液压与气压传动 - 课后题答案 - 图文

第1章 思考题和习题解

1.3 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。

1.6 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？

Ff答：（1）动力粘度? ：动力粘度又称为绝对粘度，由式：??确定。

duAdy（2）运动粘度? ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：

???（3）相对粘度： ?1.7 国家新标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值？

答：我国液压油的牌号是用它在温度为40℃时的运动粘度平均值来表示的。例如32号液压油，就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32 mm2/s。 1.8 密闭容器内液压油的体积压缩系数?为1.5×10

解：根据体积压缩系数公式：

?3/MPa，压力在1 MPa时的容积为2 L。

求在压力升高到10 MPa时液压油的容积为多少？

??? 可得：

1?V

?PV0?V????V?p??1.5?10?9?2?9?106??0.027L

则：压缩后油的容积为Vt = 2 ? 0.027 = 1.973 L 答：压缩后油的容积为1.973 L

1.12 液压传动的介质污染原因主要来自哪几个方面？应该怎样控制介质的污染？

答：液压油液被污染的原因是很复杂的，但大体上有以下几个方面：

（1）残留物的污染（2）侵入物的污染：液（3）生成物的污染：这主要指液压传动系统在工作过程中所产生的金属微粒、密封材料磨损颗粒、涂料剥离片、水分、气泡及油液

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变质后的胶状物等所造成的液压油液污染。

控制污染的方法主要有：（1）减少外来的污染：（2）滤除系统产生的杂质：（3）控制液压油液的工作温度：（4）定期检查更换液压油液

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第2章 思考题和习题解

2.3 如题2.3图所示的连通器内装两种液体，其中已知水的密度?1= 1000 kg/m，h1= 60 cm，h2= 75 cm，试求另一种液体的密度 ?2是多少？

3paPdρ11'1ρ11'h11h2

题2.3图

解：在1-1等压面上，有：?1gh1?pa??2gh2?pa

则：?2??1h1h2?1000?60?800kg/ m3 75答：另一种液体的密度?2是800 kg/ m3。

2.4 解释下述概念：理想流体、定常流动、通流截面、流量、平均流速、层流、紊流和雷诺数。

答：理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。

定常流动：流体流动时，流体中任何点处的压力、速度和密度都不随时间而变化，称这种流动为定常流动。

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。 流量：在单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为体积流量，简称流量。 平均流速：流量与通流截面积的比值即为平均流速。???AudAq?。 AA 层流：液体质点互不干扰、液体的流动呈线状或层状、且平行于管道轴线。

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。

雷诺数：由平均流速?、管径d和液体的运动粘度?三个参数组成的无量纲数用来表明液体的流动状态。

2.5 说明连续性方程的本质是什么？它的物理意义是什么？

答：连续性方程的本质是质量守恒定律。它的物理意义是单位时间流入、流出的质量

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流量的差等于体积V中液体质量的变化率。

2.6 说明伯努利方程的物理意义并指出理想液体伯努利方程和实际液体伯努利方程有什么区别？

答：伯努利方程表明了流动液体的能量守恒定律。实际液体的伯努利方程比理想液体伯努利方程多了一项损耗的能量hw和比动能项中的动能修正系数。

p?2理想液体伯努利方程：z???const

?g2g2p1?1?12p2?2?2实际液体伯努利方程：z1???z2???hw

?g2g?g2g2.7 如题2.7图中所示的压力阀，当p1=6 MPa时，液压阀动作。若d1=10 mm，d2=15 mm，p2= 0.5 MPa，试求：（1）弹簧的预压力Fs；（2）当弹簧刚度k=10 N/mm时的弹簧预压缩量x0。

题2.7图

解：（1）Fs?p2?4d12?p1?4d12

Fs?(p1?p2)（2）x0??4d12=(6?0.5)?106??4?102?10?6=431.75（N）≈432（N）

Fs431.75??=0.043（m）=43（mm） 3k10?10答：弹簧的预压力Fs为432 N，预压缩量x0为43 mm。

2.9如题2.9图所示，液压泵的流量q = 25 L/min，吸油管直径d = 25 mm，泵口比油箱液面高出400 mm。如果只考虑吸油管中的沿程压力损失?p沿，当用32号液压油，并且油温为40℃时，液压油的密度 ? = 900 kg/m。试求油泵吸油口处的真空度是多少？

解：吸油管路中液压油的流速：

3q4q25?10?3???2??0.849m/s 2A?d60???（25?10-3）?d0.849?25?10?3??663?2320 雷诺数：Re??32?10?6第 4 页

吸油管路中液压油的流动为层流。在吸油管路1—1截面（液面）和2—2截面（泵吸油口处）列写伯努利方程：

2p1?1?12p2?2?2z1???z2???hw

?g2g?g2g式中：z1?0，p1?0，?1?0（因为?1?2）。

则：p2??(?gz2??2其中：??900kg/m3，z2?0.4m，?2?2，?2?0.849 m/s，

2?2?2??p)

l??2750.4900?(0.849)2?p????587 Pa

d2Re25?10?32将已知数据代入后得：

p2??(3528?648.27?587)??4764 Pa

答：液压泵吸油口真空度为0.004764 MPa。

题2.9图

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