机床液压传动习题集..
第一章绪论
液压传动，由于它有很多突出的优点，所以在工业部门中获得了广泛的应用。它的主要优点是：在极低的稳定速度下能够产生极大的推力(或转矩)；单位功率的系统重量轻，尺寸小。而它的缺点—--泄漏，可以采用密封技术加以减小或消除。
1-1千斤顶的小活塞直径为10mm，行程20mm，大活塞直径为40mm，重物W为50000N，杠杆比为L：l=500:25,求1)杠杆端施加多少力才能举起重物W？2)此时密封容积中的液体压力等于多少？3)杠杆上下动作一次，重物的上升量。又如小活塞上有摩擦力200N，大活
塞上有摩擦力1000N，并且杠杆每上下一次，密封容积中液体外泄0.2cm3到油箱，重复上述计算。
注：演算此题，可体会到得之于力，失之于速的道理。考虑损失后，对输入功率、输出功率及功率损失有一初步的概念。
1-2液压传动系统有泵、阀、执行元
件、油箱、管路等元件和辅件，还得有驱动
泵的电机。而如电机驱动系统，似乎只需一
只电机就行了。为什么说液压系统的体积
小，重量轻呢？
1-3液压系统中，要经过两次能量的
转换，一次是电机的机械能转换成泵输出的
流动液体的压力能，另一次是输入执行元件
的流动液体的压力能转换成为执行元件的
机械能。经过能量转换是要损失能量的，那
么为什么还要使用液压系统呢？
第二章 液 压 油
在液压系统中，液压油是一个重要的环节，它不仅传递动力和信号，而且还起到润滑冷却的作用。常用的液压油是矿物油型的。液压油的性质对液压系统的特性有很大的影响。在液压油的物理性质中，最主要的有：粘性、可压缩性、比热容及体积膨胀系数。粘性影响着液压系统的阻力以及液压油通过缝隙的泄漏；在研究液压系统的动态特性时要考虑油液的可压缩性；而液压系统中油液的温升却和系统的功率损耗、装置散热条件以及和油液的比热容值有关。因此要熟悉这几个参数的物理概念和它们的计算方法。
2-1 有密闭于液压缸中的一段直径d=15cm ，长L=40cm 的液压油，它的体积膨胀系数K t /1105.64
-?=β，此密闭容积一端的活塞可以移动。如活塞上的外负载力不变，油温从-20℃上升到+25℃，求活塞移动的距离。
2-2 同题2-1，如果活塞不能移动，液压缸又是刚性的，问由于温度的变化，油液的膨胀使液压缸中的液压油的压力上升多少？
注：由此可见，完全密闭的液压油，由于油温的增大而产生的数值如此高的液体压力，很有可能使液压缸爆裂。这在使用环境周围的气温会发生很大变化的野外装置的液压系统时应该注意的。 2-3 密闭容器内的油，压力为0.5MPa
时容积为2L 。求压力升高到5MPa 时的容积，
其压缩率是多少(用%表示)？设油的压缩系
数为N cm /1062
6-?=κ。
2-4 如图所示，根据标准压力表检验
一般的压力表的活塞式压力计。机内充满油
液，其压缩系数N cm /1075.426-?=κ。
机内的压力由手轮丝杆和活塞产生。活塞直
径d=1cm ，螺距t=2mm 。当压力为0.1MPa 时，
机内油液体积V=200mL 。求压力计内形成
20MPa 的压力，手轮要摇多少转？
2-5 某液压系统的油液中混入
占体积1%的空气，求压力分别为35×510Pa 和70×510Pa 时该油的等效体积模量。若油中混入5%的空气，压力为35×510Pa 时油的等效体积模量等于多少(没钢管的弹性忽略不计)？
注：由此例可见，混入空气对油液的体积模量影响很大。当混入空气从1%增大到5%时，油的体积模量从0.394×29/10m N Pa 下降到29/10093.0m N ?，几乎减小了75%，而如与纯油的29/100.2m N ?相比，则几乎减小了95%，由此可见油中气泡的危害了。这就是为什么液压油要有消泡性能的原因。
此例还可看到，同样的空气混入量，当压力增大时，油的等效体积模量也增大，所以在高压时混入空气的影响要比低压时小些。
2-6 某容器中有2L 的油，它的压力从0.5MPa 升高到20.5MPa 时，1)设容器是刚性的；
2)假定压力每升高0.1MPa 容器本身的体积增大0.01%，试计算必须由泵补充输入该容器的油的体积。
2-7 油经溢流阀流入油箱消耗了全部的能量，已知此阀两端压力降为11.3MPa ，而油的比热容为1.67)/(K kg kJ ?，试概略计算油的温升。
2-8 20℃时200mL 的蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为51s,若200mL 的某液压油在50℃时从恩氏粘度计中流尽的时间为229.5s ，试求该液压油的ηυ及、E
的值，设油的
密度为3kg/m 900=ρ。
2-9 已知某液压油在20℃时为10E ，在80℃时为3.5E
，试求温度为60℃时的运动粘度。
2-10 矿物质油在20℃及1大气压(atm)时的粘度为/s cm 102022-?=υ，求在50℃及21MPa 以s Pa ?为单位的动力粘度值。设油的相对密度为0.88。
2-11 图示一液压缸，内径D=12cm ，活
塞直径d=11.96cm ，活塞宽度L=14cm ，油液
粘度η=0.065s Pa ?，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？
2-12 图示一粘度计，若D=100mm,
d=98mm, l=200mm ,外筒转速n=8r/s 时，测
得的转矩T=40N ?cm ，试求油液的粘度。
第三章 液压流体力学基础
液压传动的力学基础是液压流体力学。在液压流体力学中，主要研究了流体在静止时和运动时的一些基本规律。这些基本规律在研究液压系统和元件时是非常重要的。这里主要包括：压力以及它对固体壁面作用力的计算；流体流动时的四个主要方程（运动方程﹑连续方程﹑能量方程和动量方程）；和液压传动紧密相关的几种流动（管流﹑孔口流和缝隙流）以及影像系统主要性能的两个主要因素（液压冲击和空穴现象）。
本章运算的题目较多，要注意单位之间的换算。如都用国家法定单位计算，可以省去不少麻烦。在有的例题中，指出了一些容易引起的错误和算题的技巧，但最主要的一点，就是不要忘记题目所包含的基本概念。
3—1 静止流体力学
3-1 连通器中，存在两种液体，已知水的密度31/1000m kg =ρ，cm h 601=，cm h 752=，
求另一种液体的密度2ρ。
3-2 用三种不同而不相混的液体A ﹑B ﹑C 盛在同一容器之内，如果它们的密度分别是800
﹑1000﹑16003/m kg ，试求容器右侧各测压管的液面高度。
3-3 U 形管中有两种液体，密度为1ρ﹑2ρ，高度分别为1h ﹑2h ，管一端通大气，另一端为球形容器（内为气体），求球形容器内气体的绝对压力和真空度。
3-4 图中容器内装有水，容器上半部充满压力为p 的气体，液面高度cm h 40=，小管内液柱高度m H 1=，其上端和大气相通，问容器内气体的绝对压力﹑表压力各是多少？
3-5图示油箱通大气，油液中插入一玻璃管，管内气体的绝对压力为Pa 5
106.0?，求玻璃管内液面上升高度h 等于多少？设油的密度为3/900m kg =ρ。
3-6 如图所示，有一直径为的，重量为G 的活塞浸在液体中，并在压力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 。
3-7 有一微压计，根据读数计算21p p -。
3-8 用多个U 形管汞压强计测量水管中A 点的压力，设m y 3.0=，
m h 1.01=，m h 2.02=。问A 点的压力等于多少？
3-9 图示容器A 中液体密度3
/900m kg A =ρ，
mm Z A 200=，mm Z B 180=，mm h 60=，U 形计测压介质为汞，试求A ﹑B 之间的压差。
3-10 被相对密度为0.91的油所充满的容器中的压力为p ，由水银压力计的读数和来确定。
水银的相对密度为13.6。如压力p 不变，而使压力计下移a 距离，求压力计的读数变化量h ?。
3-11 将水银一小部分﹑一小部分地从左肢管注入断面不变的U 形管，但右肢管的上端是封
闭的，其水银柱高为h 。停止注入后，试求左﹑右肢管内液面高度1Z 和2Z 间的函数关系（水银的密度为s ρ，管内气压按等温压缩）。
3-12 水平截面是圆形的容器，上端开口，求作用在容器底的作用力。如在开口端加一活塞，
连活塞重量在内，作用力为30000N ，问容器底总作用力是多少？
3-13 图示用一圆锥体堵塞直径cm d 1=的底部通孔，求作用于锥形体的总作用力。容器中
的液体为水。
3-14 图示容器，有直径mm D 200=的钢球堵塞着垂直壁面上直径mm d 150=的圆孔。试
求钢球（相对密度为8）恰好处于平衡状态时容器内油（相对密度为0.82）的高度h 。
3-15 液压缸直径mm D 150=，柱塞直径mm d 100=，液压缸内充满油液。如果柱塞上作
用着N F 50000=的力，不计油液的重量，求图示两种情况下液压缸中的压力分别为多少？
3-16 试确定安全阀上弹簧的预压缩量0x ，设压力MPa p 3=时阀开启，弹簧刚度为8N/mm ，
mm D 22=，mm D 200=。
3-17 两液压缸的结构和尺寸均相同，无杆腔和有杆腔的面积各为1A 和2A ，212A A =两缸
承受负载1F 和2F ，且212F F =，泵流量q ，求两缸并联和串联时，活塞移动速度和缸内压力。
3-18 一盛水容器，水流沿变截面管向外作恒定流动。已知2
04m A =，2104.0m A =，
221.0m A =，2303.0m A =。液面到各截面的距离为m H 11=，m H 22=，
m H 33=。试求1A 和2A 处的相对压力。
3-19 图示倾斜管路，m h 11=，压力表上指示Pa p A 5
102.4?=，Pa p 5
102.4?=，内中流动的油液密度3/900m kg =ρ，问油的流动方向如何？
3-20 图示管路由两根圆管和一段异径管接头连接而成。mm d 2001=，mm d 4002=，截
面1相对压力MPa p 07.01=，截面2相对压力MPa p 04.02=，s m v /12=，截面1﹑2间中心高度差为1m ，判断液流方向，并计算两截面间的水头损失。
3-21 有油从垂直安放的圆管中流出，如管内径cm d 101=，管口处平均流速s m v /4.11=，
求管垂直下方m H 5.1=处的流速和油柱直径2d 。
3-22 水管以s m q /103
2-=的流量垂直向上喷水，喷嘴口面积为215cm ，忽略损耗，求水
柱升高两米时的截面积。 3-23 水在图示竖管中流动，s m v /61=，mm d 3001=，为使截面1﹑2的压力读数相等，
求2d 。
3-24 有一管路，尺寸为mm d 1001=，mm d 1502=mm d 1253=，mm d 754=，
Pa p 2452500=（绝对压力），m H 5=，不计阻力损失，求通过管路的水流量。
3-25 如图所示，管端喷嘴直径mm d 50=，管道直径100mm ，不计损失，求：1）喷嘴出
流速度及流量；2）E 处的流速和压力。
3-26 有一容器的出水管管径cm d 10=，当龙头关闭时压力计的读数为49000Pa （表压）。
龙头开启时，压力计读数降至19600Pa （表压）。如果总能量损失为4900Pa ，试求通过管路的水流流量。
3-27 一个水深1.5m ，水平截面积为m m 33?的水箱，底部接一直径mm d 200=，长为2m
的竖直管，在水箱进水量等于出水量下作恒定流动，求3点的压力及流出速度，略去水流阻力。
3-28 图示虹吸管自水池中吸水，如不计管中流动的能量损失和动能的修正，求3点处的真
空度。如果使3点的真空度最大不超过7m 水柱，问1h 何2h 有何限制？
3-29 当油在管道内流动时，用测压计测A ﹑B 两点间的压力损失。A ﹑B 间距离m l 3=，
m d 20=，油在管中流速s m v /1=，3/920m kg =ρ。水银的密度
3/13600m kg =ρ。求在管中油流方向不同时，压差计读数值h ?为多少？
3-30 密度为3
/800m kg ,气化压力为Pa 510268.0?的液体在管中流动。截面1—1的相对压力为Pa 5107.0?。设当地的大气压为Pa 51094.0?，为防止管中发生气蚀，问管中
的流量最大可达多少？
3-31 图示抽吸设备水平放置，出口通大气，求开始能够抽吸时的流量。抽吸和被抽吸介质
相同。设备尺寸为：细管处2
12.3cm A =，出口处124A A =，m h 1=，不计液体流动的能量损失。
3-32 用文丘利管测量流量。如输水管轴线水平放置或者倾斜放置时，流量q 和测压水头差
h 间的关系又没有变化？
3-33 图同题3-32，已知mm d 2501=，mm d 1002=，mm h 800=水银柱高，忽略损失，
不计动能修正，求理论流量等于多少？
3-34 利用毕托管测量水流速度。差压计中液体为4CCl ，密度为3
/1600
m kg 。测得mm h 80='，求：1）?=v ；2）如管中液体为密度3/800m kg 的油，h '读数不变，问?=v
3-35 一高架水箱，横截面为矩形m m 63?，通过底部一根100mm 直径的竖管放水入水池。
设放水时水池水位不变，水箱原来水深 1.5m ，竖管的沿程阻力系数02.0=λ，其余尺寸见图。邱2分钟内由水箱放入水池中的水量。
3—3动量定理
3-36 如图所示的阀芯，当液流方向是外流式和内流式时，分析控制体的取法，并确定作用
在阀芯上的液动力的方向。
3-37 上题中，设出口压力2p 不等于零，则控制体应如何取法？作用在阀芯上的液动力等于
多少？
3-38 图示内流式锥阀，锥阀阀座孔无倒角，阀座孔直径cm d 7.2=，主阀芯直径
cm D 8.2=，锥阀半锥角 15=α。当阀芯的开口量cm x 64.0=时，阀进口压力Pa p 51104?=，出口压力02=p ，流量系数8.0=d c ，速度系数1=v c ，求液流对阀芯的作用力。
3-39 将一平板探入水的自由射流之内，并垂直于射流的轴线。该平板截去射流流量的一部
分1q ，并引起射流剩余部分偏转α角。已知射流速度s m v /30=，全部流量s L q /30=，s L q /121=，求α角及平板上的作用力F 。
3-40 有一股在大气中的射流流量为q ，以速度v 射到与射流中心线成?角的平板A 后，射
流分成两股，求作用于平板A 上的力F ，两股射流流量为1q 和2q ，动量修正系数等于1。
3-41 图示一水平放置的固定导板，将直径cm d 101=，流速为s m v /20=的射流转过 90
角，求导板作用于流体的合力大小及方向。
3-42 垂直安装的弯管，弯头转角
90，起始截面1—1和终止截面2—2间的轴线长度m l 14.3=，两截面的高度差m h 2=。当水在管中流动时，1—1处压力Pa p 5110176.1?=，两截面之间的能量损失Pa pw 980=?，管径m d 2.0=，动能
及动量修正系数均为1，水的密度3/1000m kg =ρ，流量s L q /60=，求水流对弯
头的作用力。
3-43 液压缸直径mm D 100=，活塞杆直径 mm d 60=，负载N F 2000=，进油压力
MPa p p 5=，滑阀阀芯直径mm d v 30=，阀口开度mm x v 4.0=，射流角度 69=α，
阀口速度系数98.0=v c ，流量系数62.0=d c 。不考虑沿程损失，求阀芯受力大小和方向以及活塞运动的速度。
3-44 图示圆柱形阀芯，cm D 2=，cm d 1=，阀口开度mm x 2=。压力油在阀口处的压力
降为Pa p 51103?=?，在阀腔a 点到b 点的压力降Pa p 5
2105.0?=?，油的密度3/900m kg =ρ，通过阀口时的角度 69=α，流量系数65.0=d c ，求油液对阀芯的作用力。
3-45 同题3-44的图，确定液流向左，阀口开大和关小时；以及液流向右，阀口开大和关小
时四种情况下瞬态液动力的方向。
3-46 液压系统的安全阀，阀座直径mm d 25=，当系统压力为Pa 51050?时，阀的开度
mm x 5=，通过的流量min /600L q =。如果阀的开启压力为Pa 51043?，油液密
度3/900m kg =ρ，弹簧刚度mm N k /20=，求油液出流角α。
3-47 力N F 3000=作用在mm D 50=的活塞上，使油从缸底孔口中流出。孔口
mm d 20=，97.0=v c ，3/900m kg =ρ。忽略活塞摩擦，求作用在缸底壁面上的
力。
3-48 水力清砂高压水枪的结构如图所示。喷嘴出口直径mm d 70=，mm d 151=，流过的
水流量min /160L q =。用喷出的射流冲毁铸型芯砂。试求球形阀座受水枪的作用力。
3—4管流及压力损失
3-49 计算mm d 12=圆管，mm d 12=﹑mm D 20=以及mm d 12=﹑mm D 24=同心环
状管道的水力半径。 3-50 有一管径不等的串联管道，mm d 201=，mm d 102=，流过黏度为s Pa ??-31030，
流量为min /20L q =的液体，液体密度为3
/900m kg =ρ，求液流在两通流截面上的平均速度和雷诺数。
3-51 长1.5m ﹑孔径为3mm 的管子两端压降为5MPa ，概略计算通过管子的流量以及油的黏
度为s cm /5.02时的雷诺数，设油的密度为3/900m kg =ρ。
3-52 某系统泵的最大流量为40L/min ，油的黏度在C 50时为s cm /102022-?，已知系统
的最低工作温度是C 15，这时的黏度为s cm /1015022-?，最高工作温度为C 60，
年度为s cm /101322-?。如果要求管路的液流处于层流状态，油管的直径应选多少？
3-53 液体在管中的流速为s m /4，管道内径为mm 60，有的黏度为s m /103026-?，试确
定流态。如要为层流，其流速应为多大？
3-54 已知一管道直径mm 50，油的黏度s cm /2.02，如果液流为层流状态，问可通过的最
大流量为多少？
3-55 图见习题3-19，内径mm d 20=﹑m l 6=的圆直管倾斜放置，输送3/900m kg =ρ﹑
s Pa ??=-31040η的油液，已知B 处的压力Pa p B 5101?=，A 处
Pa p A 5102?=，两点位置高度差m h 2=，计算油液在管中流量。
3-56 油液以min /3.0L q =的流量流过内径mm d 1=的毛细管，油液密度3
/900m kg =ρ，
黏度s m v /102026-?=，要使毛细管两端保持1MPa 的压差，计算毛细管长度。 3-57 液流在边长为a 的方形截面槽中作层流运动，它的水力半径4/a R =，如果用圆管的
流量公式)128
/(4l p d q ηπ?=估计方形截面槽流量时，对公式中的d 应该作如何更改较好？
3-58 在直径mm D 25=的液缸中放置着一个具有4条矩形截面)(b a ?槽的活塞，缸左腔的
表压力为Pa p 5102?=，右腔直接回油箱。设油的黏度s Pa ??=-31030η，槽进口处压力损失忽略不计，确定缸左腔沿4条槽流到右腔去的流量。已知槽的尺寸mm a 1=，mm b 2=和长度mm l 120=。
3-59 如有两条长度相等的管道相互并联，管道直径1d ﹑2d （21d d >），油在管中作层流
运动，如仅计及管内的沿程损失，问两管内的流速哪一个大？
3-60 试求图示两并联管中的流量各为多少？已知总流量min /25L q =，mm d 501=，
mm d 1002=，m l 301=，m l 502=，沿程阻力损失系数04.01=λ和03.02=λ，
并联管中的流量和总压力损失等于多少？
3-61 液压装置导管全长25m ，管径20mm ，液体流速s m /3，油黏度s m /103026-?，密度
3/900m kg =ρ，求压力损失等于多少？
3-62 装有滤油器﹑吸油管﹑泵﹑压油管﹑压力阀﹑缸及回油管的系统，它的管路阻力相当
于mm d 25=﹑长35m 的管子，求作用在缸上的有效压力，设泵出口压力为
Pa 51035?流量min /80L ，油的密度3/900m kg =ρ和黏度s cm /4.02。
3-63 黏度为s m /104026-?的油液通过水平管道，油液密度3/900m kg =ρ，管道内径为
mm d 10=，长m l 5=，进口压力MPa p 41=，问当流速为s m /3时，出口压力2
p 为多少？
3-64 水平放置的光滑圆管由两段组成，直径mm d 101=，mm d 62=，长度m l 3=，油液
密度3
/900m kg =ρ，黏度s m v /102026-?=，流量min /18L q =。分别计算油液
通过两段油管时的压力损失。
3-65 在直径d ，长为l 的输油管中，年度为v 的油在液面位差H 的作用下运动着。如果只考
虑运动时的摩擦损失，试求从层流过渡到紊流时H 的表达式。
3-66 图示连接两水池的水平管道，mm d 150=，m l 50=，在m l 401=处装一阀门，水流
作恒定出流。m H 61=，m H 22=，设管道的03.0=λ，5.0=进ζ，4.0=阀ζ，1.0=出ζ，求管中流量。
3-67 运动黏度s m v /104026-?=的油液通过300m 长的光滑管道，管道连接两个液面差保
持不变的容器，液面差cm h 30=。如仅计及液体在管道中流动时的沿程损失，试确定：1）当流量为s L /10时液体作层流运动，管道必须的直径；2）当直径为算出直径时，不发生紊流时两容器最高的液面差max h 。
3-68 某动力系统采用长25m ﹑内径20mm 的管道，油液密度3
/870m kg ，运动黏度s m /104.024-?，求流量为s L /314.0时管道的压力损失。若流量增加到s
L /512.2时压力损失是多少？假设流动状态为紊流，沿程摩擦阻力系数取25.0Re 3164.0-=λ。
3-69 水乡保持液位h 不变，水箱中液体经水箱底部直径为d ﹑长为l 的垂直管通入大气。设
管中的沿程阻力系数为λ，水的密度为ρ，不计局部损失，求流量和管长的关系。
3-70 油在垂直管中流动，油的黏度s m v /104026-?=，密度3
/900m kg =ρ，大直径管道mm d 202=，小直径管道mm d 101=，从1—1到2—2的高度差为2m ，m l 12=。两直径间有一缩接，长度忽略不计。如其逐渐收缩方向与流向一致时，2.01=ζ，如相反时6.02=ζ（均与1d 截面处的流速相对应）。如果2—2的平均流速和表压不随流
向改变，始终保持s m v /12=，Pa p 52105?=，求油在两种不同流向时1—1处压
力表读数。
3-71 某系统由泵到马达的管路如图所示。已知mm d 16=，管总长cm l 384=，油的
3/900m kg =ρ，s m v /107.1826-?=，s m v /5=，在 45处21=ζ， 90处12.12=ζ， 135处3.03=ζ，求由泵到马达的全部压力损失（位置高度及损失之间的扰动均不计，管道看作光滑管）。
3-72 泵从油池中吸取润滑油，流量s cm q /1200
3=，油的黏度E 40，3
/900m kg =ρ，求：1）泵在油箱液面以上的最大允许安装高度，假设油的饱和蒸汽压为m 3.2水柱，吸油管直径mm d 40=，长m l 10=，仅考虑管中的沿程损失；2）当泵的流量增大一倍时，最大允许高度将如何变化？
3-73 流量min /16L q =的液压泵，安装在油面以下，油液的黏度s m v /102026-?=，密度3
/900m kg =ρ，其它尺寸如图所示。仅考虑吸油管沿程损失，试求泵入口处绝对压力的大小。
3-74 有一液压泵，流量为min /25L ，泵轴比油箱液面高出400mm ，油液的黏度为
s cm v /103022-?=。如只考虑吸油管中的沿程压力损失，问泵吸油腔处的真空度为多少？油的密度为3
/900m kg =ρ。
3-75 泵从一个大油池中抽吸油液，流量为min /150L ，油的黏度s cm /34.02，密度3/900m kg =ρ，吸油管直径60mm ，泵吸油管弯头的局部阻力系数为0.2，吸油管粗
滤网的压力损失为Pa 510178.0?。如希望泵入口处的真空度不大于Pa 5104.0?，求
泵的吸油高度。液面到滤网间的管路沿程损失可忽略不计。
3-76 泵以 min /4250
L q =的流量通过长m l 5000=和管径m d 3.0=的管道抽送3/950m kg =ρ的油，温度变化时油的密度不变。求在温度C t 401=,运动黏度s cm v /5.121=和 C t 102=，s cm v /2522=时抽油所需的功率。
3—5孔口流
3-77 安装在管内的薄壁小孔，孔前后的压力分别为1p 和 2p ，推导小孔流量公式时，可取
截面1-1及收缩截面c-c ，写出伯努利方程，设1=α，c v v <<1，则
g v g v g p g p c c 222221ζρρ++= c v c c p c p p v ?=-+=ρρζ2)(2111
通过小孔的流量 c d
c v c c c p A c p A c c v A q ?'=?==ρρ2200 可是实用的小孔流量公式p
A c q d ?=ρ20，21p p p -=?
将上述两式进行比较，是否可以认为c p 和2p 是近似相等的？d
c '是否和
d c 相等？
3-78 为减少水头损失，在大水管上装一分路，以量测分路的流量，来推导主水管的流量。
试说明大水管上的流量q 为分路流量q '的倍数。
3-79 当水流经mm d 10=的孔口，在水头m H 2=作用下流入大气时，试确定流量系数﹑
速度系数和截面收缩系数。已知流量s L q /294.0=时射流某一截面中心的坐标m x 3=和m y 2.1=。
3-80 同上题图，水箱下m H 5.2=处壁上开有cm d 4=的圆孔，设液面保持不变，孔口的
64.0=c c ，97.0=v c 。如果与空气的摩擦损失不计，试确定通过小孔流束下降2.5m 处的流速及直径为多少？
3-81 阀关闭时MPa p 28.01=，打开时MPa p 06.02=，mm d 12=，3/900m kg =ρ，
求阀门打开时的流量q 是多少？
3-82 直径为6mm 的小孔两端的压降为7MPa ，试概略计算通过这个小孔的流量，小孔的流
量系数取6.0=d c 。
3-83 有一薄壁节流小孔，通过流量min /25L q =时，压力损失为0.3MPa ，试求节流孔的
通流面积，设流量系数61.0=d c ，油的密度3/900m kg =ρ。
3-84 为什么在孔口处套上一段适当长度的管嘴，可增大孔口的出流量？最适合的管嘴长度
液压传动与控制
液压传动与控制 1.液压传动得工作原理 以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递得方式,即为液压传动。 2.液压传动得特征 ⑴力(或力矩)得传递就是按照帕斯卡原理(静压传递定律)进行得 ⑵速度或转速得传递按容积变化相等得原则进行。“液压传动”也称“容积式传动”。 3.液压传动装置得组成 ⑴动力元件即各种泵,其功能就是把机械能转化成压力能。 ⑵执行元件即液压缸(直线运动)与马达(旋转运动),其主要功能就是把液体压力能转化成机械能、 ⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用就是通过对流体得压力、流量及流动方向得控制,来实现对执行元件得作用力、运动速度及运动方向等得控制;也用于实现过载保护、程序控制等。 ⑷辅助元件上述三个组成部分以外得其她元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作就是必不可少得。 ⑸工作介质就是用来传递能量得流体,即液压油、 4.液压油得物理性质 ⑴密度 ⑵可压缩性表示液体在温度不变得情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大得特性、 ⑶液体得膨胀性液体在压力不变得情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小得特性。 ⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间得内聚力要阻止液体分子得相对运动,由此产生一种内摩擦力。液体内部产生摩擦力或切应力得性质,称为液体得粘性。 ①动力粘度(绝对粘度)根据牛顿摩擦定理(见流体力学)而导出得粘度称为动力粘度,通常以μ表示、 ②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ得比值为运动粘度,用ｖ表示。
③相对粘度(条件粘度) 粘压特性在一般情况下压力对粘度得影响比较小,在工程中当压力低于５Mpa时,粘度值得变化很小,可以不考虑。 粘温特性液压油粘度对温度得变化就是十分敏感得,当温度升高时,其分子之间得内聚力减小,粘度就随之降低。 5.液压泵得主要性能参数 ⑴压力 ①工作压力P液压泵实际工作时得输出压力称为工作压力。 ②额定压力Pｓ液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转得最高压力称为液压泵得额定压力。 ③峰值压力Ｐｍaｘ在超过额定压力得条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行得最高压力值,称为液压泵得峰值压力、 ⑵排量与流量 ①排量V液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出得排出液体得体积称为液压泵得排量、 ②理论流量qt 在不考虑液压泵泄漏得情况下,在单位时间内所排出得液体体积得平均值称为理论流量。 ③实际流量q液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出得液体体积称为实际流量。 ④额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证得流量,亦即在额定转速与额定压力下泵输出得流量称为额定流量、 ⑶功率与效率 ①液压泵得功率损失 容积损失液压泵流量上得损失 机械损失液压泵在转矩上得损失 ②液压泵得功率 输入功率Pi 作用在液压泵主轴上得机械功率 输出功率Po 液压泵在工作过程中得实际吸、压油口间得压差Δp与输出流量q得
液压传动(各章节分类习题集)DOC
第一章液压传动概述 一、填空题： 1．液压传动是以（液压油）为传动介质，必须在（密闭容器内）进行，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。 3．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。 4．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。 5．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。 6．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）。 7．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。 8 液压传动系统的传动比比机械传动的大，传动效率比机械传动的低。 9. 液压传动系统可以实现无级调速，过载保护。 10. 液压传动系统单位质量输出功率大，传动均匀平稳。 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，易于实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。(×) 3. 液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。(×) 4. 液压系统故障诊断方便、容易。（×） 5. 液压传动适宜于远距离传动。（×） 6. 气压传动能使气缸实现准确的速度控制和很高的定位精度。（×） 7. 液压与气压传动介质成本都很高。（×） 8. 液压传动可在高温下运行。（×） 9. 气压传动介质可以回收循环使用，故成本很低（×） 三、选择题： 1. 液压系统的执行元件是（C ）。 A．电动机 B.液压泵C．液压缸或液压马达 D.液压阀 2. 液压系统中，液压泵属于（A ）。 A.动力部分 B.执行部分C．控制部分 D.辅助部分 3. 液压传动的特点有（B ） A.易于实现远距离操纵和自动控制； B.可在较大速度范围内实现无级变速； C.转向迅速、变速、传动准确； D.体积小重量轻，自润滑，且诊断、维护、保养和排放方便。 4. 气压系统对环境造成的危害是（C ）。 A．污染 B.浪费C．噪声 D.辐射 四.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
机床液压系统的设计.
2 液压传动的工作原理和组成 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 2.1 工作原理 1)电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油，油液被加压后,从泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀和回油管排回油箱。 2)工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减少。由此可见，速度是由油量决定的。 2.2 液压系统的基本组成 1）能源装置——液压泵。它将动力部分（电动机或其它远动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。 2）执行装置——液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。 3）控制装置——液压阀。通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向，根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 4）辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等.通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。 5）工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息。
液压传动试题及答案
《液压传动》期末考试试题(A 卷) 一、填空题(每空2分，共30分) 1. 液压传动系统中，将液体的压力能转换成机械能的是执行元件。 2. 某液压油在40℃时运动粘度为32×10-6m 2/s ，其牌号为N32。 3. 在密闭管道中作稳定流动的理想液体具有压力能、位能、动能三种形式的能量。在沿管道流动的过程中，这三种能量可以相互转换，但在任一过流截面处，三种能量之和为一常数。 4. 液压泵的排量为V ，转速为n ，则理论流量q t =V*n 。 5. 液压泵的机械效率为95%,总效率为90%,则泵的容积效率为94.7%。 6. 柱塞泵是依靠柱塞在柱塞缸体内作往复运动,使泵内的密封容积产生变化来实现泵的吸油和压油的. 7. 液压基本回路按功能分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路及多缸控制回路。 8. 某一单杆活塞液压缸的活塞横截面积为100cm 2，活塞杆横截面积为60 cm 2，液压油的压力为1MPa ，则活塞杆向前的推力为9806N 。（注：本题答10000N 、9800N 也算对） 9. 液压管道上的压力表读数5Kg/cm 2，则管道内液体的压力约为0.5MPa 。 10. 顺序阀是用来控制液压系统中两个或两个以上的工作机构的先后顺序。 11. 直动式溢流阀与先导式溢流阀中,工作时易产生振动和噪声,且压力波动比较大的是直动式溢流阀。 12. 变量叶片泵是通过调整定子与转子之间的偏心距来达到调整其输出流量的目的的. 二、判断题（每小题2分，共20分） 1. 当液体静止时,单位面积上所受的法向力称为压力,在物理学中则被称为压强。 （∨） 2. 真空度=绝对压力-大气压力。 （×） 3. 连续性方程是质量守恒定律在液体力学中的一种表达方式，伯努力方程是能量守恒定律在液体力学中的一种表达方式。 （ ∨） 4. 液压系统中由于某种原因所引起的压力在瞬间急剧上升的现象称为液压冲击。 （∨） 5. 液压传动中，作用在活塞上的压力越大，活塞的运动速度就越快。 （×） 6. 顺序阀、调速阀、减压阀和节流阀均属于压力控制阀。 （×） 7. 液压系统压力的大小取决于液压泵的额定工作压力。 （×） 8. 齿轮泵CB-B20的额定压力为2.5MPa,额定流量为 20 L /min 。 （∨） 9. 齿轮泵多用于高压系统中，柱塞泵多用于中、低压系统中。 （∨ ） 10. 双作用式叶片泵转子每旋转一周，每相邻叶片间的密封容积就发生一次变化，实现一 次吸油和压油的过程。 （× ） 三、选择题(每小题2分，共20分)： 1. 液压系统的最大工作压力为10MPa ，安全阀的调定压力应为（ B ） A 、等于10MPa ； B 、小于10MPa ； C 、大于10MPa D 、不知道。 2． 在先导式减压阀工作时，先导阀的作用主要是( C )，而主阀的作用主要作用是( A )。 A 、 减压； B 、增压； C 、调压。 3、有两个调整压力分别为5 MPa 和10 MPa 的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ B ）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（ A ）。 A 、5 MPa ； B 、10 MPa ； C 、 15 MPa ； D 、20 MPa ； 4、液压系统的控制元件是（ A ）。 A 、 液压阀 B 、 液压泵 C 、 电动机 D 、 液压缸或液压马达 5、要实现工作台往复运动速度不一致，可采用（B ）。 A 、双杆活塞缸 B 、单杆活塞缸的差动连接 C 、伸缩式液压缸 D 、组合柱塞缸
液压传动与控制讲课教案
液压传动与控制
液压传动与控制 1.液压传动的工作原理 以液体作为工作介质，并以其压力能进行能量传递的方式，即为液压传动。 2.液压传动的特征 ⑴力（或力矩）的传递是按照帕斯卡原理（静压传递定律）进行的 ⑵速度或转速的传递按容积变化相等的原则进行。“液压传动”也称“容积式传动”。 3.液压传动装置的组成 ⑴动力元件即各种泵，其功能是把机械能转化成压力能。 ⑵执行元件即液压缸（直线运动）和马达（旋转运动），其主要功能是把液体压力能转化成机械能。 ⑶控制元件即各种控制阀，其主要作用是通过对流体的压力、流量及流动方向的控制，来实现对执行元件的作用力、运动速度及运动方向等的控制；也用于实现过载保护、程序控制等。 ⑷辅助元件上述三个组成部分以外的其他元件，如管道、接头、油箱、过滤器等，它们对保证系统正常工作是必不可少的。 ⑸工作介质是用来传递能量的流体，即液压油。 4.液压油的物理性质 ⑴密度 ⑵可压缩性表示液体在温度不变的情况下，压力增加后体积会缩小、密度会增大的特性。
⑶液体的膨胀性液体在压力不变的情况下，温度升高后其体积会增大、密度会减小的特性。 ⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时，液体内分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动，由此产生一种内摩擦力。液体内部产生摩擦力或切应力的性质，称为液体的粘性。 ①动力粘度（绝对粘度）根据牛顿摩擦定理（见流体力学）而导出的粘度称为动力粘度，通常以μ表示。 ②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ的比值为运动粘度，用v表示。 ③相对粘度（条件粘度） 粘压特性在一般情况下压力对粘度的影响比较小，在工程中当压力低于5Mpa时，粘度值的变化很小，可以不考虑。 粘温特性液压油粘度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时，其分子之间的内聚力减小，粘度就随之降低。 5.液压泵的主要性能参数 ⑴压力 ①工作压力P 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。 ②额定压力Ps 液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。 ③峰值压力Pmax 在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的峰值压力。 ⑵排量和流量
液压传动课后习题答案解析总
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
数控原理与系统知识点
CH1 1.数控是数字控制系统的简称：广义上讲，是指利用数字化信息实行控制，也就是利用数字控制技术实现的自动控制系统，其被控对象可以是各种生产过程。狭义上理解，是利用数字化信息对机床轨迹和状态实行控制。 2.计算机数字控制系统都是由输入、决策、输出组成。 https://www.wendangku.net/doc/fd15793894.html,C:计算机数控系统。PLC:可编程逻辑控制器。DNC:分布式数字控制系统。CIMS:计算机集成制造系统。FMC:柔性制造单元。FMS:柔性制造系统。CAD:计算机辅助设计。CAM:计算机辅助制造。CAPP:计算机辅助工艺过程设计。CAQ:计算机辅助质量管理。MAP:制造自动化协议。LAN:工业局域网络。ISO:国际标准化组织。WOP:面向车间的编程系统。MRP:物料需求计划。ERP:企业资源规划。TCP/IP:传输控制协议/网际协议。 4.数控装置是数控系统的核心，主要功能：正确识别和解释数控加工程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、输出任务。 5.数控机床右手坐标系，确定坐标系时一律看做工件相对静止而刀具产生运动，还规定增大刀具与工件之间距离的方向为正方向。 6.数控系统分类：(1)按数控机床运动轨迹分①点位数控系统②直线数控系统③轮廓数控系统(2)按数控机床伺服系统分①开环数控系统②全闭环数控系统③半闭环数控系统 7.数控系统的主要任务是进行刀具和工件之间相对运动的控制，通电后对机床各组成部分工作状态进行检查和诊断，并设置初始状态。 8.数控系统软件实现对输入的数控加工程序进行译码，刀补处理及插补运算等。 硬件和各功能程序的接口是由数控系统的管理软件实现的。 9.现代机械制造系统中，生产率和柔性是系统自动化程度的两个主要因素 CH2 1.输入方式包括光电式纸带阅读机输入，键盘方式输入，存储器方式输入和通信方式输入。 2.键盘分为全编码键盘(指由硬件逻辑直接提供被按键相应的ASCII码或其他编码的键盘)和非编码键盘(只提供行列矩阵位置)。 3.通信是指计算机与计算机或计算机与外部设备间的信息交换。 4.ISO与EIA代码大致分为数字码，字母码和功能码三大类。 5.译码的过程主要包括代码识别和功能码翻译两大部分。 6.功能码翻译过程：①建立一个与数控加工程序缓冲器相对应的译码结果缓冲器②考虑缓冲器规模③约定存储格式。 7.由于准备功能代码G(6组)和辅助功能代码M(4组)具有互斥性，因此可按功能分组。 8.数控加工程序诊断是指CNC装置在程序输入或译码过程中对不规范的指令格式进行检查，监控及处理的服务操作，其目的是防止错误代码的读入。 9.语法错误：是指程序段格式或程序字格式不规范的错误。逻辑错误：是指整个数控加工程序或一个程序段中功能代码之间相互排斥，互相矛盾的错误。 10.刀具补偿：刀具实际参与切削的部分是刀尖或刀刃边缘。它们与刀具中心或刀架参考点之间存在偏差，因此需要通过数控系统计算偏差量并将控制对象由刀具中心或刀架参考点变换到刀尖或刀刃边缘上，以满足加工需求。 11.刀具中心轨迹始终在编程轨迹的左边时称为左刀补G41，在右边为右刀补G42。 12.刀具半径补偿执行过程①刀具半径补偿建立②刀具半径补偿进行③刀具半径补偿撤销CH3 1.脉冲增量(行程标量)插补算法是通过向各个运动轴分配脉冲，控制机床坐标轴相互协调运动，从而加工出一定轮廓形状的算法。 2.数据采样(时间标量)插补算法是根据数控加工程序编写的进给速度，先将零件轮廓曲线插补周期分割为一系列首尾相连的微小直线段，然后输出这些微小直线段对应的位置数据增量，用以控制伺服系统实现坐标轴的进给。 与脉冲增量插补算法相比数据采样插补算法结果不再是单个脉冲，而是位置增量的数字量。 3.逐点比较法四个工作节拍①偏差判别②坐标进给③偏差计算④终点判别。 4.终点判别方法①总步长法②投影法③终点坐标法。
液压传动试题三(有答案)
学年 学期 液压传动试题三 （满分80分） 一、 填空（15分） 1． 液压传动利用液体的________来传递能量；而液力传动利用液体的_______来传 递能量。 2． 对液压油来说，压力增大，粘度_________；温度升高，粘度_________。 3． 32号液压油是指这种油在40℃时的______粘度平均值为32mm 2/s 。 4． 液压油的粘度有 、 和 三种。 5． 齿轮泵按照啮合形式可分为_________式和_________式两种。 6． 液压泵按结构的不同可分为 式、 式和 式三种；按单位时 间内输出油液体积能否调节可分为 式和 两种。 7． 流量控制阀中的调速阀是由 阀和 阀 联而成。 8． 理想液体是没有__________和不可__________的假想液体。 9． 液压阀按用途分为______控制阀、_____控制阀和______控制阀。 10． 液压缸按结构特点可分为______式、______式和______式三大类。 11． 柱塞泵按柱塞排列方向不同分为__________和___________两类。 注 意行为规 范，遵守考试纪律
12．绝对压力是以_______为基准进行度量，相对压力是以______为基准进行度量的。 二、简要回答下列问题（15分） 1．液压传动系统由哪几部分组成？（2分） 2．写出实际液体的伯努利方程，并说明公式中各项的物理意义。（4分） 3．解释层流、紊流，并说明用什么来判别（4分） 4．简述溢流阀在液压系统中的应用。（5分） 三、绘制下列各曲线图（15分） 1．液压泵的压力－理论流量、实际流量、容积效率和总效率特性曲线。（5分）
《数控原理与系统》教案
第一章数控系统概述 1.1基本概念 1、数控系统的基本概念 数控系统，就是利用数字化信息进行控制的系统，被控制的对象可以是各种生产过程，在本书中讨论的数控系统特指利用数字化信息对机床进行控制的系统。 1）数字化信息——数字信息构成的控制程序 2）控制对象——各种生产过程 数控系统组成框图 2、数字控制的基本原理 原理：首先将被加工零件的有关信息（几何信息、工艺信息等）表示成数字控制装置所能接受的指令信息，然后由数字控制装置对指令信息和反馈信息进行处理，计算出机床各坐标运动的控制信息，最后将控制信息转换为机床各坐标部件的实际运动，加工出符合设计要求的零件。 几何机床 实质：机床数字控制是一种信息变换与处理的过程，其基本原理可以用“分解与合成”进行概括。 1）零件表面信息的分解； 2）刀具轨迹信息的分解； 3）基本曲线信息的分解； 4）坐标运动的实现； 5）刀具轨迹的合成； 6）加工路径的合成； 3、数控系统的分类 1）按运动轨迹分类
点位数控系统 这种数控系统仅控制机床运动部件从一点准确地移动到另一点，在移动过程中不进行加工，对移动部件的移动速度和运动轨迹没有严格要求。 直线数控系统 这类数控系统除了控制机床运动部件从一点到另一点的准确定位外，还要控制两相关点之间的移动速度和运动轨迹。 轮廓数控系统 这类数控系统能对两个以上机床坐标轴的移动速度和运动轨迹同时进行连续相关的控制，能够进行各种斜线、圆弧、曲线的加工。 2）按伺服系统分类 开环数控系统 无检测反馈，信号流程单向，结构简单，成本较底，调试简单，精度、速度受到限制，执行元件通常采用步进电机。 半闭环数控系统 有检测反馈，但不包含机械传动元件的误差，精度较高，稳定性高，调试方便，执行元件通常采用伺服电机。 闭环数控系统 有检测反馈，包含机械传动元件误差，精度高，稳定性不易保证，调试复杂，执行元件通常采用伺服电机。 2）按功能水平分类 经济型数控系统 这类数控系统通常采用8位CPU或单片机控制，分辨率一般为0.01mm，进给速度达6~8m/min，联动轴数在3轴以下，具有简单的CRT字符显示或数码管显示功能。 普及型数控系统 这类数控系统通常采用16位的CPU，分辨率可达0.001mm，进给速度达10~24m/min，联动轴数在4轴以下，具有平面线性图形显示功能。 高级型数控系统 这类数控系统通常采用32位的CPU，分辨率高达0.0001mm，进给速度可达100m/min，联动轴数在5轴以上，具有3维动态图形显示功能。 4、机床数控技术的发展 1）1952年，电子管数控系统，第一代 2）1959年，晶体管数控系统，第二代 3）1963年，集成电路数控系统，第三代 4）1970年，小型计算机数控系统第四代 5）1974年，微型计算机数控系统，第五代 6）20世纪80年代，基于PC的数控系统，第六代 1.2计算机数控系统 1、 CNC系统的功能 1）基本功能 控制功能 G功能 插补功能 主轴功能
组合机床液压传动系统分析
组合机床液压传动系统分析 摘要：液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成滑台运动所需的机械能。它对液压系统性能的主要要求是速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理，效率高，发热少。采用滑台液压传动系统的组合机床在运行中经常有故障发生，如噪声、爬行、泄漏、油温过高、换向时冲击大、压力提不高、运动速度低于规定值等现象。本文主要针对滑台液压系统的工作原理以及常见故障进行分析。 关键词：组合机床液压传动故障 一、前言 1、液压传动的概念 液压传动是用液体作为工作介质来进行控制和传递能量的传动方式。液压系统是利用液压泵将机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。驱动组合机床滑台的液压系统是由油箱、液压泵、过滤器、开停阀、溢流阀、换向阀、节流阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 2、滑台液压传动的优、缺点 优点：在相同的体积下，液压执行装置能比电气装置产生出更大的动力。液压执行装置的工作比较平稳。由于液压执行装置重量轻、惯性小、反应快，所以易于实现快速起动、制动和频繁地换向。液压传动可在大范围内实现无级调速，并可在液压装置运行的过程中进行调速。液压传动容易实现自动化，因为它是对液体的压力、流量和流动方向进行控制或调节，操纵很方便。当液压控制和电气控制或气动控制结合使用时，能实现较复杂的顺序动作和远程控制。液压装置易于实现过载保护且液压件能自行润滑，因此使用寿命长。由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。 缺点：液压传动是以液体为工作介质，在相对运动表面间不可避免地要有泄漏，同时，液体又不是绝对不可压缩的，因此不宜在传动比要求严格的场合采用。液压传动在工作过程中有较多的能量损失，不宜于远距离传动。液压传动对油温的变化比较敏感，油温变化会影响运动的稳定性。因此，在低温和高温条件下，采用液压传动有一定的困难。为了减少泄露，液压元件的制造精度要求高，因此，液压元件的制造成本高，而且对油液的污染比较敏感。液压系统故障的诊断比较困难，因此对维修人员提出了更高的要求，既要系统地掌握液压传动的理论知识，又要有一定的实践经验。随着高压、高速、高效率和大流量化，液压元件和系统的噪声日益增大，这也是要解决的问题。
液压传动试题库及答案解析
一、填空题（每空2分，共40分） 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。 二、单选题（每小题2分，共20分） 1．压力对粘度的影响是（ B ） A 没有影响 B 影响不大 C 压力升高，粘度降低 D 压力升高，粘度显着升高 2．目前，90%以上的液压系统采用（ B ） A 合成型液压液 B 石油型液压油 C 乳化型液压液 D 磷酸脂液
3．一支密闭的玻璃管中存在着真空度，下面那个说法是正确的（ B ）A 管内的绝对压力比大气压力大B管内的绝对压力比大气压力小 C 管内的相对压力为正值D管内的相压力等于零 4．如果液体流动是连续的，那么在液体通过任一截面时，以下说法正确的是（ C ）A 没有空隙 B 没有泄漏C 流量是相等的 D 上述说法都是正确的 5．在同一管道中，分别用Re紊流、Re临界、Re层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数，那么三者的关系是 （ C ） A Re紊流< Re临界 一、填空题（每空1分，共20分） 1.液压传动是以（）能来传递和转换能量的。 2.液压传动装置由（）、（）、（）、 （）和（）五部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。 3.液体在管中流动时，存在（）和（）两种流动状 态。液体的流动状态可用（）来判定。 4.液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（）压力。 5.在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间 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（）。 6.单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各（）次，同一转速 的情况下，改变它的（）可以改变其排量。 7.三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联 结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的（）。 8.压力阀的共同特点是利用（）和（）相平衡的 原理来进行工作的。 9.顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口（），以实现执行元件 顺序动作的液压元件。 10.一般的气源装置主要由空气压缩机、冷却器、储气罐、干燥器和 （）等组成。 二、选择题（请在所选择正确答案的序号前面划√或将正确答案的序号填入问题的空格内）（每选择一个正确答案1分，共10分） 1．流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是（）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； 2．液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应为（大于10MPa） A)等于10MPa；B)小于10MPa；C)大于10MPa 3．（）叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；（）叶片泵运转时，不平衡径向力相抵消，受力情况较好。 A 单作用； B、双作用 4．一水平放置的双杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸浮动，其中位机能应选用（）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（）。 A. O型 B. M型 C 、 Y型 D. H型 5．（）在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通；（）、（）在常态状态时，阀口是常闭的，进、出油口不通。 A) 溢流阀； B)减压阀； C)顺序阀 三、图形符号识别题（10分） a ：； b ：； c ：； d ：； e ：； f ：； 液压传动复习题及参考答案 一、填空 1、液压传动是利用液体的（压力）能来传递能量的一种传动方式。其主要参数为（压力）和（流量）。 2、以（大气压力）为基准所表示的压力称为相对压力。 3、液体粘性用粘度表示,常用的粘度有（动力粘度）、（运动粘度）和条件粘度（或相对粘度)。 4、液体能量的表现有（压力能）、（位能/势能）和（动能）三种。 5、容积式液压泵是依靠（密封容积的变化）来进行工作的。 6、液压泵和液压马达的排量只随（几何尺寸）的变化而变化。 7、液压缸运动速度的大小决定于（进入液压缸的流量）。 8、减压阀常态时阀口常（开）。 9、油箱的功用有（储存油液）、（散发热量）、逸出气体和沉淀污物。 10、流体在管道中存在两种流动状态，（层流）时黏性力起主导作用，（湍流）时惯性力起主导作用，液体 的流动状态可用（雷诺数/Re）来判断，其计算公式为（）。 11、改变单作用叶片泵转子和定子之间（偏心距）的大小可以改变其流量。 12、常用的液压泵有（齿轮）、（叶片）和（柱塞）三类。 13、调速阀是由（调速）和（节流）串联而成的。 14、若换向阀四个油口有钢印标记：“A”、“P”、“T”、“B”，其中（P）表示进油口，（T）表示回油口。 15、密封装置是解决（泄漏）最重要、最有效的手段。 16、（调压）回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。 17、液压传动系统由（动力）装置、（执行）装置、（控制）装置、（辅助）装置和工作介质组成。 18、根据度量基准的不同，压力有两种表示方法：绝对压力和（相对压力）。 19、静力学基本方程的表达形式为（p=p0+ρgh）。 20、在液压传动中，能量损失主要表现为（温升）。 21、为了防止产生（空穴）现象，液压泵吸油口距离油箱液面高度不宜太高。 22、执行元件是将液体的（压力）能转化成（机械）能的元件。 23、压力继电器是一种将油液的（压力）信号转换成（电）信号的电液控制元件。 24、液压传动是以（有压）流体为能源介质来实现各种机械传动与自动控制的学科。 25、液压系统的工作压力取决于（负载）。 26、O型密封圈一般由（耐油橡胶）制成，其横截面呈（圆形/0形）型。 27、在实验或生产实际中，常把零压差下的流量（即负载为零时泵的流量）视为（理论）流量。 28、液压泵的机械损失是指液压泵在（转矩）上的损失。 29、差动回路中，活塞直径为D，活塞杆直径为d，为使活塞快进和快退速度相等，D和d满足关系 30、溢流阀的作用有（稳压）、（保护）和（背压/卸荷）等。 31、滤油器应满足的基本要求是（一定的过滤精度）和足够的过滤能力。 32、进油和回油节流调速系统的效率低，主要原因是（节流）损失和（溢流）损失。 33、顺序动作回路按控制方式不同分为（行程）控制和（压力）控制。 34、某液压系统的压力大于大气压力，则其绝对压力为（大气压力+相对压力）。 35、定常流动是指液体流动时液体中任一点处的（压力）、（密度）和速度不随时间而变化的流动。 36、由于液体具有（粘性），液体在管道中流动要损耗一部分能量。 37、外啮合齿轮泵位于轮齿脱开啮合一侧是（吸油）腔，位于轮齿进入啮合一侧是（压油）腔。 38、液压泵的功率损失包括（容积）损失和（机械）损失。 39、柱塞缸由于柱塞与缸筒无配合要求，所以它特别适用于行程（长/大）的场合。 40、液压缸的（容积）效率是液压缸的实际运动速度和理想运动速度之比。 数控原理与数控系统课程标准 课程名称：数控原理与系统 适用专业：数控技术专业 1. 课程定位和设计思路 1.1课程定位 本课程是数控技术专业的一门必修主干核心课程，不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实践性。课程以数控机床为研究对象，研究数字控制系统的工作原理、组成部分及其在数控机床上的应用。通过本课程的学习应使学生掌握数字控制技术的基本原理和方法，学会数字控制的基本设计或选用一般机械装置的数控系统，并培养学生正确使用数控设备的能力。本课程在高职数控专门人才的培养中具有重要的地位和作用。 1.2 设计思路 本课程以培养学生的数控技术的综合应用能力为总目标。坚持以高职教育培养目标为依据，基于本课程在机电类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，体现“以必需、够用为度”的原则，突出应用能力和综合素质的培养，充分注意“教、学、做”三结合。学习过程符合学生的认识过程和接受能力，符合由浅入深、由易到难、循序渐进的认识规律。把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生思维、应用能力。强调以学生发展为中心，帮助学生学会学习。在学习中，注意与相关的专业技术“接口”。理论教学中除了课堂教学外还可以在现场进行教学，这可增加学生对数控机床机构的感性认识。实践教学以实验形式开展。 通过教学体现： （1）通过对数控系统基本概念、微机数控系统的硬软件构成的学习，了解数控系统的主要工作过程，为后续学习建立感性认知。 （2）以加工程序具体流程为主线，学习加工程序的输入方法；数控加工程序的译码与诊断、软件实现；刀具补偿原理，刀具长度补偿、半径补偿；数控加工程序、进给速度预处理等知识。 （3）数控插补原理算法是数控系统的核心，通过对脉冲增量插补算法、数据采样插补算法、逐点比较法插补原理、数字积分法插补原理、数据采样插补原理的学习，让学生掌握数控加工编程指令是如何通过计算机系统转化为实际运动指令的过程。 （4）学习开环驱动系统、开环驱动系统的工作原理、步进电动机及其性能指标、脉冲驱动电源、脉冲分配与速度控制、传动间隙及传动误差、开环数控系统软件、开环数控系统软件的内容、开环数控系统软件的速度控制、步进电动机环行分配程序、步进电动机自动升降速程序、传动间隙及传动误差软件补偿程序等知识，使学生掌握开环伺服执行机构的基本原理。 （5）学习闭环伺服驱动系统、直流电动机伺服系统、交流电动机伺服系统、使学生熟悉闭环伺服执行机构的基本原理。 （6）通过对主轴驱动系统学习，掌握主轴驱动系统的工作原理、主轴分段无级调速及控制、主轴的进给功能与准停控制。 （7）通过对数控系统中PMC的应用实例的分析，掌握数控系统中PMC的信息交换、数控系统中PMC控制功能实现方式。 （8）熟悉典型数控系统。 1 液压传动设计 题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务，工作原理如下： 夹紧油缸： 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸： 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度：0.04m/s 夹紧缸慢进速度：7mm/s 最大夹紧力：45KN 进给油缸快进速度：0.17m/s 进给油缸慢进速度：0.017m/s 最大切削力：125KN 进给工作部件总质量：250 m kg 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大250mm） 进给缸行程：用行程开关调节（最大1000mm） 2 负载与运动分析 已知最大夹紧力为45KN ，则夹紧油缸工作负载145F KN =，液压缸的机械效率取0.9m η=，则推力150m F KN η=，由于夹紧工作工作部件总质量很小，可以忽略。则惯性负载10m F =，阻力负载110fs fd F F ==。 夹紧缸快进、快退速度：11v = 1 3v =0.04m/s ，夹紧缸慢进速度：12v =7mm/s 。 夹紧缸行程：用行程开关调节最大250mm 已知最大切削力为125KN ，则进给油缸工作负载2125F KN =。进给工作部件总质量：250m kg =，取静摩擦因数为0.2s f =，动摩擦因数为0.1d f =；取往复运动的加速、减速时间0.2s 。 由式 m v F m t ?=? 式（2—1） 式（2—1）中 m —工作部件总质量 v ?—快进或快退速度 t ?—运动的加速、减速时间 求得： 惯性负载 1110.17250212.50.2 m v F m N N t ==?=? 阻力负载： 静摩擦阻力 0.2212.59.8416.5fS F N N =??= 动摩擦阻力 0.1212.59.8208.25fd F N N =??= 液压缸的机械效率取0.9m η=，则推力()2139120fd m F F N η+=。进给油缸 快进、快退速度：111v =11 3v =0.17m/s ，进给油缸慢进速度：112v =0.017m/s ，进给缸 行程：用行程开关调节最大1000mm 。综上所诉得出液压缸在各工作阶段的负载表2—1和表2—2。 表2—1 夹紧缸各工作阶段的负载F(N) 池州学院 2013— 2014学年度第2学期 “液压传动与控制”课程考试试卷 A 卷 一、填空题：本大题共10小题，每空1分，共10分。把答案填在题中括号上。 1．液压系统中的压力取决于（负载 ） 2.执行元件的运动速度取决于（流量 ） 。 3．液压传动装置由液压动力元件、液压执行元件、（ 液压控制元件 ）和液压辅助元件和液压工作介质。 4．在研究流动液体时，把假设既无粘性又（不可压缩 ）的液体称为理想流体。 5．价格最低廉的是齿轮泵，功率重量比最大的是（ 轴向柱塞泵 ）。 6. 泵噪声很小，寿命很长的是（螺杆泵 ）泵. 7． 液体在管道中存在两种流动状态，层流和（ 紊流 ）。 8．溢流阀为进口压力控制，阀口常（闭 ）。 9. 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接油箱。 10.调速阀是由（差压式减压阀 ）和节流阀串联而成。 二、单项选择题：本大题共6小题，每小题2分，共12分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的，把答案填在括号内。 1、在液压传动系统中，将机械能转换为液压能的元件为（ A ）。 A 、液压泵 B 、液压缸 C 、压力控制阀 D 、油 2在液压系统中，起过滤油液中的杂质，保证油路畅通作用的辅助元件为（A ）。 系： 年级/班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题 A、滤油器 B、油箱 C、油管 D、蓄能器 3、下列关于液压马达和液压泵，哪一叙述是不正确的（A ）。 A、液压泵就是液压马达 B、液压泵是动力元件，液压马达是执行元件 C、液压泵是将机械能转换为压力能 D、液压马达是将压力能转换为机械能 4、拟定液压系统时，应对系统的安全性和可靠性予以足够的重视。为防止过载，（ B ）是必不可少的。 A减压阀； B溢流阀； C平衡阀； D换向阀 5、为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，泵卸荷应采用（ D）型阀。 A "O" 型阀 B "H" 型阀 C "Y"型阀 D "M"型阀。 6、溢流阀串联时，系统压力取决于溢流阀设定值（），溢流阀并联时，系统压力取决于溢流阀设定值（ C ） A、最大值、最小值 B、之和、最大值 C、之和、最小值 D、最大值、之和 三、判断并改错：计7小题,每题2分，共14分， 正确的在该题前的（）中划“√”，错误的在该 题前的（）中划“×”，并写出正确的结果。 1、齿轮泵的齿顶与泵内腔之间的间隙处的泄漏量最大。 ×，齿轮泵的端面与泵内腔之间的间隙处的泄漏量最大 2、装配“Y”形密封圈时，其唇边应对着无油压力的油腔。 ×，装配“Y”形密封圈时，其唇边应对着有油压力的油腔 3、通过节流阀的流量与节流阀中的通流截面积成正比，与阀两端的压差大小无关。 ×，通过节流阀的流量与节流阀中的通流截面积成正比，与阀两端的压差大小有关 4、背压阀的作用是使液压缸回路中具有一定压力，保证运动部件工作平衡。 背压阀的作用是使液压缸回路中具有一定压力，保证运动部件工作平衡。液压传动与控制试题及答案
液压传动复习题与参考答案(一到四)
数控原理与系统课程标准
机床上有一夹紧进给液压系统
章斌2013-2014(2)液压传动与控制试卷A