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1、液压与气动技术课程学习指导编者的话：液压与气动技术课程是机械类同学们一门重要的基础课程。本学习指导 根据教学大纲和专业培养目标要求，编写了（1）基本知识、基本理论、基本技能；（2）综 合思考及应用；（3）分析与计算（类型举例）三部分，内容覆盖教学大纲规定的教学内容。 编写学习指导的目的是：使同学们全面、系统、深入地理解液（气）压传动知识，增强分析 问题和解决问题的能力及动手、动脑能力。希望同学们能注意对学习内容前后的联系，重在 理解，多动脑思考，切忌孤立地死记硬背。第一部分第一章液压传动基础一. 基本知识、基本概念、基本技能1. 液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能实现运动和动力传递的。
2、2. 液压传动装置本质上是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的压力能， 后又将压力能转换为机械能做功。3. 单位体积液体的质量称为该液体的密度。4. 表示液体黏性大小的物理量称为黏度。常用的黏度有三种，即动力黏度、运动黏度和 相对黏度。5. 油液的黏度对温度极为敏感，温度升高，油的黏度下降。6. 液体单位面积上所受的法向作用力称为压力。7. 在密闭容器内，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。8. 液体的压力沿着内法线方向作用于承压面 。9. 静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。10. 液体内的压力是由外界负载作用所形成的，即液压系统中的工作压力决定于负载。11. 液压
3、系统中的压力，绝大多数采用压力计测量。在实际的压力测量中，有两种基准， 一是以绝对真空为基准，另一是以大气压力为基准。12. 当固体壁面为一平面时，液体压力在该平面上的总作用力F等于液体压力P与该平 面面积的乘积，其作用方向与平面垂直。13. 当固体壁面为一曲面时，液体压力在该曲面某X方向上的总作用力FX等于液体压力P与曲面在该方向投影面积AX的乘积。14. 我国生产的液压油采用40C时的运动黏度值（mm2/s）为其黏度等级标号，即油的牌 号。15. 液体流动时，若液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动称为恒定流动。16. 流量单位时间内流过过流断面的液体体积称为流量。1
4、7. 液流的连续性方程，说明液体在管道中流动时，流过各个断面的流量是相等的（即 流量是连续的），因而流速和过流断面成反比。18. 理想液体伯努利方程的物理意义是：在密封管道内作恒定流动的理想液体具有三种 形式的能量，即动能、位能和压力能。三种能量的总和为机械能，是一个常数。但三者之间 是可以互相转换的。19. 液体在等径直管中流动时因黏性摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失。20. 流体在静止状态下是不呈黏性的。21. 局部压力损失是液体流经如阀口、弯管、突变截面等局部阻力处所引起的压力损失。22. 薄壁孔由于流程很短，沿程阻力非常小，流量受黏度影响小，对油温变化不敏感，且不易堵塞，宜做节流
5、器用。23. 细长孔的流量与油液的黏度有关，当温度变化而引起油液黏度变化时，流经细长孔 的流量也发生变化。另外，细长孔较易堵塞。24. 在液压系统中，由于某种原因引起油液的压力在某一瞬间突然急剧上升，形成很高 的压力峰值，这种现象称为压力冲击。25正确而合理地选用液压油，是保证液压系统正常和高效率工作的条件。选用液压油 时常常采用两种方法：一种是按液压元件生产厂样本或说明书所推荐的油类品种和规格选用 液压油；另一种是根据液压系统的具体情况，如工作压力高低、工作温度高低、运动速度大 小、液压元件的种类等因素，全面地考虑选用液压油。二. 综合思考题1. 何谓液（气）压传动？液（气）压传动的基本工作
6、原理是怎样的？2. 液（气）压传动系统有那些组成部分？各部分的作用是什么？3. 什么是液体的黏性？什么是液体的黏度？4. 温度对黏度有什么影响？5. 压力对黏度有什么影响？6. 什么是绝对压力？什么是相对压力？什么是真空度？7. 什么是理想液体 ？什么是实际液体？8. 什么叫恒定流动？9. 流动液体连续性方程的含义是什么？10. 用什么来判断液体的流动状态？雷诺数有什么物理意义？11.12 伯努利方程的物理意义是什么？该方程的理论式和实际式有什么区别？13. 用理想液体伯努利方程解释液体在水平放置的变径管内流动时，为什么其管道直径 越细的部位其压力越小？14. 什么是液体流动时的压力损失？压力
7、损失分为哪两类？15. 什么是沿程压力损失？什么是局部压力损失？16. 如何选择液压油？17. 减少液压系统压力损失的主要措施有哪些？18为什么要限制液体在管路中流动的速度？三. 分析与计算（类型举例）1.某液压油的运动黏度为32mm2/s，密度为900kg/m3，其动力黏度是多少？2现有一桶机械油，但不知油的牌号。若从桶中取出200mL，并在40C时令其从恩氏试计算该油动力黏度和运动黏度的数值，粘度计的小孔中流出，测出其所用的时间为230 s。 并判断油的牌号。3.某压力控制阀如图所示，当 P1=6MPa 时，阀动作。若 d=10mm, d2=15mm, P2=0.5MPa。试求：（1）弹簧
8、的预压力 Fs；（2）当弹簧刚度 K=10N/mm 时，弹簧预压缩 量 X 。第二章液压动力元件一. 基本知识、基本概念、基本技能 1液压传动系统中使用的液压泵都是容积式液压泵，它是借助配流装置，依靠密闭容 积的变化来工作的。2. 工作压力Pp 液压泵工作时输出油液的实际压力称为工作压力。工作压力取决于 外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。3. 额定压力P一液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为n液压泵的额定压力。4. 排量V液压泵主轴每转一周所排出液体的体积。p5. 实际流量qp液压泵在某一具体工况下，单位时间内所排出液体的体积称为实际流 量。6.
9、 理论流量qt是指在不考虑液压泵泄漏流量的条件下，在单位时间内所排出的液体 体积。7. 液压泵的容积效率n v 是表征液压泵容积损失的性能参数，它等于泵的实际输出 功率与理论输出功率之比，也等于泵的实际流量与理论流量之比。8. 液压泵的机械效率n m 是表征泵的摩檫损失的性能参数，它等于泵的理论输出功 率与输入功率之比，也等于液压泵的理论转矩与实际输入转矩之比。9. 排量可以调节的液压泵称为变量泵，排量不可调节的液压泵则称为定量泵。10. 消除齿轮泵困油现象的方法，通常是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。11. 双作用叶片泵有两个吸油腔和两个压油腔，并且各自的中心夹角是对称的，作用在 转子上的
10、油液压力相互平衡，因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵。12. 液压泵卸荷是指液压泵以很低的压力（P0）运转，或以很小的流量（q0）运转， 使液压泵的输出功率最小，从而节约能源，提高系统寿命，减少发热。13. 液压泵卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种方法，流量卸荷法用于变量泵；压力卸荷法 是使泵在接近零压下工作。14. 斜盘式轴向柱塞泵如果改变斜盘倾角的大小，就改变了泵的排量；如果改变斜盘倾 角的方向，就能改变吸油、压油的方向，成为双向变量泵。15. 选择液压泵的原则：根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求，先确定液 压泵的类型，然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。二.综合思考题1.
11、 容积式液压泵是如何工作的？液压泵工作必须满足的基本条件是什么？2. 什么是液压泵的排量？什么是液压泵的理论流量？什么是液压泵的实际流量？理论 流量与排量、实际流量与理论流量各是什么关系？3. 液压泵的容积效率和机械效率的物理意义是什么？4. 何谓齿轮泵的困油现象？有何危害？5. 齿轮泵产生径向不平衡力的原因是什么？有什么危害？减少径向不平衡力在结构上 可采取什么措施？6. 说明限压式变量叶片泵的工作原理？7. 液压泵工作油温发生变化时，对其容积效率发生怎样的影响？8. 如果油箱完全封闭，不与大气相通，液压泵是否还能工作？为什么？9. 影响齿轮泵轴承寿命的主要因素是什么？10. 熟练的画出单向
12、定量泵、双向定量泵、单向变量泵、双向变量泵的职能符号图。11. 解释下列概念：单向泵、双向泵、单作用泵、双作用泵、定量泵、变量泵。三分析题、计算题（类型举例）1. 某液压泵的工作压力lOMPa,排量为12mL/r，理论流量为24L/min,容积效率为0.9, 机械效率为 0.8。试求该泵的转速、输出和输入功率、输入转矩。2. 某液压泵的排量为q=120mL/r，转速1400r/min,在额定压力21.5MPa下，测得实际 流量为155L/min,已知额定工况下的总效率为08.1。求该泵的理论流量、容积效率、机械 效率、输到泵轴上的转矩。第三章液压执行元件一基本知识、基本概念、基本技能1. 液压
13、马达和液压缸总称为液压执行元件,其功用是将液压泵供给的液压能转变为机械能输出,驱动工作机构做功。液压马达实现旋转运动,液压缸实现往复直线运动（或回 转摆动）2. 液压马达与液压泵一样也是依靠密封工作容积的变化实现能量转换的,也具有配流机 构。3. 由于液压马达存在泄漏,输入马达的实际流量,必然大于理论流量。4 液压缸在工作循环的某一阶段,若需要保持一定的工作压力,就应采用保压回路。二综合思考题1液压马达是如何实现能量转换的？2什么是液压马达的排量和流量？3何谓液压马达的容积效率？4差动液压缸的工作原理是什么？若输入的油压及流量相同时,差动与非差动对所能承受的负载、运动速度有什么不同？三分析题、
14、计算题（类型举例）1在图示液压系统中, 液压缸的无杆腔面积A=100cm2，泵的输出流量qp=631/m m,溢流阀的调定压 力Py=5MPa,试分别就负载F=0或F=54000N时（忽略 任何损失）求：1）液压缸的工作压P?2）活塞的运动速度V和溢流阀的溢流量q y?2如图所示回路中,设液压缸 A1=100cm2,A =50cm2,液压泵工作压力P =3MPa,求当负载F=02p时，有杆控的压力P2是多少？比无杆腔的压力P1 高多少？又问P2的大小由什么来决定，这种回路是 哪一种基本回路?3两个结构尺寸完全相同的单活塞杆液压缸（a）为活塞杆固定，无杆腔进液压力为P,回液压力为p2，流量为q,
15、而（b）为缸体固 定，油路为差动连接，进油压力为p1，流量为q,试确定两液压缸的运动方向，运动速度， 推力,并将它们分别填入表中相应位置。(a)(b)(a)运动方向（左或右）运动速度推力4. 如图所示，两个相互串联的液压缸A、B,无杆腔的面积为A,有杆腔的面积为A2, A缸缸体固定，输入压力为P,流量为q； B缸活塞杆固定，输入压力为P2，试确定液压缸 A、 B 的运动方向、运动速度、能承受的负载，并将它们分别填入表中相应位置。(A)(B)运动方向运动速度承受负载5如图所示差动联结液压缸的A = 40cm2，有杆腔有 效面积A2 =20cm2，输入油 液流量q=0、42 X 10m3/s压力 P = 0 . 1MPa ，问活塞向哪个方向运动？ 运动速度是多 少？ 能克服多大的工作负载？6.各液压缸的供油压力P =2MPa,供油量q =30L/min， 横截面积A 1 =100cm2，A2 =50cm2，（不计容积损失和机械 损失）试确定个液压缸的运动方向、运动速度和牵引力，将 结果填入表中。LJ
