流体传动与控制课后作业答案汇总

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

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：Pa∙s（帕∙秒）；工程单位：P（泊）或cP（厘泊）。

m2，工程制的单位为St （2）运动黏度：用ν表示，法定单位为

s

cm2），cSt（厘沲）。

（沲,

s

（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 4

1πD 211ν =q ∴ 1ν=4q/π D 21=0.094m/s

又 ∵q=4

1πD 222ν ∴2ν=0.034m/s

q 1=

41

π(D 21-d 21)1ν=3.86x104-m 3/s=23.16L/min q 2=41π(D 22-d 2

2)2ν=3.74 x104-m 3/s=22.44 L/min

2-13 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：

ξρραρραP gh u P gh u P +++

=++

22

2

2212

1

112

2

由1u A 1=2u A 2 ∵A 1>>A 2 所以1u <<2u ，1u 可忽略不计，且h w 忽略不计 ∴

01=P ,0,011==h u ；

)(943.0)min (59.56)

1060(4101604

2332

2s m m d

q u ==⨯⨯⨯==--ππ230012.166410

34.01060943.0Re 4

3

<=⨯⨯⨯==--v ud

∴该状态是层流状态，即221==αα

)(10242a p P ⨯-=, s H h s m u ==22),(943.0

)(08.2002

)943.0(9005.02

2

2

2a p u P =⨯⨯=⋅

=ρξξ

代入伯努利方程：

08

.2008.99002

)943.0(90021020002

4

+⨯⨯+⨯⨯+⨯-=++s H )

(15.28

.990008

.2002

)943.0(90021022

4

m H s =⨯-⨯⨯-

⨯=

∴液压泵的吸油高度s

H

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=l dh μπ123p ∆－

2dh

π0ν 由题意 h=2d D -=1mm 以柱塞为研究对象有

F+P 0A=F f +P 1A ∴p ∆= P 1- P 0=A

F F f

-

又 F f =μA

dy du =μπdl h

v

∴p ∆=

2

4d F π-hd

l μ4ν 而Q=A ν=4

1

πd 2ν

∴41πd 2

ν=l dh μπ123p ∆-2dh π0ν =l dh μπ123(24d F π-hd l μ4ν)-2

dh π0ν )463(42

23h d

h d ld F

h v +

+=

πμ=⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=

-)

001.002

.04

001.0602.03(02.007.0104.7814.340

001.042233 0.32m/s

∴t=

32

.01

.0=0.3125s 3-1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。