流体传动与控制课后作业答案剖析

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1、1-1什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。动力元件——将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。包括液压泵、空压机。执行元件——将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。包括液压气动缸和液压气动马达。控制元件——对系统中流体的压力、流量或流动方向进行控制或调节。包括压力阀、流量阀和方向阀等。辅助元件——流体传动系统中的各种辅助装置。如油箱、过滤器、油雾器

2、等。1-2液压系统中的压力取决于什么？执行元件的运动速度取决于什么？液压传动是通过液体静压力还是液体动压力实现传动的？答：液压系统中的压力取决于外负载的大小，与流量无关。执行元件的运动速度取决于流量Q，与压力无关。液压传动是通过液体静压力实现传动的。1-3用职能符号表示液压系统，可以简单明了地表示液压系统结构组成及其功能，且便于绘制1-4优点：体积小，质量轻，结构紧凑；工作较平稳；易于实现无极调速操作简单、安全、经济易实现过载保护设计、制造和使用较简便缺点：不能保证严格的传动比传动效率不高对温度较敏感

3、制造精度要求高故障不易排查2-3液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示?它们又各用什么单位？答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用μ表示，国际单位为：Pas（帕秒）；工程单位：P（泊）或cP（厘泊）。（2）运动黏度：用ν表示，法定单位为，工程制的单位为St（沲,），cSt（厘沲）。（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度ºE，美国采用赛氏黏度SSU，英国采用雷氏黏度R，单位均为秒。2-11解：由题意D=q=4q/D=0.094m/s又∵q=D∴=0.034m/sq=(D-d)=3.86x

4、10m/s=23.16L/minq=(D-d)=3.74x10m/s=22.44L/min2-13解：设吸油管入口处截面为1-1截面，泵入口处的截面为2-2截面列1-1、2-2截面处的伯努利方程：由A=A∵A>>A所以<<，可忽略不计，且h忽略不计∴,；该状态是层流状态，即,代入伯努利方程：液压泵的吸油高度为2.15m.2-14解：当柱塞往下运动时，缸套中的油液可以看成是缝隙流动Q=－由题意h==1mm以柱塞为研究对象有F+PA=F+PA=P-P=又F=A=dl=-而Q=A=dd=-=(-)-0.32

5、m/st==0.3125s3-1要提高齿轮泵的压力须解决哪些关键问题？通常都采用哪些措施？答：要解决：1、径向液压力不平衡2、轴向泄漏问题为了减小径向不平衡力的影响，通常可采取：1）缩小压油腔尺寸的办法，压油腔的包角通常<45o；2）将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有1~2个齿起到密封作用。利用对称区域的径向力平衡来减小径向力的大小；3）还可合理选择齿宽B和齿顶圆直径De。高压泵可↑B，↑De；中、低压泵B可大些，这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。4)液压平衡法：在过渡区开设两个平衡油槽，分别

6、和高低压腔相同。这种结构可使作用在轴承上的力↓，但容积效率（ηv）↓齿轮泵的泄漏途径主要有三条：端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占75~80%），指压油腔和过渡区段齿间的压力油由齿间根部经端面流入轴承腔内（其与吸油腔相通）。径向间隙泄漏（约占15~20%），指压油腔的压力油经径向间隙向吸油腔泄漏。齿面啮合处（啮合点）的泄漏，在正常情况下，通常齿面泄漏很小，可不予考虑。因此适当的控制轴向间隙的大小是提高齿轮泵容积效率的重要措施。3-2叶片泵能否实现正反转？请说出理由并进行分析。答：不能。因为定量叶片泵前倾

7、13，是为了减小压力角，从而减轻磨损。而变量叶片泵后倾24，有利于叶片紧贴定子内表面，有利于它的伸出，有效分割吸压油腔。3-3简述齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的优缺点及应用场合。齿轮泵——优点：体积小、重量轻、结构简单，生产、维护成本低，自吸性能好，对油污染不敏感；缺点：流量脉动大，噪声大，排量不变，磨损不易修复，互换性差；场合：对稳定性要求不高、定量等场合。叶片泵——优点：结构紧凑，工作压力较高，流量脉动小，工作平稳，噪声小，寿命较长；缺点：吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感，结构复杂，制造工艺要求比

8、较高；场合：稳定性要求高，压力不太大等场合。柱塞泵——优点：柱塞泵的工艺性能好（主要零件均为圆柱形），配合精度高，密封性能好，工作压力较高，效率高；缺点：制造成本高；场合：高压、大流量、大功率的场合。3-4解：理论流量q=qn=100x1450=145000ml/min=145l/min=实际流量q=q=0.90x145=130.5l/min=T===26851.8P=T=26852w3-5解：在图上标出D点（2MPa，20L/min），过D点作线段AB