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试题标准答案及评分标准A(1)


齐齐哈尔大学试题标准答案及评分标准
考试科目:流体传动与控制 适用对象:机械 051-6 课程编码:11113001
教师须知: 1)期末考试批完卷后,请将答案放在上层随答题纸,一起交到学院教科办存档。 2)补考、缓考、重修考试批完卷后,请将答案放在上层随答题纸,一起交到教务科存档。

试卷编号:A 使用学期:2008--2009--1 共 6 道大题 总分 100 分 第 七 学期 共3页

一、填空题(每小题 2 分,共 10 题 20 分)
1、蓄能器的功用是(作辅助动力源)(保压和补充泄漏)和(缓和冲击、吸收 、 压力脉动) 。 2、油液通过换向阀时作用在阀芯上的液动力有(稳态)液动力和(瞬态)液动 力两种。 3、外啮合齿轮泵的排量是(6.66Zm2B) 。 4、液压缸按其结构形式,可分为(活塞)缸、 (拄塞)缸和(摆动)缸。 5、 某差动液压缸, 快进

v

=v快退 , 则活塞直径 D 与活塞杆直径 d 之比为 (

。 2)

6、节流调速回路采用调速阀时,功率损失包括(溢流)损失、 (节流)损失和 (减 压)损失。 7、液压泵都是依靠(密封容积变化)的原理来进行工作的。 8、光滑金属圆管的临界雷诺数是(2000—2300) 。 9、理想液体是(无粘性)又(不可压缩)液体。 10、液压泵的理论流量取决于液压泵的(几何尺寸)和(转速),而与(排油压力)无关。

二、选择题(每小题 2 分,共 5 题 10 分)
1、混入油液中的空气含量增加时,油液的等效体积弹性模量 C 。 A、增大 B、基本不变 C、减小 2、在定量泵节流调速系统中,液压系统的工作压力取决于 B 。 A、泵的额定压力 B、溢流阀的调定压力 C、负载 3、存在超越负载(动力性负载)时,应采用 B 调速。 A、进油节流 B、回油节流 C、旁路节流 4、在液压系统中,采用 A 系统效率较高。 A、容积调速 B、节流调速 C、容积一节流调速 5、液压系统的故障大多数是由 C 引起的。 A、油液粘度不适应 B、油温过高 C、油液污染 D、系统漏油

三、简答题(每小题 5 分,共 4 小题 20 分)
1、答:流线是指某一瞬间时液流中一条条标志各质点运动状态的曲线,流线上各 质点瞬间的流向与该点切线方向相重合。从数学上讲,流线是连续并有导数,如相
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流体传动与控制

交该点有二个导数,不合理;如折转该点无导数,不合理。 2、答: (1)液压泵的自吸能力:是指泵在额定转速下,从低于泵以下的开式油箱 中自行吸油的能力。 (2)吸空现象:由于泵的吸油口阻力过大,液压泵转速过高,油液的粘度过稠等 原因,造成吸油不足的现象叫吸空。 3、答:为了使齿轮泵能连续平稳地供油,必须使齿轮啮合的重叠系数ε 〉1,以保 证工作的每一瞬时至少有一对轮齿在啮合。由于ε 〉1,会出现两对轮齿同时啮合 的情况, 这样就在两对轮齿之间产生一个闭死容积, 称为困油区。 随着齿轮的转动, 困油区的容积大小发生变化,油液处在困油区中,需要排油时无处可排,而需要被 补油时,又无法补充,这种现象叫困油现象。 4、答:液压系统只要调节流量就能达到变速的目的。一般用调速阀或变量泵(马 达)便可达到无级变速,而且调速范围也比较大(例如液压系统的调速范围可达到 200 以上,而电动机的调速范围只有 20 左右)(括号内可不答) 。 四、推导圆管层流流动速度分布公式和平均流速,要求画图,标注流体 受力情况。 (20 分,画图占 5 分) 答:如图所示液体在等径水平圆管中作层流运动。在管中取一段与管轴线重合的小 圆柱体,设其半径为 r,长度为 L。在这一小圆柱体上沿管轴方向的作用力有:左 端压力为 P1,右端压力为 P2,圆柱面上的内摩擦力 Ff(画图,受力分析 5 分) ,根 2 据力的平衡,有: 1-P2)π r - Ff=O; Ff =τ *A=-2π rLμ du/dr;令△P= P1-P2, (P 将它代入上式得:du/dr=(-△P/2μ L)r;对上式积分,当 r=R 时,u=0,得 u=△ 2 2 P(R -r )/4μ L(5 分) ;为计算流量,在半径 r 处取一厚 dr 的微小圆环,通过此圆 R 形面积的流量为:dQ=u2π rdr;对上式积分,得整个圆管的流量:Q= ∫0 u2π rdr= 4 π d △P/128μ L (d=2R)(5 分) 2 根据平均流速 V 的定义,V=Q/A=△PR /8μ L(5 分)

五、 (15 分)
解 : 列 液 压 缸 活 塞 的 受 力 平 衡 方 程 , 设 无 杆 腔 压 力 P1, 已 知 有 杆 腔 压 力 P2=0.3MPa,F=10000N,A1=50*10-4m2,A2=25*10-4m2 P1*A1=P2*A2+F 解得:P1=2.15MPa
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(3 分)

流体传动与控制

2、假设节流阀两端的压差 △P=Ps-P1=2.4-2.15=0.25MPa
1/2 -4 6

(3 分)

3、 通过节流阀的流 Q=Cq*a* 2△P/ρ ) =0。 ( 62*0.08*10 (2*0.25*10 /900) 1/2 =1.169 *10-4m3/s
-4 3 -4

(3 分)

液压泵流量 Qp=10L/min=10/1000*60=1.667*10 m /s>1.169 *10 m3/s 说明液压泵流量 Qp 没有全部通过节流阀,溢流阀打开溢流,液压系统压 力由溢流阀决定既 Ps=2.4M Pa ,假设成立。 4、活塞的运动速度 V=Q/A1=1.169 *10 /50*10 =0.0234m/s =140cm/min (3 分)
-4 -4

(3 分)

六、 (15 分) 解: (1)泵的理论流量 qt=qpnp=168×10 -6×950=0.1596m3/min=0.0027 m3/s (3 分) (2) 泵的容积效率 η vp=q/ qt =150/159.6=0.9398 (3 分) (3) 泵的机械效率 η mp=η p/η vp =0.87/0.9398=0.9257 (3 分) (4)所需泵的驱动功率 Pm= q p/η p= 150×10-3 ×295×105 /60×0.87=84770w=84.77kw (3 分) (5)驱动泵的转矩 Tp=pm/2π np= 84770×60/2×π ×950=852.1N-m (3 分)

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