1、工程材料和成型基础期末考试工程材料和成型基础期末考试 工程材料及成型基础期末考试 一、单项选择题：每小题2分，共30分。 1.液压系统是利用液体的_来传递动力和信号的。 A动能B位能C压力能D热能 2. 我国油液牌号是以40时油液的平均_来表示的。 A动力粘度B运动粘度C相对粘度D恩式粘度 3.真空度是指_。 A绝对压力与相对压力的差值 B大气压力与相对压力的差值 C绝对压力高于大气压力时，该绝对压力与大气压力的差值 D绝对压力低于大气压力时，该绝对压力与大气压力的差值 4.在同一管道中，分别用Re层流、Re临界、Re紊流表示层流、临界、紊流时的雷诺数，那么三者的关系是_。 ARe层流Re临界
2、Re紊流BRe层流= Re临界= Re紊流 CRe紊流Re临界Re层流DRe临界Re层流Re紊流 5. 连续性方程是_在流体力学中的表达形式。 A质量守恒定律B能量守恒定律C动量定理D以上都不是 6.液体流动时，对压力损失影响最大的是_。 A液体粘度B管路长度C管道内径D液体速度 7.细长孔的流量计算公式为q = d4p n/(128l)，其中细长孔前后压差p的次数n = _。A1/2 B1C2 D3 8.液压泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为_。 A工作压力B额定压力C最大压力D吸入压力 9.外啮合齿轮泵吸油口比压油口做得大，主要是为了_。 A防止困油B减少流量泄漏C减小径向不平衡力D
3、增大吸油能力 10.限制齿轮泵压力提高的主要因素为_。 A流量不均B困油现象C径向力不平衡D流量泄漏 11. 以下图形符号中表示单向定量马达的是_。 ABCD 12.液压马达的实际工作压力取决于_。 A输入的实际流量B输出转速C额定压力D外负载 13.液压系统中的液压缸属于_。 A动力元件B执行元件C控制调节元件D辅助元件 14. 液压缸的面积一定，则其运动速度取决于_。 A系统的工作压力B系统的外负载 C进入液压缸的流量D泵的额定流量 15. 若要求差动缸正反向速度一致，应使液压缸的几何尺寸满足：D = _。 Ad/2 Bd C2d D2d 二、判断题：每小题1分，共10分。 1.温度对油液
4、粘度的影响是：当油液温度升高时，其粘度随着升高。（） 2.根据液体的连续性方程，液体流经同一管道的不同截面时，面积较小截面的流速较快。（） 3. 外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合一侧的为吸油腔，逐渐进入啮合一侧的为压油腔。（） 4. 双作用叶片泵从转子径向力平衡考虑，叶片数应选偶数；单作用叶片泵的叶片数常选奇数，以使流量均匀。（） 5.齿轮泵多用于高压系统，柱塞泵多用于低压系统。（） 6.马达是执行元件，输入的是压力油，输出的是力和转矩。（） 7.液压马达和液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有液压泵均可用作马达使用。（） 8.由于存在泄漏，输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的
5、实际输出流量小于其理论流量。（） 9. 单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸，双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸。（） 10. 单杆活塞液压缸差动连接时，无杆腔压力必大于有杆腔压力。（） 三、填空题：每空1分，共10分。 1.液体的流动状态可分为_和_，通常用雷诺数判定流态。（层流，湍流/紊流） 2. 液压系统中的压力损失可分为_压力损失和_压力损失。（沿程，局部） 3. 容积式液压泵是靠_容积的_变化来实现吸油和排油的。（密闭，周期性） 4.齿轮泵的流量泄漏一般有三条途径：_、轮齿与泵体内表面的径向间隙、_。（齿轮啮合处，端盖面与齿轮侧面的轴向间隙） 5.单作用叶片泵的转子每转一周，完成吸油、排油
6、各_次。同一转速的情况下，改变它的_可以改变其排量。（一，偏心距） 四、简答题：每小题5分，共20分。 1.液压传动系统由哪几部分组成？每个部分各自的作用是什么？ 答：动力元件将机械能转换为液体压力能； 执行元件将液体压力能转换为机械能，驱动工作机构做功； 控制调节元件控制或调节系统的压力、流量或油液流动方向； 辅助元件散热、贮油、蓄能、连接、过滤等； 工作介质传递运动、动力和信号。 2.写出理想流体的伯努利方程，并简述其物理意义。 答：理想流体的伯努利方程p1/(g) + z1 + v12/(2g) = p2/(g) + z2 + v22/(2g)； 物理意义在密闭管道内作定常流动的理想液体
7、具有三种形式的能量（压力能、位能/势能、动能），在沿管道流动的过程中，三种能量之间可以相互转化，但是在管道任一截面处三种能量的总和是一个常量。 3.齿轮泵产生困油现象的根本原因是什么？困油现象有什么危害？怎么消除？ 答：根本原因为保证连续运转，必须使齿轮啮合的重叠系数大于1； 危害冲击、汽蚀、振动、噪声等； 消除方法开设卸荷槽。 4. 齿轮泵、单作用叶片泵、双作用叶片泵、轴向柱塞泵以及径向柱塞泵中，哪些是定量泵？哪些是变量泵？每种变量泵各自的调节流量方法是什么？ 答：定量泵齿轮泵、双作用叶片泵。 变量泵单作用叶片泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵。 流量调节方法： 单作用叶片泵调整定子、转子之间的偏心
8、距； 轴向柱塞泵调整斜盘倾角； 径向柱塞泵调整定子、缸体之间的偏心距。 五、计算题：每小题10分，共30分。 1. 如图所示，滑动轴承与轴的间隙 = 1 mm，轴的转速n = 180 r/min，轴径d = 150 mm，轴承宽b= 250 mm。计算由润滑油的粘性摩擦所消耗的功率（油的动力粘度= 0.025 Pas）。 2.某液压泵转速为950 r/min，排量为168 mL/r，在额定压力29.5 MPa和相同转速下，测得的实际流量为150 L/min，额定工况下的总效率为0.87。计算额定工况下： 泵的理论流量； 泵的容积效率； 泵的机械效率； 泵的输出功率； 泵所需的电动机驱动功率。
9、3. 某液压泵，当负载压力为8 MPa时，输出流量为96 L/min；负载压力为10 MPa时，输出流量为94 L/min。用此泵带动排量为80 mL/r的液压马达，当液压马达的负载转矩为120 Nm时，其机械效率为0.94，转速为1100 r/min。计算此时液压马达的容积效率。 解： 习题1-5 (P15). 滑动轴承如题图5 所示，轴承与轴颈的间隙1*10-3 m，轴转速n180 r/min，轴颈d150*10-3 m，轴承宽b250*10-3 m。试计算由润滑油的粘性摩擦所消耗的功率（油的动力粘度2.5*10-2 Pas）。 解：由题意可知，1*10-3 m，n180 r/min，d1
10、50*10-3 m， b250*10-3 m ，2.5*10-2 Pas， 根据牛顿内摩擦定律，有FA(du/dy). 又有A(d)b， du/dyv/r/(2n/60)(d/2)/， 从而可求得由润滑油的粘性摩擦所消耗的功率 PFv 5.89 W. 习题2-4 (P31). 如题图4 所示为一粘度计，在外筒和内筒之间充满油液，若D100 mm，d98 mm，l200 mm，当外筒转速n8 r/s 时，测得的转矩M40 Ncm。试求其油液的动力粘度。 解：由题意可知，D100 mm，d98 mm，l200 mm， n8 r/s ，M40 Ncm， 根据牛顿内摩擦定律，有FA(du/dy). 又
11、有FM/(D/2)，A(D)l， du/dyv/R/(Dd)/2(2n)(D/2)/(Dd)/2 ， 从而可求得其油液的动力粘度 习题3-10 (P50). 某液压泵输出油压为10 MPa，排量为200 mL/r，容积效率为0.95，总效率为0.9，电动机转速为1470 r/min，在不计泵的出口油压时，求液压泵的输出液压功率和带动该泵的电动机功率。解：Po = pq ， q = qtv ， qt = Vn ， 代入数据，得Po = 46.55 kW， Pi = Po/51.72 kW. 习题3-11 (P50). 齿轮泵的齿轮分度圆直径56 mm，齿宽25 mm，齿数14，泵的转速1450
12、r/min，容积效率0.9，求泵的理论流量和实际流量。 解：qt = 6.66zm2Bn ， d = mz ， 代入数据，得qt 54.08 L/min， q = qtv 48.72 L/min. 习题4-10 (P69). 采用单杆液压缸（缸固定），设进油流量q = 40*103 cm3/min，压力p = 2.5MPa，活塞直径D = 125mm，活塞杆直径d = 90mm，试求： （1）当压力油从无杆腔进入，有杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度及输出推力； （2）当压力油从有杆腔进入，无杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度及输出推力； （3）当差动连接时，活塞的运动速度及输出推力。 填
13、空：液体在管道中存在两种流动状态，层流状态下粘性力起主导作用，湍流状态下惯性力起主导作用，液体的流动状态可用雷诺数来判断。 液压泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为额定压力。 限制齿轮泵压力提高的主要因素为流量泄漏。 单作用叶片泵的转子每转一周，完成吸油、排油各一次。同一转速的情况下，改变它定子和转子之间的偏心距可以改变其排量。 如何减小齿轮泵的径向不平衡力？ 答：缩小压油腔（压油口孔径小于吸油口孔径）；开压力平衡槽等。 补充填空：先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成，前者控制压力，后者控制流量。 补充填空：溢流阀为入口（入口/出口）压力控制，阀口常闭（开/闭），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的
14、出口相通；定值减压阀为出口压力控制，阀口常开，先导阀弹簧腔的泄漏油必须单独外接油箱。 先导式减压阀与先导式溢流阀有什么区别？现有两个阀，由于铭牌不清，在不拆开阀的情况下，根据它们的特点如何判断哪个是溢流阀、哪个是减压阀？ 区别：减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持入口压力基本不变。 在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进、出油口不通。 为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄漏油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道与出油口相通，不必单独外接油箱。 判别：可。根据两个阀在不工作时进、出油口的通断状况（参见上述区别第2 条
15、）或者孔口数量（参见上述区别第3条，先导式减压阀有4 个孔，先导式溢流阀有3 个孔）进行区分 习题5-9 (P96). 什么是三位滑阀的中位机能？研究它有何用处？ 答：换向阀阀芯未受操纵它的外部作用时所处的位置称为常态（中间）位置，这是阀的原始位置，在这个位置上各油口的连通情况就是这个滑阀的中位机能。 研究它可以利用它的不同中位机能，实现系统的保压、卸荷，液压缸的浮动，启动平稳性，换向精度与平稳性等功能要求。 习题5-9 (P96). 什么是三位滑阀的中位机能？研究它有何用处？ 答：换向阀阀芯未受操纵它的外部作用时所处的位置称为常态（中间）位置，这是阀的原始位置，在这个位置上各油口的连通情况就是这个滑阀的中位机能。 研究它可以利用它的不同中位机能，实现系统的保压、卸荷，液压缸的浮动，启动平稳性，换向精度与平稳性等功能要求。
