液压

例1-1 如图所示为一充满油液的容器，如作用在活塞上的力为F=1000N，活塞面积A=1×10－3m2，忽略活塞的质量。试问活塞下方深度为h=0.5m处的压力等于多少？油液的密度ρ=900kg/m3 。 解：依据式（1-8），p=p0+ρgh，活塞和液面接触处的压力p0=F/A=1000/（1×10－3）N/m2=106N/m2，因此，深度为h=0.5m处的液体压力为：p=p0+ρgh=（106+900×9.8×0.5）N/m2 =1.0044×106N/m2≈106Pa=1MPa

由这个例子可以看到，液体在受压情况下，其液柱高度所引起的那部分压力ρgh相当小，可以忽略不计，并认为整个静止液体内部的压力是近乎相等的。

1-2如图所示为相互连通的两个液压缸，已知：大缸内径D=100 mm，小缸内径d=20 mm，大活塞上放一质量为5000 kg的物体G。(1) 在小活塞上所加的力F有多 大才能使大活塞顶起重物？(2) 若小活塞下压速度为0.2 m/s，大活塞上升速度是多少? 解 (1) 物体的重力为G=mg=5000kg×9.8 N/kg=49 000N

根据帕斯卡原理， 因为外力产生的压力在两缸中均相等，即：

(2) 由连续定理 q=Av=常数

故大活塞上升速度为

一、填空题

1. 液压传动是利用_密封容积的变化_和_油液内部的压力 来传递运动和动力。 2. 液压传动系统除油液外可分为动力部分_、执行部分、控制部分_、_辅助部分__四个部分。 3. 液压传动具有传递功率__ 大_，传动平稳性__ 高___，能实现过载__保护__易于实现自动化等优点。但是有泄漏，容易_污染_环境，传动比__不准确______。 4.油液的两个最主要的特性是___粘性__和__可压缩性____。

5.液压传动的两个重要参数是___压力_____和__流量______，它们的乘积表示_功率__ 6. 随着温度的升高，液压油的粘度会__降低____，_泄漏_____会增加。 7.压力的大小取决于__外界负载______，而流量的大小决定了执行元件的__运动速度______ 8. 1MPa = __106___Pa = _106___N / m2

9. 液压系统中的压力损失分为两类 __沿程压力损失__ 和 __局部压力损失__ 。 二、判断题

1.液压传动装置实质上是一种能量转换装置。√ 2.液压传动以流体为工作介质。√

3.随着温度的降低，液压油的粘度会上升。√

4.作用在活塞上的推力越大，活塞的运动速度越大。× 5.液压千斤顶用很小的力举起很重的物体，因而能省功。× 6.液压传动系统中，压力的大小取决于油液的流量大小。×

7.液压缸中的压力越大，所产生的推力也越大，活塞的运动速度也越快×

8.液压系统的功率大小与系统的流速和压力有关。×

C

D

B

4、水压机大小活塞直径之比是10：1，如果大活塞上升2mm，则小活塞被压下的距离是（ ）mm。

A.100 B.50 C.10 D.200 D 5、液压系统中的控制元件是（ ）。

A.电动机 B.液压泵 C.液压缸或液压马达 D.控制阀 D

6、水压机的大活塞上受的力，是小活塞受力的50倍，则小活塞对水的压力与通过水传给大活塞的压力比是（ ）。

A.1：50 B.50：1 C.1：1 D.25：1 C 7、油液的两个最主要的特性是（ ）和可压缩性。

A.流动性 B.粘性 C.润滑性 D.可传递性 B 1.如图所示液压系统中（磨床工作台）：

1）元件3是 液压泵 ，其作用是将 机械 能转换为 液压 能。

2）执行元件由 8 、 9 组成，其作用是将 液压 能转换为 机械能。

3）溢流阀5、节流阀4、 换向 阀6均属于 控制 元件。

2.如图所示密封连通的液压传动物理模型，试回答：

1）容积变化时两腔流量分别为q1=A1v1, q2=A2v2，按液流连续原理A1v1与A2v2的数量关系写成 A1v1= A2v2 ，两活塞的运动速度与其面积成 反 比； 2）两腔压力p1=F1/A1，p2=W/A2，按静压传递原理，F1/A1与W/A2的数量关系写成 F1/A1 = W/A2 ,两活塞上的作用力与其面积成 正 比。

1.图示液压千斤顶中，F是手掀动手柄的力，假定F=300N, d=10cm，D=20cm，试求： 1）作用在小活塞上的力F1; 2）系统中的压力p;

3）大活塞能顶起重物的重 量G;

4) 大、小活塞的运动速度比 V2/V1。

1）F×540 = F1×27 F1 = 300×540/27 =6000(N) 2) p=F/A=6000×4/(0.12π) =7.6×105(Pa)

3)G=pA2 = 7.6×105×π×0.22/4 =24000(N) 4） V2/V1=A1/A2=1/4

? 一、填空

? 1、液压传动中所用的液压泵都是靠密封的工作容积发生变化而进行工作的，所以

都属于容积泵。

? 2、在不考虑泄漏的情况下，泵在单位时间内排出的液体体积称为泵的理论流量。泵在额定压力和额定转速下输出的实际体积称为泵的额定流量。

? 3、变量泵是指排量可以改变的液压泵，常见的变量泵有叶片泵 、 柱塞泵。其中

单作用叶片泵是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，斜盘式轴向柱塞泵是通过改变斜盘倾角来实现变量。

? 4、外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是吸油腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是排油腔。

? 5、为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开卸荷槽，使闭死容积由大变

小时与排油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。

? 6、齿轮泵产生泄漏的间隙为端面间隙和径向间隙，此外还存在齿面啮合处间隙，

其中端面间隙泄漏占总泄漏量的80%～85%。

? 二、选择题

? 1、高压液压系统宜采用 作为动力源。 ? A)齿轮泵； B）叶片泵； C）柱塞泵

? 2、限制齿轮泵压力提高的主要因素是 。 ? A.流量脉动 ； B、困油现象； C、泄漏；D、径向不平衡力

? 3、液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下

的输出流量称为 ；在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为 ，它等于排量和转速的乘积。 有些液压泵在工作时，每一瞬间的流量各不相同，但在每转中按同一规律重复变化，这就是泵的流量脉动。瞬时流量一般指的是瞬时 。

? A）实际流量 B）理论流量 C）额定流量 ? CDCBA

外啮合齿轮泵作马达用，原进油口改作出油口，原出油口改作进油口，则马达的转向（ B ）。

A. 与作泵时转向相同 B. 与作泵时转向相反 C. 转向无法确定 D. 根本转不起来

【例1】如图所示为定量泵和定量马达系统，已知泵的输出压力pp＝10MPa，排量 Vp＝10mL/r，转速np＝1450r/min，容积效率ηpv＝0.9，机械效率ηpm＝0.9，液压马达排量 Vm＝10mL/r，容积效率ηmv＝0.9，机械效率ηmm＝0.9，泵出口与马达进口间管道压力损失为0.5MPa，其它损失不计，试求：

（1）液压泵的输出功率 Pop；

（2）液压泵的驱动功率 Pip； （3）液压马达的输出转速

nM、转矩TM和输出功率Pom。 解：

（1）液压泵输出功率 Pop

Pop?ppqp?10?106?1450?10?10?6?0.9/60?2175?W?

（2）液压泵驱动功率 Pip Pop2175Pip???2685?W? ?op0.9?0.9（3）液压马达输出转速 nM qp?mv1450?10?10?6?0.9?0.9nM???1174.5(rpm) Vm10?10?6液压马达输出转矩TM Vm??p??mm10?10?6??10?0.5??106?0.9TM?? 2?2? ?13.6?N?m?