 左侧活塞杆运动由两部分产生，所以q Q d =+4 1 112π υ 得：min 22.23121L d q Q =4 -=1 π υ 同理得；44.222=Q 2-29如图所示，柱塞受F=100N,的固定力作用而下落，缸中油液经缝隙泻出。设缝隙厚度 δ=0.05mm,缝隙长度l=80mm,柱塞直径d=20mm,油的动力粘度μ=50?310-Pa s ?.求柱塞和缸孔同心时，下落0.1所需要的时间是多少。

02 1u d p l d q δπμδπ-12=3 1 A u q 0= 2 2 4d F A F p π= = 3 联立123得 s m u 401065.1-?= s u l t 2.606== 液压传动第三章3-12 3-16 3-18答案。 3-12.当泵的额定压力和额定流量为已知时，试说明下列各工况下压力表的读数（管道压力损失除图c 为外均忽略不计）。 a:p=0 b:p=F/A c:p= d:p=0 e:p=Pm 3-16.要求设计输出转矩TM=52.5N M,转速nM=30r/min 的液压马达。设液压马达的排量VM=105cm 3/r,求所需要的流量和压力各为多少？（液压马达的机械效率、容积效率均为0.9）解：（1）q t =V M n M =105×10-3 ×30=3.15L/min

课外作业_第1讲_液压流体力学基础_参考答案

课外作业_液压流体力学基础_参考答案机材学院《液压与气压传动》课程小组 Last modified: 3/7/2018 7:49:00 PM 1-1，解：液体的体积弹性模量：P K V ?=-? ，所以： 5549.9-50==700010=141050 V P K Pa V ??-?-??? 1-2，解：恩氏黏度：12153351 t E t ?=== 运动黏度：66626.31 6.31=(7.3110(7.3131019.8310/3E m s E ν---??- ?=?-?=?? 动力黏度：6==19.8310900=0.0169Pa s μνρ-??? 1.3，解：没有特别说明，所以此处求的是相对压力，得： 551.33109009.80.5 1.2910Hg A P gh gz Pa ρρ=-=?-??=? 1.4，解：真空度： 10009.80.54900Pa P =??= 补充题1，答：与机械传动和电力拖动相比，液压与气压传动有以下优点： 1) 液压与气压传动元件的布置不受严格的空间位置限制，系统中各部分用管道连接，布局安装灵活性大，能构成用其他方法难以组成的复杂系统 2) 可在运行过程中实现大范围的无极调速，调速范围可达到2000:1 3) 液压传动和液气联动传递运动均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向 4) 操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护 5) 液压与气动元件属机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本 6) 液压装置能实现自润滑，使用寿命长 7) 液压传动单位输出质量功率大，在同等输出功率下具有体积小、质量小、运动惯性小、动态性能好的特点与机械传动和电力拖动相比，液压与气压传动有以下缺点： 1) 在传动过程中，能量需经两次转换，传动效率偏低 2) 由于传动介质的可压缩性和泄露等因素的影响，不能严格保证定比传动

液压传动试题库及答案

一、填空题 1．液压传动中，压力决于___负载__________，速度决定于_____流量________。 2．液压传动中，_ 实际输出流量____和____泵的出口压力__相乘是液压功率 3．我国生产的机械油和液压油采用_40o C时的运动粘度(mm2/s)为其标号。 4．管路系统总的压力损失等于_沿程压力损失_及__局部压力损失__之和。 5．方向控制阀的操纵方式有如下五种形式___手动式_、__机动式___、__电磁式____、_液动式、____电液动式_。 6．溢流阀、减压阀、顺序阀都有____直动式______和____先导式_______两种不同的结构形式 7．进油路节流调速回路的功率损失由______溢流损失_________和______节流损失____两部分组成。填空题 1．液体静压力沿内法线方向作用于承压面；静止液体内任意点的压力在(各个)方向相等。 2．液体在管道中的流动状态有两种，即(层流)和(紊流)。流态可用(雷诺数)来判断。 3．液压系统的调速方法分为(节流调速)、(容积调速)和(节流容积调速)。 4．定量泵节流调速系统中，泵的供油一部分按速度要求由流量阀调节后流往执行元件，多余油液由(溢流阀)流回油箱，同时也就稳定了泵的供油压力。 5、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）。 6、在液流中，由于压力降低到有气泡形成的现象，统称为（空穴）现象。 7、齿轮泵工作时，轮齿在过渡中要经历"容积在封死状态下变化"的过程称为（困油）。为了消除这种现象，通常采用（开卸荷槽）的办法。 8、单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各（1）次，可方便地改变（偏心距）的大小，就改变它的排量，因此，一般做成（变）量泵。 9、压力阀的共同特点是利用（压力）和（弹簧力）相平衡的原理来进行工作的。 10、实际工作时，溢流阀开口的大小是通过(压力)的变化来自动调整的。 11、轴向柱塞泵主要有驱动轴、斜盘、柱塞、缸体和配油盘五大部分组成，改变（斜盘倾角），可以改变泵的排量。 12、马达是(执行元件)，输入的是压力油，输出的是(力)和(力矩)。

液压传动课后习题答案

液压传动（第2版）部分习题答案（解题人：机设092）第一章 1-1如图，已知 d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25 求1）杠杆端施加多少力才能举起重物W ？解： 4 4 2 2D W d l FL ππ= 2）此时密封容积中的液体压力等于多少？解：a MP D W P 174 2 == π 3)杠杆上下活动一次，重物上升量H ？解：4 42 2 D H d h ππ=又如小活塞上有摩擦力175N ，大活塞上有摩擦力2000N ，密封容积外泄0.23cm 到邮箱，重复上述计算。（比较简单，而且类似，只大体写下过程了） 4 20004175 2 2D W d l FL ππ+=-

a MP D W P 68.174 2000 2 =+= π 4 2.04 2 3 2 D H cm d h ππ=- 第二章 2-5图示一液压缸，其缸筒内径D ＝120mm ，活塞直径d ＝119.6mm ，活塞长度L ＝140mm ，若油的动力粘度μ＝0.065s P a ?，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少？解：F 力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有 dy du A F μ= 其中， A 为活塞表面积，A ＝dL π dy du =v/h=v/{(D-d)/2} 所以 dy du A F μ==8.55N 第三章 3-1 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为 31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。 P 解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程： P gh P a +=ρ

流体力学习题及答案

第三章液压流体力学基础第三章液压流体力学基础 3.1压力的定义是什么？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与外界负载有什么关系？ A F p A ??=→?lim 0 绝对压力、相对压力、真空度工作压力决定于外负载。 3.2 图示为5吨液压千斤顶，其活塞直径D 1=34mm ，D 2=13mm ，杠杆长如图所示，问杆端应加多大的力P ，才能起重5吨？ P 题3.2图题3.5图 P P F 3025 750== 21224 4D W D F ?=?ππ P=24kg 3.3解释如下概念：稳定流动、过流断面、流量、平均流速。理想流体：无粘性、不可压缩。稳定流动：流动液体中任何点处压力、速度、密度不随时间变化。

过流断面：流束中与所有流线正交的截面积。流量：单位时间内流过流束通流截面的液体体积。平均流速：流量与通流截面面积的比。 3.4伯努利方程的物理意义是什么？单位重量液体内的能量守恒，位能＋压力能＋动能＝Const 3.5设真空计水柱高h=4m ，求容器A 内之真空度和绝对压力p a （注：设容器A 内之压力为Pa ，P 0为大气压力） 0P h g Pa =??+ρ 真空度Mpa h g Pa P 0392.00=??=-ρ 绝对压力Mpa h g P Pa 0638.00=??-=ρ 3.6如图所示，油泵从油箱中吸油，吸油管直径d=20mm ，泵的流量q=0.25×10-3m 3/s ，油液在50℃时的运动粘度v =45cst ，泵安装高度h=1.2m ，不计吸油管内损失，问该泵吸油腔的真空度为多少？ s m d q v /8.042 ==π g v g P g P 22.12 0+?+=?ρρ Mpa P P 011.00=- 3.7如图示液压泵，吸油管直径d=60mm ，流量2.5×10-3m 3/s ，入口处的真空度为0.02MPa ，油液的密度为ρ=900kg/m 3，局部损失阻力系数ξ弯头 =0.2，动能修正系数α2=2，可忽略沿程压力损失，求泵的安装高度h 。题3.6图题3.7图 s m d q v /88.042 ==π

液压与气压传动的课后习题答案

第一章习题答案 1-1 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（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）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（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 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、制动和频繁换向。（×） 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。（×）第二章习题答案 2-1 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（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,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）、（相对粘度）三种表示方法；计量单位m2/s是表示（运动）粘度的单位；1m2/s ＝（106）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm2/s)。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 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，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的

液压传动——液压流体力学基础

第2章液压流体力学基础本章介绍有关液压传动的流体力学基础知识，包括液体静力学方程、连续性方程、伯努利方程、动量方程的应用，压力损失、小孔流量的计算以及压力冲击现象等。 2.1 液体静力学液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的，因此要研究液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用。所谓相对平衡是指液体内部各质点间没有相对运动，至于液体本身完全可以和容器一起如同刚体一样做各种运动。因此，液体在相对平衡状态下不呈现粘性，不存在切应力，只有法向的压应力，即静压力。本节主要讨论液体的平衡规律和压强分布规律以及液体对物体壁面的作用力。 2.1.1 液体静压力及其特性作用在液体上的力有两种类型：一种是质量力，另一种是表面力。质量力作用在液体所有质点上，它的大小与质量成正比，属于这种力的有重力、惯性力等。单位质量液体受到的质量力称为单位质量力，在数值上等于重力加速度。表面力作用于所研究液体的表面上，如法向力、切向力。表面力可以是其他物体(例如活塞、大气层)作用在液体上的力；也可以是一部分液体间作用在另一部分液体上的力。对于液体整体来说，其他物体作用在液体上的力属于外力，而液体间作用力属于内力。由于理想液体质点间的内聚力很小，液体不能抵抗拉力或切向力，即使是微小的拉力或切向力都会使液体发生流动。因为静止液体不存在质点间的相对运动，也就不存在拉力或切向力，所以静止液体只能承受压力。所谓静压力是指静止液体单位面积上所受的法向力，用p表示。液体内某质点处的法向力ΔF对其微小面积ΔA的极限称为压力p，即： p＝limΔF/ΔA (2-1) ΔA→0 若法向力均匀地作用在面积A上，则压力表示为： p＝F/A (2-2) 式中：A为液体有效作用面积；F为液体有效作用面积A上所受的法向力。静压力具有下述两个重要特征： (1)液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内法线方向一致。 (2)静止液体中，任何一点所受到的各方向的静压力都相等。 2.1.2 液体静力学方程图2-1静压力的分布规律静止液体内部受力情况可用图2-1来说明。设容器中装满液体，在任意一点A处取一微小面积dA，该点距液面深度为h，距坐标原点高度为Z，容器液平面距坐标原点为Z0。为了求得任意一点A的压力，可取dA·h这个液柱为分离体〔见图(b)〕。根据静压力的特性，作用于这个液柱上的力在各方向都呈平衡，现求各作用力在Ｚ方向的平衡方程。微小液柱顶面上的作用力为p0dA(方向向下)，液柱本身的重力Ｇ＝γhdA(方向向下)，液柱底面对液柱的

液压流体力学基础

液压传动-课后习题及解答

(完整版)液压传动基础知识试题及答案

液压与气压传动作业(答案)汇总

液压与气压传动的课后习题答案

液压流体力学基础(习题)

液压传动作业答案

液压传动作业答案

液压与气压传动课后习题答案

《液压与气压传动》大作业及答案

第二章液压油与液压流体力学基础

液压传动课后习题答案总

课外作业_第1讲_液压流体力学基础_参考答案

最新液压传动试题库及答案(2)

液压传动试题库及答案

液压传动课后习题答案

流体力学习题及答案

液压与气压传动的课后习题答案

液压传动——液压流体力学基础