第一章液压传动基础知识
一、填空题
1．液压传动是利用系统中的液体作为工作介质传递运动和动力的一种传动方式。
2．液压泵是利用密闭容积由小变大时，其内压力，密闭容积由大变小时，其内压力的原理而吸油和压油的。
3．液压系统由、、、和五部分组成。
4．液压泵是将原动机输入的转变为液体的的能量转换装置。它的功用是向液压系统。
5．液压缸是将液体的压力能转变为的能量转换装置；液压马达是将液体的压力能转变为的能量转换装置。
6．各种液压阀用以控制液压系统中液体的、和等，以保证执行机构完成预定的工作运动。
7．辅助装置包括油箱、油管、管接头、过滤器、压力表和流量计等，它们分别起、、、和
等作用。
8．目前液压技术正向着、、、、、
及液压与相结合的方向发展。
9．液体流动时，的性质，称为液体的粘性。
10．液体粘性用粘度表示。常用的粘度有、和。
11．液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值称为，用符号表示，其国际单位为，常用单位为，两种单位之间的关系是。
12．将mL被测液体在θ°C时由恩氏粘度计小孔中流出所用的时间t1与mL 蒸馏水在°C时由同一小孔中流出所用的时间t2之比，称为该被测液体在
θ°C时的，用t2表示。
13．矿物油在15°C时的密度约为，水的密度为。
14．液体受压力作用而发生体积变化的性质，称为液体的。在或时，应考虑液体的可压缩性。
15．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动件速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动件速度较快时，为了减小功率损失，宜采用粘度较的液压油。
16．液体为相对静止状态时，其单位面积上所受的法向压力，称为，用符号表示。其国际单位为，常用单位为，工程单位为，它们之间的关系为。
17．液压系统的工作压力决定于。
18．在密闭系统中，由外力作用所产生的压力可，这就是静压力传递原理。
19．液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与的乘积。
20．在研究流动液体时，将既又的假想液体，称为理想液体。
21．单位时间内流过称为流量，其国际单位为，常用单位为，它们之间的关系为。
22．流过过流断面的流量与其面积之比，称为过流断面处的，其国际单位为，常用单位为。
23．当液压缸的有效面积一定时，活塞运动的速度由.决定。
24．要使液压泵吸油口处的真空度不致过高，应减小和。
一般情况下，吸油管应，泵的安装高度h不大于。
25．液体流动时为层流还是紊流，与管内液体的、及管子的有关。
26．流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心时缝
隙流量的倍。
二、判断题
1．液压传动系统因其工作压力可很高，因而其最突出的特点是：结构紧凑，能传递大的力或转矩。( )
2．液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速启动、制动和频繁换向。( )
3．液压传动能保证严格的传动比。( )
4．液压传动与机械、电气传动相配合，能很方便地实现运动部件复杂的自动工作循环。( )
5．液体的可压缩性比钢的可压缩性大10～15倍。( )
6．当压力大于10MPa或压力变化较大时，则需要考虑压力对粘性的影响。( )
7．液压系统的工作压力数值是指其绝对压力值。( )
8．液压元件不要轻易拆卸，如必须拆卸时，应将清洗后的零件放在干净地方。在重新装配时要防止金属屑、棉纱等杂物进入元件内。( )
9．作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。( )
10．在一般情况下，液压系统中由液体自重引起的压力差，可忽略不计。( )
11．液压系统工作时，液压阀突然关闭或运动部件迅速制
动，常会引起液压冲击。( )
12．液体在变径管中流动时，其管道截面积越小，则流速越高，而压力越小。( )
三、问答题
1、什么是液体传动、液压传动和液力传动?
答：(1)液体传动以液体为工作介质传递能量和进行控制的传动方式称为液体传动。
(2)液压传动利用液体压力能传递动力和运动的传动方式称为液压传动。
(3)液力传动主要利用液体动能的传动方式称为液力传动。
2、什么是液压传动原理图?什么是元件、回路和系统?
答：(1)液压传动原理图由代表各种液压元件、辅件
及连接形式的图形符号组成，用以表示一个液压系统
工作原理的简图，称为液压传动原理图。图1—1所
示的磨床工作台液压传动原理图，即是一例。
图形符号有两种表达方式：一种用结构示意图，
如图1—1a所示，这样的图形比较直观，元件的结构
特点清楚明了，但图形太繁琐，绘图麻烦；另一种是
图形符号图，即把各类液压元件用其图形符号表示，
(2)元件由数个不同零件组成的，用以完成特定功能
的组件，称为元件，如液压缸、液压马达、液压泵、
阀、油箱、过滤器、蓄能器、冷却器和管接头等。这
些元件有的是通用的、标准化的。
(3)回路液压回路是完成某种特定功能、由元件构成的典型环节。
(4)系统液压系统是由回路组成的，用以控制和驱动液压机械完成所需工作的整个传动系统。在农业机械中，采用液压技术电很广泛，如联合收割机、拖拉机和犁等。
在汽车工业中，液压越野车、液压自卸式汽车、液压高空作业车和消防车等均采用了液压技术。
在轻纺工业中，采用液压技术的有塑料注塑机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机和纺织机等。
在船舶工业中，应用液压技术很普遍，如全液压挖泥船、打捞船、打桩船、采油平台水翼船、气垫船和船舶辅机等。
近几年，又在太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟和高层建筑防震系统及紧急刹车装置等设备中，也采用了液压技术。
总之，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用液压技术，其前景非常光明。
3、什么是压力与压强?压力的单位是什么?
答：液体的压力是指液体在单位面积上所受到的垂直作用力，常用p表示。
压强与压力概念相同，是同义词，在物理学中称为压强；在液压传动中称为压力。
压力的法定计量单位为Pa(帕，N／m2)或MPa(兆帕)，1MPa=106Pa。
4、静止液体的压力特性如何?
答：（1）静止液体中，任何一点所受到的各个方向的压力都相等。如果液体中某点受到的各个方向的压力不等，那么液体就要运动，破坏了静止的条件。
（2）液体只能承受压力，且液体的压力总是垂直于承受压力的表面，其压力的方向指向承压表面的内部。如果压力不垂直于承压表面，则液体就要沿着这个表面的某个方向产生相对运动；如果压力的方向不是指向承压表面的内部，则由于液体不能承受拉力，液体也要离开这个表面产生运动，于是破坏了液体的静止条件。
（3）在密闭容器中的静止液体．如果任意一点的压力有变化，这个压力的变化值将传给液体中的所有各点，且其值不变。
5、什么是大气压力、相对压力、绝对压力和真空度?它们之间有什么关系?液压系统中的压力指的是什么压力?
答：(1)大气压力 由大气中空气重力产生的压力称为大气压力。
(2)相对压力 以大气压力为基准测得的高出大气压的那一部分压力称为相对压力。通常，压力计所指示的压力是相对压力。
(3)绝对压力 以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。
(4)真空度 如果作用在液体某处上的绝对压力小于大气压力时，绝对压力比大气压力小的那部分数值，叫做该点的真空度。 ，
(5)液压系统中的压力 液压系统中的压力，指的是相对压力。
6、在液压传动中，计算液体的压力时，为什么一般忽略由液体质量引起的压力，而在建筑水渠时必须计算水的质量对坝产生的压力? 答：液体内部所受到的压力为A F gH p +=ρ，由此可知，液体内部压力包括两部分，一是由液体质量所引起的压力，另一是由外力所引起的压力。
在一般的液压传动系统中，管道配置高度通常不超过10m ，若液压油的密度为900kg ／m 3，这时由液压油质量所引起的压力kPa gh 3.88=ρ，但由外力所引起的压力是很高的，在低压系统中可达2.5MP ，在高压系统中可达32MPa 以上。可见，在液压传动系统中，由外力引起的压力远远大于由液体本身质量引起的压力，因此在计算液体的压力时，可忽略由液体本身质量引起的压力。
对于水渠来说高达几米或更高，这时由河水本身引起的压力gh ρ已相当大，而由大气压引起的压力是微不足道的，这时必须计算水的质量对坝产生的压力。
7、什么是流动液体的液阻和压力损失?压力损失分哪两种形式?
答：(1)液阻 实际液体具有粘性，在管道中流动就会产生阻力，这种阻力称为液阻。
(2)压力损失 液体在管道中流动时，由于存在液阻，就必须多消耗一些能量来克服前进路上的阻力，这种能量消耗称为压力损失。
(3)压力损失的形式 液体在直管中流动时，由于液体具有粘性，因液体各质点的运动速度不同。液体分子间存在内摩擦力的作用，液体与管壁间也产生摩擦，由于摩擦阻力的存在，液体流动必须克服摩擦力的阻碍，因此消耗了一部分能量，这是沿程压力损失。
液体在管道中流动时，还会遇到管道的弯曲、直径突然扩大或缩小、管道分支、小孔、阀口等局部装置，液体流经这些局部地区时就会产生撞击，速度突然变化而产生附加摩擦，流向改变形成旋涡等，因此要消耗一部分能量，这是局部压力损失。液体在管道中流动时的压力损失，就表面而言，为沿程压力损失和局部压力损失这两种形式。
8、 溢流阔的调节压力低于推动活塞运动所需压力时，系统能正常工作吗?为什么?
答：溢流阀的调节压力低于推动活塞运动所需的压力时，系统不能正常工作。理由是：当系统压力达到溢流阀的调节压力时，溢流阀打开，油液经溢流阀排出，系统中的压力也就不会再升高了，这时系统的压力等于溢流阀的调整压力，因油压低于推动活塞运动所需压力，所以系统不能正常工作。要使系统正常工作，必须提高溢流阀的调整压力，使其稍高于系统的工作压力。
9、什么是理想液体和实际液体?
答：(1) 理想液体假设液体既无粘性又不可压缩，这样的液体称为理想液体。实际上不存在理想液体，仅在一般分析中为了简化起见，才引用这一概念。
(2) 实际液体任何液体都具有粘性，而且可以上压缩(尽管可压缩性很小)，这样的液体称为实际液体。
10、什么是流量和流速?二者之间有什么关系?液体在管道中的流速指的是什么速度?
答：(1)流量在单位时间内，流过某通流截面的液体体积，称为流量。通常用q表小，单位为cm3／s或L／min (1L==l000cm3)。
(2 ) 流速是指流动液体内的质点在单位时间内流过的距离。以v表示，单位为m／min 或cm/s。
(3 ) 液体在管道中的流速由于实际液体都具有粘性，所以液体在管道中流动时，在同一截面上各点的实际流速不相等，越接近管子中心、流速越高，管子中心的流速最高；相反，越接近管壁其流速越低。在一般场合下，都以平均流速计算。平时所说液体在管道中的流速指的是平均流速。
(4 ) 流量和流速的关系流量和流速的关系可用下式表示，即
q=vA
式中q—流量；
v—液体的流速；
A—液体流经某横截面的面积。
这表明液体的流量q等于液体通过某一横截面的面积A与液体流速v的乘积。当液体通过的横截面面积一定时，液体的流动速度越高，需要的流量越大。
11、什么是流动液体连续性原理?举例说明它的应用。
答：在一般工作状态下．液体基本上是不可压缩的，即密
度ρ是常数；液体又是连续的，不可能有空隙存在，因此
液体在压力作用下稳定流动时，液体中间也不可能产生空
隙，根据物质不灭定律，液体在管内既不可能增多，也不
可能减少，所以它在单位时间内流过管道每一截面的液体
质量一定是相等的。这就是液体的连续性原理。
这一原理应用很广泛，例如利用它可计算图1－5中
柱塞4上升的速度v2。设活塞5的有效面积为A1，，活塞下
降速度为v1，柱塞4的有效面积为A2。。根据液体的连续
性原理可知：
2211A v A v = 于是2112A A v v =， 从计算v 2的过程可以看出，液体流经截面一定时，流量越大，则流速越高。根据这个道理可计算出执行元件的运动速度和所需流量。
12、什么是流动液体的能量方程(伯努利方程)?在液压传动中为什么只考虑油液的压力能? 答：(1) 流动液体的能量方程 理想液体在管内做稳定流动时，具有三种能量形式，即压力能、动能和位能。它们之间可以互相转换，并且液体在管内的任何位置，这种能量的总和是一定的。其方程式为：
g
v h g p g v h g p 2222222111++=++ρρ 式中，ρ－液体的密度；
g —重力加速度。
(2)在液压传动中所考虑的能量形式 在液压传动中，位能h 和动能g
v 22与压力能g p ρ相 比小得多，因此可忽略不计。也就是说，油液中的能量主要是以压力能形式出现，所以在计算时只考虑压力能的作用。
13、必须具备哪些条件才能应用伯努利方程解决实际问题?
答：（1）液体是稳定流动。（2）液体所受质量力只有重力。（3）液体是连续的，不可压缩的，即密度ρ=常数。（4）所选择的两个通流截面必须符合渐变流条件，而不考虑两截面间的流动状态。
14、什么是层流和紊流?
答：(1)层流 层流是指液体流动时，液体质点没有横向运动，互不混杂，呈线状或层状的流动。
(2)紊流 紊流是指液体流动时，液体质点有横向运动(或产生小旋涡)，做混杂紊乱状态的运动。
15、用什么来判断液体的流动状态?雷诺数有什么物理意义?
答：(1) 对液体流动状态的判断 液体的流动状态为层流或紊流，通过雷诺数Re 来判断。液体在圆管中流动时的雷诺数Re 用数学式表示为： ν
vd
R e = 式中d —管道直径；
v 一液体流动速度；
ν—液体的运动粘度。
液体流动的状态，由层流转为紊流的条件由临界雷诺数决定。当雷诺数Re 小于临界雷诺数Rec 时为层流：大于Rec 时为紊流。通过实验得出的常见液流管道的临界雷诺数见表1 -l 。
表1-1 临界雷诺数
(2)雷诺数的物理意义由雷诺数Re的数字表达式可知，惯性力与粘性力的无因次比值是雷诺数；而影响液体流动的力主要是惯性力和粘性力。所以雷诺数大就说明惯性力起主导作用，这样的液流呈紊流状态；若雷诺数小就说明粘性力起主导作用，这样的液流呈层流状态。
16、产生空穴现象有何危害?应怎样防止它产生?
答：如果在液流中产生了空穴现象，会使系统中的局部压力猛烈升高，引起噪声和振动，加上气泡中有氧气，在高温、高压和氧化的作用下就会产生气蚀，使零件表面受到腐蚀，甚至造成零件失灵。尤其在液压泵部分发生空穴现象时，除了会产生噪声和振动外，还会由于液体的连续性被破坏，降低吸油能力，以致造成流量和压力的波动，使液压泵零件承受冲击载荷，降低液压泵的使用寿命。要想完全消除空穴现象是十分困难的，但可尽力加以防止，其主要措施有下面几点：
（1）保持液压系统中的油压高于空气分离的压力。对于管道来说，要求油管要有足够的管径，并尽量避免有狭窄处或急剧转弯处。对于液压泵，离油面的高度不得过高，以保证液压泵吸油管路中各处的油压都不低于空气分离压力。
（2）降低液体中气体的含量，例如管路的密封要好，不要漏气，以防空气侵入。
（3）对液压元件应选用抗腐蚀能力较强的金属材料，并进行合理的结构设计，适当增加零件的机械强度，减小表面粗糙度，以提高液压元件的抗气蚀能力。
17、为什么要限制液体在管路中流动的速度?
答：液压传动中的压力损失，绝大部分转变为热能，造成油温升高，泄漏增多，使液压传动效率降低，因而影响液压系统的工作性能。油液流动时，其流速对压力损失影响很大。层流时的沿程压力损失Δp与油液的流动速度v一次方成正比，紊流时的沿程损失Δp与油液流动速度v1.75～v2成正比；流动油液的局部压力损失与其流速v2成正比。可见降低流速对减少压力损失是十分重要的，因此应限制液体在管道中的最高流速。但是液体的流速太低又会使管路和阀类元件的结构尺寸变大。所以应当使油液在管路中有个适宜的速度，
18、压力损失对液压系统有什么危害?有什么益处?
答：压力损失△p越大，压力效率越低，因此推动液压缸工作的压力p越低；压力损失的绝
大部分转变为热能，造成油温升高，使液压元件受热膨胀，泄漏增加，影响系统的工作性能，这是压力损失对液压系统有害的方面。
但是，压力损失对液压系统也有有益的一面，有些控制阀，如减压阀和节流阀等就是利用改变液阻的办法来控制压力或流量，即通过压力损失的变化来改变控制阀的压力或流量；又如有些液压缸也是依靠液阻的阻尼作用而实现缓冲的。
19、怎样减少液压系统中的压力损失?
答：减少压力损失的常见措施有：（1）尽量缩短管道长度，减少管道弯曲和截面的突然变化。（2）管道内壁力求光滑。（3）选用的液压油粘度要适当。（4）管道应有足够大的通流面积，并将液流的速度限制在适当范围内。
20、在液压系统中，什么是泄漏?有什么危害?产生的根源是什么?
答：在液压系统和液压元件中，由于加工误差和配合表面具有相对运动要求，总会存在一定的缝隙，油液流经这些缝隙时就会产生泄漏现象。泄漏的形式有两种：一是油液由高压区流向低压区的泄漏为内泄漏；二是系统内的油液泄漏到液压系统外面的泄漏为外泄漏。
泄漏会使液压系统效率降低，并污染环境；内泄漏的损失转换为热能，使系统油温升高，影响液压元件的性能和液压系统的正常工作。
泄漏是由压力差与配合件表面问的间隙造成的。
21、什么是空穴?什么是气蚀?
答：(1)空穴油液中能溶解的空气量比水中能溶解的要多。在大气压下正常溶解于油液中的空气，当压力低于大气压时，就成为过饱和状态。如果压力继续降低到某一值，过饱和的空气将从油液中迅速分离析出而产生气泡。此外，当油液中某一点处的压力低于当时温度下的蒸气压力时，油液将沸腾气化，也在油液中形成气泡。上述两种情况都会使气泡混杂在液体中，产生气穴，使原来充满在管道或元件中的油液成为不连续状态，这种现象一般称为空穴现象。
(2)气蚀当气泡随着液流进入高压区时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度来填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成液压冲击。如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。这种因空穴产生的腐蚀则称为气蚀。
22、液压系统常用的工作介质有哪些类型？国外发展动态如何？
答：(1)矿物油系主要成分是由提炼后的石油制品加入各种添加剂精制而成的；具有润滑性好、腐蚀性小和化学稳定性较好等优点，广泛应用于液压设备上。
(2)抗燃性介质这种液压介质分为水基液压油和合成液压油两种。水基液压油的主要成分是水，加入某些防锈和润滑等添加剂，具有价格便宜、抗燃等优点，但是润滑性能差、腐蚀性大、适用温度范围小，因此，一般用于水压机、矿山机械和液压支架等特殊场合。合成液压油是由多种磷酸酯和添加剂用化学方法合成的，其优点是润滑性能好、凝固点低，防水性能好，缺点是价格贵、有毒，一般用于钢铁厂、压铸车间、火力发电厂和飞机等
防火要求较高的场合。
国外20世纪70年代初，随着能源危机而发展起来的高水基液(HWBF)，现在已演变到第三代。第一代是可溶性油，由5％的可溶性油和95％的水制成，即原始的水包油型乳化液。第二代是合成溶液，不含油，由无色透明的合成溶液和水按5：95的比例配制而成。第三代是微型乳化液，它既不是乳化液，也不是溶液，而是一种在95％水相中均匀扩散着的水溶
性抗磨添加剂的胶状悬浮液。这种合成乳化液伴随着科学技术的发展将会广泛地应用于各个工业领域。
23、液压油的粘度新牌号与旧牌号有何不同?
答：液压油粘度新牌号是以40oC 为运动粘度的标准温度，而旧牌号以50oC 为标准温度。它们的粘度牌号如表2—2所示。
表2—2液压油新、旧粘度牌号对照表
24、什么是液体的压缩性和膨胀性?为什么在液压系统计算时常常被忽略?
答：液体受压力作用而发生体积变小的性质称为液体的可压缩性。液体的体积随温度升高而膨胀的性质称为液体的膨胀性。
液体由于受压力和温度的影响，所以具有压缩性和膨胀性，当压力增高时，其密度增加而体积变小；当温度升高时，其密度减小而体积变大。但是，在液压传动系统中的工作压力变化不大时，其油温又在控制范围内的情况下，对油液的压缩性和膨胀性影响甚小，所以在液压系统计算时可忽略不计。可是，在要求精确计算时，如动态分析或在压力变化很大的高压情况下工作时，就应考虑液体压缩性的影响；对于容积很大的封闭液体，要注意因温 升而引起的膨胀，因为这种膨胀能产生很高的压力，往往会胀裂液压系统的某些薄弱部位。
25、什么是液压油的粘性?
答：当油液在外力作用下发生流动时，由于油液分子与固体壁面之间的附着力和分子之间内聚力的作用，会导致油液分子间产生相对运动，从而在油液中产生内摩擦力。人们称油液在流动时产生内摩擦力的特性为粘性。
从油液的粘性定义可知，油液只有在流动时才有粘性，而处于静止状态则不显示粘性。
26、用什么衡量油液的粘性? 答：油液粘性的大小可用粘度来衡量。粘度是表征油液流动时内摩擦力大小的系数。通常用粘度单位表示粘度的大小，我国常用的粘度单位有三种。即：动力粘度、运动粘度和相对粘度。
27、什么是动力粘度、运动粘度和相对粘度?
答：(1)动力粘度是用液体流动时所产生的内摩擦力大小来表示的粘度。它的物理意义是：面积各为1cm 2，相距为1cm 的两层液体，以1cm ／s 的速度相对运动，此时所产生的内摩擦力，称为动力粘度，用μ表示。μ为动力粘度系数。
动力粘度μ的单位在法定计量单位中，是用帕[斯卡]秒表示，简称为帕·秒(Pa ·s)。
(2)运动粘度 在相同温度下，液体的动力粘度μ与它的密度ρ之比，称为运动粘度，用ν表示，即ρ
μν= 。 （3）相对粘度（恩氏粘度） 用恩式粘度计进行测量，故称恩氏粘度。
恩氏粘度的测定方法是：将被测的油放在一个特制的容器里(恩氏粘度计)，加热至t~C 后，由容器底部一个Ф2.8mm 的孔流出，测量出200cm 3体积的油液流尽所需时间t 油，与流出同样体积的20oC 的蒸馏水所需时间t 水相比，比值就是该油在温度t oC 时的恩氏粘度，用符号oE 表示。
水油
t t E =0
t—2003cm。被测油液流过恩氏粘度计小孔所需要的时间(s)；
式中
油
t——200cm3蒸馏水，在20oC温度下流过恩氏粘度计小孔所需的时间(s)。
水
28、使用液压油时应注意些什么问题?
答：（1）应保持液压油清洁，防止金属屑和纤维等杂质进入油中。换油时，要彻底清洗油箱，注入新油时必须过滤。
（2）油箱内壁一般不要涂刷油漆，以免油中产生沉淀物质。
（3）为防止空气进入系统，回油管口应在油箱液面以下，并将管口切成斜面；液压泵和吸油管路应严格密封；液压泵和油管安装高度应尽量小些，以减少液压泵吸油阻力；必要时在系统的最高处设置放气阀。
（4）定期检查油液质量和油面高度。
（5）应保证油箱的温升不超过液压油允许的范围，通常不得超过70oC，否则应进行冷却调节。
29、液压油为什么会污染?如何防止?
答：(1)油中混入空气油液中混入空气后，油易变质，甚至不能使用。油中混入空气，主要由于管接头、液压泵、控制元件、蓄能器、液压缸等密封不好，油箱中有气泡，或者油液质量差等原因引起。
防止措施是：应及时地更换不良的密封件，降低液压泵安装高度，正确选择液压油等。
(2)油中混入水分油中混入一定量的水分后，会使油液变成乳白色并变质，以致不能继续使用，其原因是湿度较高的空气由空气过滤器进入油箱；冷却器漏水；以及从油箱上盖进入冷却液等。
防止措施：严格防止由油箱上盖进入冷却液；及时更换破旧的水冷却器等。
(3)油中混入了固体杂质油中混入了切屑、焊渣、砂土、锈片以及金属粉末等都会影响系统的工作性能，降低元件的使用寿命。
防止措施：在灌油前，油箱内部要洗净；使用时，箱盖要覆盖严密；向油箱注油时，要用过滤器滤出杂质。
(4)油中产生胶质状物质液压系统工作时，由于密封圈、蓄能器皮囊、油箱涂漆等被油液侵蚀或油液变质，使油液中产生胶状物质，这种胶状物质常常使节流小孔堵塞。
防止措施：选择质量好的液压油以及不易被油侵蚀的接触物。
30、对被污染的油液如何进行再生处理?
答：被污染了的油液经过再生处理，可重新使用。一般采用如下再生办法：
（1）采用过滤机除去油中的机械杂质和少量水分。它的工艺过程是：将被污染的油液进行沉淀，沉淀后的油液送入过滤机的混合器中，用人工或机械的方法将其混合并加热至一定的温度，再加入适量的白粘土进行混合，混合均匀后进行过滤，除去白土和全部杂质。根据油液污染情况不同，可反复进行数次，即可得到清洁的油液。
（2）使用净油机(如国产GF-105型净油机)，对油液中的乳浊液或悬浮液进行分离。
31、液压油使用时间长了，用什么方法确定是否应当更换?
答：液压油使用时间长了，会逐渐地老化变质，在不同的场合更换液压油，常用如下一些方法：
（1）对于要求不高、耗油量较少的液压系统，可采用经验更换法，即操作者或现场服务的技术人员根据其使用经验，或者通过外观比较，或者采用沉淀法和加热过滤法等简易测定法，对液压油的污染程度作出判断，从而决定液压油是否应当更换。
（2）对于工作条件和工作环境变化不大的中、小型液压系统，可采用定期更换法，即
根据液压油本身规定的使用寿命进行更换。
（3）对于大型的或耗油量较大的液压系统，可采用试验更换法，即在液压油使用过程中，定期取样化验，鉴定污染程度，监视油液的质量变化；当被测定油液的物理、化学性能超出规定的使用范围时，就不能继续使用了，而应更换。这种以实验数据确定换油时间，是一种可取的科学方法。
四、计算题
1、将200mL被测油在30℃时由恩氏粘度计的小孔中流出所用的时间为400s，在40oC时由同一孔中流出所用的时间为230s。试计算这种油的恩氏粘度和运动粘度的数值，并判断该种液压油的号数。
2、液压千斤顶柱塞的直径D=34mm，活塞的直径d=13mm，杠杆长度如图2—1所示，试求在杠杆端点加多大的力F才能将重力为5×10N的重物顶起?
1章液压传动基础知识 1、液压油的密度随温度的上升而，随压力的提高而。 2、在液压系统中，通常认为液压油是不可被压缩的。（） 3、液体只有在流动时才会呈现出，静止液体是粘性的。 4、液体的黏度是指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的。 5、液压油压力增大时，粘度。温度升高，粘度。 6、进入工作介质的固体污染物有四个主要根源，分别 是、、和。 7、静止液体是指液体间没有相对运动，而与盛装液体的容器的运动状态无关。 8、液体的静压力具有哪两个重要的特性？ 9、液体静压力的基本方程是p=p +ρgh,它说明了什么？（如何看待液体静压力基本 方程？） 10、液体静压力基本方程所包含的物理意义是：静止液体中单位质量液体的 和可以互相转换，但各点的总能量却保持不变，即。 11、液体中某点的绝对压力是,大气压为 Mpa，则该点的真空度为 Mpa，相对压力 Mpa 12、帕斯卡原理是在密闭容器中，施加于静止液体上的压力将同时传到各点。 13、液压系统中的压力是由决定的。 14、流量单位的换算关系：1m3/s=( )L/min A 60 B 600 C 6×104 D 1000 15、既无粘性又不可被压缩的液体称为。 16、液体流动时，若液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这 种流动称为。 A 二维流动 B 时变流动 C 非定常流动 D 恒定流动 17、单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为。A 流量B 排量C 流速D 质量
18、在液压传动中，能量损失主要表现为损失。A 质量B 泄露C 速度 D 压力 19、压力损失主要有压力损失和压力损失两类。液体在等直径管中流动时， 产生压力损失；在变直径、弯管中流动时，产生压力损失。20、液体在管道中流动时有两种流动状态，即和，前者力 起主导作用；后者力起主导作用。液体的流动状态可用来判别。 21、当小孔的通流长度l与孔径d之比l/d≤时称之为小孔。 22、小孔的长径比l/d>4时称之为小孔。 23、在液体流动中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称之为。 25、在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力 峰值，这种现象称为。 26、小孔的类型有三种：薄壁小孔、细长小孔、短孔，三种小孔的流量公式 为。 27、作用在液压缸活塞上的压力越大，活塞运动的速度越快。（） 28、在液压传动中，工作液体不起作用。 A 升温 B传递动力 C 传递速度 D 润滑液压元件 29、如图所示圆管，管中液体有左向右流动，已知管中通流断面的直径分别为 d 1=200mm，d 2 =100mm，通过通流断面1的平均流速v 1 =1.5m/s，求流量是多少？通过 通流断面2的平均流速是多少？
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
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）
第一讲 液压传动基础知识 一、 什么是液压传动？ 定义：利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。液压传动以液体为工作介质，在液压泵中将机械能转换为液压能，在液压缸（立柱、千斤顶）或液压马达中将液压能又转换为机械能。 二、液压传动系统由哪几部分组成？ 液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。 三、液压传动最基本的技术参数： 1、压力：也叫压强，沿用物理学静压力的定义。静压力：静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。 单位：工程单位 kgf/cm 2 法定单位：1 MPa （兆帕）＝ 106 Pa (帕) 1 MPa （兆帕）≈10 kgf/cm 2 2、流量：单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。 单位：工程单位：L / min ( 升/ 分钟 ) 法定单位：m 3 / s 四、职能符号： 定义：在液压系统中，采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道，这种图形符号称为职能符号。 作用：表达元件的作用、原理，用职能符号绘制的液压系统图简便直观；但不能反映元件的结构。如图： 操纵阀双向锁 YDF-42/200（G） 截止阀 过滤器 安全阀 千斤顶液控单向阀 五、常用密封件： 1.O 形圈： 常用标记方法： 公称外径（mm ） 截面直径 （mm ） 2.挡圈（O 形圈用）： 3.常用标记方法： 挡圈 A D × d × a
A型（切口式）; D外径（mm）；d内径（mm）；a厚度（mm） 第二讲控制阀；液控单向阀；单向锁 一、控制阀： 1.定义：在液压传动系统中，对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。 2.分类：根据阀在液压系统中的作用不同分为三类： 压力控制阀：如安全阀、溢流阀 流量控制阀：如节流阀 方向控制阀：如操纵阀液控单向阀双向锁 3.对阀的基本要求： （1）工作压力和流量应与系统相适应； （2）动作准确，灵敏可靠，工作平稳，无冲击和振动现象； （3）密封性能好，泄漏量小； （4）结构简单，制作方便，通用性大。 二、液控单向阀结构与原理： 1.定义：在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体，使之承载的控制元件为液控单向阀。一般单向阀只能使工作液一个方向流动，不能逆流，而液控单向阀可以由液压控制打开单向阀，使工作液逆流。 2. 3. 作用（以立柱液控单向阀为例）： ①升柱：把操纵阀打到升柱位置，高压液打开液控单向阀阀芯向立柱下腔供液，立柱活塞杆伸出。 ②承载：升到要求高度时继续供液3～5s后停止供液，此时液控单向阀在立柱下腔高压液体的压力作用下，阀芯关闭，闭锁立柱下腔中的液体，阻止立柱下腔的液体回流，使立柱承载。 ③降柱：把操纵阀打向降柱位置，从操作阀过来的高压液一路通向立柱上腔，一路打开液控阀阀芯，沟通立柱下腔回路，立柱下降。 4. 规格型号：
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（m3/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（2.5）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。（√） 2-3 问答题 1. 静压力的特性是什么?
文档从网络中收集，已重新整理排版.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 0word 版本可编辑.欢迎下载支持. 第一章液压传动基础知识课后答案 1-1液压油的体积为331810m -?，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。 解： 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810ρ?? 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。 解： ''33343049.9105010110V V V m m ---?=-=?-?=-? 由0P K V V ?=-?知： 64 3 070010110 1.45010k V p pa Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得 转矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度。 解：设外筒内壁液体速度为0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-?-??∴=== 1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ， 20C ?时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ?，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ?=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??
一.填空题： 1.液压油的主要物理性质有（密度）、（闪火点）、（粘度）、（可压缩性），液压油选择时， 最主要考虑的是油液的（粘度）。 2.液体受压力作用而发生的性质称为液体的可压缩性，当液压油中混有空气时，其抗压缩 能力将（降低）。 3.液压油的常见粘性指标有（运动）粘度、（动力）粘度、和（相对）粘度，其中表示液 压油牌号的是（运动）粘度，其单位是（厘斯）。 4.我国油液牌号以( 40℃)时油液的平均(运动）黏度的（cSt）数表示。 5.我国采用的相对粘度是（恩氏粘度），它是用（恩氏粘度计）测量的。 6.油的粘性易受温度影响，温度上升，（粘度）降低，造成（泄漏）、磨损增加、效率降低 等问题；温度下降，（粘度）增加，造成（流动）困难及泵转动不易等问题。 7.液压传动对油温变化比较敏感，一般工作温度在（15）~（60）℃范围内比较合适。 8.液压油四个主要的污染根源是（已被污染的新油）、（残留）污染、（侵入性）污染和（内 部生成）污染。 9.流体动力学三大方程分别为（连续性方程）、（伯努利方程）和（动量方程）。 10.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。 11.绝对压力等于大气压力+（相对压力），真空度等于大气压力－（绝对压力）。 12.根据液流连续性原理，同一管道中各个截面的平均流速与过流断面面积成反比，管子细 的地方流速（大），管子粗的地方流速（小）。 13.理想液体的伯努利方程的物理意义为：在管内作稳定流动的理想液体具有（比压能）、 （比位能）和（比动能）三种形式的能量，在任意截面上这三种能量都可以（相互转化），但总和为一定值。 14.在横截面不等的管道中，横截面小的部分液体的流速（大），液体的压力（小）。 15.液体的流态分为（层流）和（紊流），判别流态的准则是（雷诺数）。 16.由于流体具有（粘性），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（沿程压力）损 失和（局部压力）损失两部分组成。 17.孔口流动可分为(薄壁)小孔流动和（细长）小孔流动，其中（细长）小孔流动的流量受 （温度）影响明显。 18.液流流经薄壁小孔的流量与（小孔通流面积）的一次方成正比，与（压力差）的1/2 次方成正比。通过小孔的流量对（温度）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。19.通过固定平行平板缝隙的流量与（压力差）一次方成正比，与（缝隙值）的三次方成正 比，这说明液压元件内的（间隙）的大小对其泄漏量的影响非常大。 20.为防止产生（空穴），液压泵距离油箱液面不能太高。 21.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）。 二.判断题： 1.液压油具有粘性，用粘度作为衡量流体粘性的指标。（√） 2.标号为N32的液压油是指这种油在温度为40℃时，其运动粘度的平均值为32mm2/s。（√） 3.空气的粘度主要受温度变化的影响，温度增高，粘度变小。（√） 4.液压油的密度随压力增加而加大，随温度升高而减小，但一般情况下，由压力和温度引起的这种变化较小，可以忽略不计。（√） 5.液压系统对液压油粘性和粘温特性的要求不高。（×） 6.粘度指数越高，说明粘度随温度变化越小。（√）
第二章液压传动基础知识 本章介绍有关液压传动的流体力学基础，重点为液体静压方程、连续性方程、伯努力方程的应用，压力损失、小孔流量的计算。要求学生理解基本概念、牢记公式并会应用。 第一节第一节液压油 液压油是液压传动系统中的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起这润滑、冷却和防锈作用。液压传动系统的压力、温度和流速在很大的范围内变化，因此液压油的质量优劣直接影响液压系统的工作性能。故此，合理的选用液压油也是很重要的。 1.1液压油的分类： 普通液压油 专用液压油 1、石油基液压油 抗磨液压油 高粘度指数液压油 石油基液压油是以石油地精炼物未基础，加入抗氧化或抗磨剂等混合而成的液压油，不同性能、不同品种、不同精度则加入不同的添加剂。 合成液压油——磷酸酯液压油 2、难燃液压油水——乙二醇液压油 含水液压油油包税乳化液 乳化液 水包油乳化油 1)石油基液压油这种液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种为改进性 能的添加剂而成。添加剂有抗氧添加剂、油性添加剂、抗磨添加剂等。不同工作条件要求具有不同性能的液压油，不同品种的液压油是由于精制程度不同和加入不同的添加剂而成。 2)成添加剂磷酸脂液压油是难燃液压油之一。它的使用范围宽，可达-54~135℃。抗燃性好，氧化安定性和润滑性都很好。缺点是与多种密封材料的相容性很差，有一定的毒性。 3)—乙二醇液压油这种液体由水、乙二醇和添加剂组成，而蒸馏水占35％~55％，因而抗燃性好。这种液体的凝固点低，达-50℃，粘度指数高（130~170），为牛顿流体。缺点是能使油漆涂料变软。但对一般密封材料无影响。 4)乳化液乳化液属抗燃液压油，它由水、基础油和各种添加剂组成。分水包油乳化液和油包水乳化液，前者含水量达90％~95％，后者含水量大40％。 1.2液压油的物理特性 1、1、密度ρ ρ = m/V [kg/ m3] 一般矿物油的密度为850~950kg/m3 2、重度γ γ= G/V [N/ m3] 一般矿物油的重度为8400~9500N/m3 因G = mg 所以γ= G/V=ρg 3、液体的可压缩性 当液体受压力作用二体积减小的特性称为液体的可压缩性。 体积压缩系数β= - ▽V/▽pV0 ▽体积弹性模量K = 1 /β 4、4、流体的粘性 液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的粘性。由于液体具有
第一章液压传动基础知识课后答案 1-1液压油的体积为331810m -?，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。 解： 23 -3m 16.1= ==8.9410kg/m v 1810 ρ?? 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到 3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。 解： ''33343049.9105010110V V V m m ---?=-=?-?=-? 由0P K V V ?=-?知： 64 3 070010110 1.45010k V p pa Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度。 解：设外筒内壁液体速度为0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a a T l d D p s p s u πμ-?-??∴=== 1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ， 20C ?时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ?， 运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153 351 t E t ?= == 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??
第一章液压传动基础 流体传动包括液体传动和气体传动，本章仅介绍液体传动的基本知识。为了分析液体的静力学、运动学和动力学规律，需了解液体的以下特性：
连续性假设：流体是一种连续介质，这样就可以把油液的运动参数看作是时间和空间的连续函数，并有可能利用解析数学来描述它的运动规律。． 不抗拉：由于油液分子与分子间的内聚力极小，几乎不能抵抗任何拉力而只能承受较大的压应力，不能抵抗剪切变形而只能对变形速度呈现阻力。 易流性：不管作用的剪力怎样微小，油液总会发生连续的变形，这就是油液的易流性，它使得油液本身不能保持一定的形状，只能呈现所处容器的形状。 均质性：其密度是均匀的，物理特性是相同的。 第一节液压传动工作介质 液压传动最常用的工作介质是液压油，此外，还有乳化型传动液和合成型传动液等，此处仅介绍几个常用的液压传动工作介质的性质。 一、液压传动工作介质的性质 1．密度 单位体积液体的质量称为液体的密度。体积为Ｖ，质量为ｍ的液体的密度为 矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加，但变动值很小，可以认为是常值。我国采用摄氏20度时的密度作为油液的标准密度。 2．可压缩性 压力为ｐ0、体积为Ｖ0的液体，如压力增大时，体积减小，则此液体的可压缩性可用体积压，即单位压力变化 下的体积相对变化量来表示缩系数 由于压力增大时液体的体积减小，因此上式右边须加一负号，以使成为正值。液体体积压缩系数的。１／=倒数，称为体积弹性模量Ｋ，简称体积模量。即Ｋ 3．粘性1）粘性的定义 时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦)或有流动趋势(液体在外力作用下流动 力，这种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动(或有流动趋势)时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。 粘性使流动液体内部各处的速度不相等，以图1-2为例，若两平行平板间充满液体，下平板不动，而上平板以速度向右平动。由于液体的粘性作用，紧靠下平板和上平板的液体层速度分别为零和。通过实验测定得出，液体流动时 相邻液层间的内摩擦力Ft，与液层接触面积Ａ、液层间的速度梯度成正比，即 为比例常数，称为粘性系数或粘度。如以表示切应力，即单位面积上的内摩擦力，则式中： 这就是牛顿的液体内摩擦定律。 2）粘性的度量
第一章液压传动概述 一、填空 1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置 和工作介质组成。 2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,它们的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。 3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质，通过__密封容积__ 的变化来传递运动，通过油液内部的__压力 ___来传递动力。 二、判断 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.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。（√） 三、单项选择 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.可与其他传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制 B.可以在较大的速度范围内实现无级变速 C.能迅速转向、变速、传动准确 D.体积小、质量小，零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便 四、问答： 1、何谓液压传动？液压传动的原理？它有哪两个工作特性？ 答：定义：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转换为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件，由执行元件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。 原理：液压传动的工作原理是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。 特性：1）液压系统的工作压力取决于负载。 2）液压缸的运动速度取决于流量。 2、液压传动系统有哪几部分组成？说明各部分作用。 答：1）动力装置：液压泵，将机械能转换成液体压力能。 2）执行装置：液压缸或液压马达，将液体压力能转换成机械能。 3）控制装置：液压阀，对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节。 4）辅助装置：油箱、过滤器、蓄能器等，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。 5）传动介质：液压油，传递能量的液体。 第二章液压传动的基础知识 一、填空 1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的粘性，其大小用粘度表 示。常用的粘度有三种：即运动粘度、动力粘度和相对粘度。 2. 粘度是衡量粘性大小的指标，是液压油最重要的参数。液体的粘度具有随温度的升高而降低，随压 力增大而增大的特性。
第一章液压传动基础知识课后答案 1-1液压油的体积为331810m -?，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。 解： 23-3m 16.1= ==8.9410kg/m v 1810 ρ?? 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到 3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。 解： ''33343049.9105010110V V V m m ---?=-=?-?=-? 由0P K V V ?=-?知： 64 3 070010110 1.45010k V p pa Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度。 解：设外筒内壁液体速度为0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a a T l d D p s p s u πμ-?-??∴=== 1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ， 20C ?时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ?， 运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153 351 t E t ?= == 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??
液压与气压传动课后答案（左健民） 第一章液压传动基础知识 1-1液压油的体积为331810m -?，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。 解： 23-3m 16.1= ==8.9410kg/m v 1810 ρ?? 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到 3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。 解： ''33343049.9105010110V V V m m ---?=-=?-?=-? 由0P K V V ?=-?知： 64 3 070010110 1.45010 k V p pa Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度。 解：设外筒内壁液体速度为0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== g 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a a T l d D p s p s u πμ-?-??∴===g g 1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ， 20C ?时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ?，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ?= == 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??g
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第一章液压传动基础知识 一、填空题 1．液压传动是利用系统中的液体作为工作介质传递运动和动力的一种传动方式。 2．液压泵是利用密闭容积由小变大时，其内压力，密闭容积由大变小时，其内压力的原理而吸油和压油的。 3．液压系统由、、、和五部分组成。 4．液压泵是将原动机输入的转变为液体的的能量转换装置。它的功用是向液压系统。 5．液压缸是将液体的压力能转变为的能量转换装置；液压马达是将液体的压力能转变为的能量转换装置。 6．各种液压阀用以控制液压系统中液体的、和等，以保证执行机构完成预定的工作运动。 7．辅助装置包括油箱、油管、管接头、过滤器、压力表和流量计等，它们分别起、、、和 等作用。 8．目前液压技术正向着、、、、、 及液压与相结合的方向发展。 9．液体流动时，的性质，称为液体的粘性。 10．液体粘性用粘度表示。常用的粘度有、和。 11．液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值称为，用符号表示，其国际单位为，常用单位为，两种单位之间的关系是。 12．将mL被测液体在θ°C时由恩氏粘度计小孔中流出所用的时间t1与mL 蒸馏水在°C时由同一小孔中流出所用的时间t2之比，称为该被测液体在 θ°C时的，用t2表示。 13．矿物油在15°C时的密度约为，水的密度为。 14．液体受压力作用而发生体积变化的性质，称为液体的。在或时，应考虑液体的可压缩性。 15．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动件速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动件速度较快时，为了减小功率损失，宜采用粘度较的液压油。 16．液体为相对静止状态时，其单位面积上所受的法向压力，称为，用符号表示。其国际单位为，常用单位为，工程单位为，它们之间的关系为。
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
第一章液压传动概述 一、选择题 1、液压传动则主要是依靠液体在密封油腔容积变化中的（）来传递能量。（A）动能 （B）压力能 （C）势能 2、液压系统中的压力取决于（）。 （A）负载 （B）流量 （C）其他 3、执行元件的运动速度取决于系统的（）。 （A）负载 （B）流量 （C）其他 二、判断题 1. 液压传动装置实质上是一种能量转换装置。（） 2. 液压传动不能实现无级调速。( ) 三、填空题 1. 液压传动是以________能来传递和转换能量的，而液力传动则是以________来转换和传递能量的。 2. 液压传动的工作原理是以________为作为工作介质，依靠___________ 来传递运动，依靠_________来传递动力。 3. 液压传动系统可以分为________如________、________如_________、________如__________、________如__________、________如________五个部分。4．液压系统中的压力取决于________，执行元件的运动速度取决于________ 。 5. 传动机构通常分为__________、__________、__________。 四、简答题 1. 简述液压传动的工作原理? 2. 液压传动系统由哪几部分组成？各部分的主要元件及功用是什么？
3. 液压传动有哪些优缺点? 五、计算题 1.如图所示，在液压千斤顶的压油过程中，已知柱塞泵活塞1的面积A1=1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.62×10-4m2，管路4的截面积A4=1.3×10-5m2。若活塞1的下压速度V1为0.2m/s，试求活塞2的上升速度V2和管路内油液的平均流速.
液压传动第一章练习题 一、填空题 1、液压传动的工作原理是( )定律。即密封容积中的液体既可以传递( )，又可以传递( )。 2、液体传动是主要利用( )能的液体传动。 3、传动机构通常分为( )、( )、( )。 4、液压传动由四部分组成即( )、( )、( )、( ) 其中（）和（）为能量转换装置。 二、单项选择题 1.液压系统中的压力取决于（）。 （A）负载（B）流量（C）速度（D）溢流阀 2.液压传动装置的组成部分中，（）为能量转换装置。 （A）控制元件、辅助元件（B）动力元件、执行元件 （C）泵和阀（D）油缸和马达 3、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 4、液压传动主要利用（）的液体传动。 （A）机械能（B）液体压力能（C）电能（D）气压能 5.液压传动（）在传动比要求严格的场合采用。 （A）适宜于（B）不宜于（C）以上都不对 6.将液体的压力能转换为旋转运动机械能的液压执行元件是( )。 （A）液压泵（B）液压马达（C）液压缸（D）控制阀 7.以下选项中，（）不是液压传动的优点 （A）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（B）可自动实现过载保护。 （C）容易实现机器的自动化（D）适宜在很高或很低的温度条件下工作。 8.以下选项中，（）是液压传动的优点 （A）可自动实现过载保护。（B）能得到严格的定比传动。 （C）液压传动出故障时容易找出原因。（D）适宜在很高或很低的温度条件下工作。 9.将机械能转换为液体的压力能的液压执行元件是( )。 （A）液压泵（B）液压马达（C）液压缸（D）控制阀 10.属于液压执行装置的是（）。 （A）液压泵（B）压力阀（C）液压马达（D）滤油器 三、多项选择题 1.以下哪些是液压传动的组成部分（）。 （A）液压泵（B）执行元件（C）控制元件（D）辅助元件 2. 液体传动是以液体为工作介质的流体传动。包括（）和（）。 （A）液力传动（B）液压传动（C）液压传动（D）机械传动 3.传动机构通常分为( )。 （A）机械传动（B）电气传动（C）流体传动（D）原动机 4.与机械传动、电气传动相比，以下哪些是液压传动的优点（）。 (A)液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置； (B)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； (C)可自动实现过载保护。 (D)一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可行润滑使用寿命长； (E)很容易实现直线运动； 四、判断题
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）。