流体力学复习资料

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1、流体力学与流体传动综合复习资料一、填空题1、 在液压系统中，由于某些原因使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。2、 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 3、 控制阀按其用途不同，可分为压力控制阀、流量控制阀 和 方向控制阀 三大类。4、 液体的流态分为层流和 紊流，判别流态 雷诺数。5、 油液粘度因温度升高升高，因压力增大而增大 。6、 气动三联件包括空气减压、过滤器 和油雾器。7、 液压系统中的压力负载 ,执行元件的运动速度取决于流量 。&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

2、 腔。9、 压力控制阀按其用途不同，可分为溢流阀、减压I 顺序阀 和 压力继电器 四种基本形式。10、 流体流动时的压力损失可以分为两大沿程压力损失和 局部压力损失。11 流体的连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的体现。12顺序阀的出油口与 工作回路 相连，而溢流阀得出油口直接接油箱。13 单杆双作用活塞缸差动连接时的有效作用面积是活塞杆的横截 面积14. 二通插装阀由 插装件 、控制盖板、先导控制阀、集成块体 四部分组成。二、判断题V ） 1、轴向柱塞泵既可以制成定量泵，也可以制成变量量泵。V ） 2、减压阀在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通的。（x ） 3、由间隙两端的压力差引起的流

3、动称为剪切流动。（X ） 4、定量泵与变量马达组成的容积调速回路中，其转矩恒定不变。（V ） 5、因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。 x ） 6、液压缸差动连接时，能比其它连接方式产生更大的推力。（x ） 7、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。V ） 8、减压阀在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通的。V ） 9、双作用叶片泵因两个吸油窗和两个压油窗对称分布，转子和轴承所受的径向液压力相平衡。（X ） 10、定量泵与变量马达组成的容积调速回路中，其转矩恒定不变。（V ） 11、因存在泄漏，因此输入液压

4、马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。（x ） 12、液压传动适宜于在传动比要求严格的场合采用。（ V ） 13、齿轮泵只能用作定量泵。（X ） 14、双作用式叶片马达与相应的双作用式叶片泵结构完全相同。15. 单作用叶片泵的叶片底部总是通高压油。（ X ）16 压力继电器是将电信号转化成压力信号的信号转换元件。（X）17在液压滑阀中，如果配合件处于同心位置，将会增大流经缝隙的泄漏。（X）18.液压系统的最高工作压力取决于溢流阀的调定压力。（V ）19同步运动分为速度同步和位置同步，位置同步必定速度同步，而速度同步必定位置同步20 柱塞缸属于单作用式液压缸（X ）

5、21 调速阀是由节流阀和定差减压阀并联而成的。（X ）22 叶片泵的工作压力总是低于柱塞泵的工作压力。（V ）三、选择题1、液压泵将（机械能 ）转换成（ 液压能 ），为系统提供（ 压力 ）和（流量）；液压马达将（液压能）转换成（ 机械能），输出（转矩）和（转速）。-选项有点混乱，填空了A、机械能B 、液压能C 、 转矩 D、压力E、角速度F、转矩G、流量2、单作用式叶片泵的转子每转一转，吸油、压油各（A )次。A 1B、2C、3D、43 、液压系统的最大工作压力为10MPa安全阀的调定压力应为（C ）。A、等于10MPa B 、小于10MPa C 、大于10MPa D 、其他4、在液体流动中，

6、因某点处的压力低于空气分离压而产生大量气泡的现象，称为（C ）。A、层流B、液压冲击C 、空穴现象 D 、紊流5、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 ）。A、液压泵B、液压马达C、液压缸D、控制阀6、 液压泵进口处的压力称为（D ）;泵的实际工作压力称为（A ）;泵的连续运转时允许合作的最高工作压力称为（C ）;泵短时间内超截所允许的极限压力称为（ B ）。A、工作压力B、最大压力C 、额定压力D、吸入压力。7、 液压系统利用液体的（C ）来传递动力。A、位能 B、动能 C、压力能 D、热能&有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为

7、（C ）;并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（ A ）。A、5MPa B 、10MPa C 、15MPa D、OMPa9、在其他结构参数相同且输入液压油的压力和流量不变时，双叶片摆动缸输出的转矩为单叶片缸的（C ），而输出的角速度只有单叶片缸的（ A ）。A、一半 B、一倍 C、两倍 D、四倍10、单作用叶片泵的叶片（B ） 一定角度。A、前倾；B、后倾；C、不倾斜 D、 前倾或后倾11. 在输入液压油的压力和流量不变时，双叶片摆动缸输出的转矩为单叶片缸的（C ）,而输出的角速度只有单叶片缸 的（A ）。A. 半 B .一倍 C .两倍 D .四倍12. 三位四通换向阀的中位机能取决于（A

8、）结构。A.阀芯；B.阀体；C.电磁铁；D弹簧四、简答分析题1、试用两个单向顺序阀实现“缸1前进一一缸2前进一一缸1退回一一缸2退回”的顺序动作回路，绘出回路图并说明两个顺序阀的压力如何调节。答：采用单向顺序阀的顺序动作回路如下图所示：1Y得电，缸1和缸2先后前进，2Y得电，缸1和缸2先后 退回。为此，Px1调定压力应比缸1工作压力高10%-15% Px2调 定压力应高于缸 1返回压力。2、试解释外啮合泵的困油现像，并说明危害。答：外啮合泵是由一对互相啮合的齿轮组成，通过齿轮在旋转时齿的啮合与分离形成容积的变化而吸油和压油。当齿轮啮合后，啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出而形成困油现象。

9、被困住的油会产生高压，对轴产生侧压力，容易使轴弯曲，轴承过早损坏，同时也消耗电机的功率。解 决的办法是在齿轮啮合处的侧面向排油腔开一道卸油槽，使困于两齿间的油可以被排出以消出困油现象。3、试分析以下溢流阀起什么作用？*1lL答：a）溢流稳压；b）作背压阀；c）作安全阀4、液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件?答：（1）必须有一个或几个密封的工作容积，而且工作容积是可变的;（2）工作容积的变化是周期性的，在每个周期内，由小变大时是吸油过程，由大变小时是压油过程;（3）吸压油腔必须分开，互不干扰。5、一夹紧回路如图所示， 若溢流阀调定压力为 5MPa减压阀调定压力为 2.5 MPa试分析（1）活塞

10、空载运动时 A、B两 点压力各为多少？ （ 2） 工件夹紧活塞停止后，A、B两点压力又各为多少？答：（1）空载，没有压力载荷故pAPb ；（2 ）加载停止后，左腔压力增大，左边的溢流阀卸载，故Pa 5Mpa,pB 2.5Mpa6、试绘制液控单向阀的职能符号，并描述其工作原理。答：当控制油口 K处不通入压力油时，它的工作机能和普通单向阀一样，流体只能从P1 口(正向)流向P2 口，反向截止。当控制口 K处通入压力油时，即可推动控制活塞，将推阀芯顶开，使P1 口和P2 口接通，这时流体便可在两个方向自由流通。7。双作用叶片泵和单作用叶片泵各自的优缺点是什么？答：单作用叶片泵可以改变流量即变量泵，它

11、只有一个吸油口，一个压油口，转子转动一周，吸、压油一次，定子 与转子偏心安装，定子为圆形，可变量，偏心距大小决定变量的大小，压力脉动比双作用的大，存在径向作用力。双作用叶片泵不能改变流量即定量泵，它有两个吸油口，两个压油口，转子转动一周，吸、压油两次，定子与转子 同心安装，定子为椭圆形，不可变量，压力脉动小，无径向作用力。&写出流体体积压缩系数的表达式，并描述其物理意义。答：流体体积压缩系数p，体积的相对变化量V/V与 P的比值极限称为流体体积压缩系数V/V 1 dV 2p limm/N p与p成反比，压强越高，气体的体积压缩系p P V dP数越小，压缩越难；压强越低，气体越容易压缩。9 试

12、绘一简明示意图说明齿轮泵径向不平衡力的产生原因与危害。齿轮泵工作时，在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。如上图所示，泵的右侧为吸油 腔，左侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮上，沿着齿顶的泄漏油，具有大小不 等的压力，就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。液压力越高，这个不平衡力就越大，其 结果不仅加速了轴承的磨损，降低了轴承的寿命，甚至使轴变形，造成齿顶和泵体内壁的 摩擦等。p 10 图示系统中，已知两溢流阀单独使用时的调整压力分别为：py1 6MPa , Py2 3MPa。试分析说明活塞向左和向右运动时，系统最大可能的工作压力是多少？并说明理由。答：不管油缸向左还是向右运动时，系统最大可能

13、的压力都是6Mpa, Py2顺序阀根本就打不开，系统压力与它无关。DT山11.如图所示，液压缸 A和B并联。若要求 A先动作，且速度可调；B缸则在A缸活塞运动到终点后才动作。试问图示回路能否实现要求的顺序动作？为什么？答：不是实现所要求的顺序动作，因为A先动作时为进口节流调速回路，旁路并联的溢流阀为调压溢流阀，阀此时已经打开，所以即使油缸A运动到终点，系统压力也不会再升高，所以B缸前的顺序阀打不开，实现不了顺序动作。五、计算题1、在变量泵定量马达回路中，已知变量泵转速np = 1500r/min，最大排量Vmax=8ml/r ,定量马达排量 Vm= 10ml/r ,安全阀调整压力 py=14M

14、Pa,设泵和马达 的容积效率和机械效率均为0.95，试求 (1)马达转速nM=1000r/min时泵的排量;(2) 马达负载转矩Tm=8N m时马达的工作压差 Apm；(3) 泵的最大输出功率。解：由题意知，qB MVVPnp pvMVVm,得出：VpVM nM 1 np PVMV10 100015000.950.957.387口1 / r；马达转矩TM/，故马达的工作压差彳 85.288Mpa ,该值在安全阀的调Vm mv 100.95定范围之内，故5.288Mpa为此时马达的工作压差。(3)泵的最大输出功率即工作压力为安全阀调整压力1500P py qpPyVpnp PV 148 0.95

15、 2660W602.已知液压马达的排量 V=250mL/r;入口压力为 当输入流量为22L/min时，试求：(1) 液压马达的输出转矩(Nm);(2) 液压马达的输出功率(kW);(3 )液压马达的转速(r/mi n)。 液压马达的输出转矩1 Pm Vm21Mm=-2(3)液压马达的输出功率:PMO =Py，故泵的最大输出功率:9.8Mpa;出口压力为 0.49Mpa;此时的总效率n m=0.9 ;容积效率n v0.92 ；X (9.8 0.49) X 250 X 0.9/0.92 = 362.4 N mPm qM n M/612=(9.8 0.49) X 22 X 0.9/60 = 3.07

16、 kw液压马达的转速：nMMV/Vm = 22 X 103 X 0.92/250qM n3.如图所示，两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，有效作用面积A1=100cm2, A2=80cni，液压泵的流量 qp=0.2X10-3m/s , R=0.9Mpa, 0，不计损失，求液压缸的负载F2及两活塞运动速度 V1, V2。解：由题意可得:竺竺 0.02m/s;100 10 4负载F1=ViA j -A 2丄” A2Pi/ Z2 /旳I|_=80.96 r/minV2q2 / A?40.02 80 10 ，40.16m /s;100 10因为 F2 F2/A, RA1 F2A F1；已知F10;

17、P2二RA/A21.125Mpa;所以 F2 F2A 112.5N4.已知液压马达的排量 V=250mL/r;入口压力为9.8Mpa;出口压力为0.49Mpa;此时的总效率n 沪0.9 ;容积效率n vm=0.92 ; 当输入流量为22L/min时，试求：(1) 液压马达的输出转矩(Nm);(2) 液压马达的输出功率(kW);(3 )液压马达的转速(r/mi n)。该题和第2题重复，详细解答见第二题。5 由变量泵和定量马达组成的容积调速回路。已知：泵的排量的变化范围为 排量为1)2)3)80ml/r ;安全阀的调定压力为 马达的最大输出扭矩； 马达输出转速的范围； 马达的最大输出功率。解：由题

18、意知，1050ml/r，转速为1500rpm;液压马达的10MPa设泵和马达的容积效率和机械效率都是0.9。试求:n马达(1) 马达最大扭矩：Tmax =p q(2) 马达输出转速范围：Q泵=123 615r / min;(3) 马达最大输出功率：Pm P泵 0.9 0.9 0.9 0.9=(0.810.81) 50 1500/210 80 0.9(10 50) 1500 0.90.9/2103.2Nm;0.980 n马达 / (0.910/608.2kw;0.9),则6 如图所示的U形管测压计内装有水银，其左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。水的密度已知 h 25cm , h1 35cm ,水银密度 113.6 103kg/m3,大气压力为 Po 1.013 105Pa ,321000kg/m。试计算A点的绝对压力与相对压力。解： 取 d-d 面为等压面U形测压计右支：Pd右二汞g(h hj;u形测压计左支：Pd左二PA水gh1；Pd左 =Pd右二 汞g(h h1)=PA水gh1 A点的相对压力为：Pa=汞gh gh(汞 水)=13.6 103 10 0.25+10 0.35 (13.6 1) 103 0.0781Mpa; A 点的绝对压力 PA 绝=0.1010.0781=0.1791 Mpa