工程材料及成型基礎(chǔ)期末考試

1、工程材料及成型基礎(chǔ)期末考試一、單項(xiàng)選擇題：每小題2分，共30分。1. 液壓系統(tǒng)是利用液體的_來(lái)傳遞動(dòng)力和信號(hào)的。A動(dòng)能 B位能 C壓力能 D熱能2. 我國(guó)油液牌號(hào)是以40時(shí)油液的平均_來(lái)表示的。A動(dòng)力粘度 B運(yùn)動(dòng)粘度 C相對(duì)粘度 D恩式粘度3. 真空度是指_。A絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力的差值B大氣壓力與相對(duì)壓力的差值C絕對(duì)壓力高于大氣壓力時(shí)，該絕對(duì)壓力與大氣壓力的差值D絕對(duì)壓力低于大氣壓力時(shí)，該絕對(duì)壓力與大氣壓力的差值4. 在同一管道中，分別用Re層流、Re臨界、Re紊流表示層流、 臨界、紊流時(shí)的雷諾數(shù)，那么三者的關(guān)系是_。ARe層流Re臨界Re紊流 BRe層流 = Re臨界 = Re紊流CRe紊流

2、Re臨界Re層流 DRe臨界Re層流Re紊流5. 連續(xù)性方程是_在流體力學(xué)中的表達(dá)形式。A質(zhì)量守恒定律 B能量守恒定律 C動(dòng)量定理 D以上都不是6. 液體流動(dòng)時(shí)，對(duì)壓力損失影響最大的是_。A液體粘度 B管路長(zhǎng)度 C管道內(nèi)徑 D液體速度7. 細(xì)長(zhǎng)孔的流量計(jì)算公式為q = d4pn/(128l)，其中細(xì)長(zhǎng)孔前后壓差p的次數(shù)n = _。A1/2 B1 C2 D38. 液壓泵在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)允許使用的最高工作壓力稱(chēng)為_(kāi)。A工作壓力 B額定壓力 C最大壓力 D吸入壓力9. 外嚙合齒輪泵吸油口比壓油口做得大，主要是為了_。A防止困油 B減少流量泄漏 C減小徑向不平衡力 D增大吸油能力10. 限制齒輪泵壓力提高

3、的主要因素為_(kāi)。A流量不均 B困油現(xiàn)象 C徑向力不平衡 D流量泄漏11. 以下圖形符號(hào)中表示單向定量馬達(dá)的是_。A B C D12. 液壓馬達(dá)的實(shí)際工作壓力取決于_。A輸入的實(shí)際流量 B輸出轉(zhuǎn)速 C額定壓力 D外負(fù)載13. 液壓系統(tǒng)中的液壓缸屬于_。A動(dòng)力元件 B執(zhí)行元件 C控制調(diào)節(jié)元件 D輔助元件14. 液壓缸的面積一定，則其運(yùn)動(dòng)速度取決于_。A系統(tǒng)的工作壓力 B系統(tǒng)的外負(fù)載C進(jìn)入液壓缸的流量 D泵的額定流量15. 若要求差動(dòng)缸正反向速度一致，應(yīng)使液壓缸的幾何尺寸滿(mǎn)足：D = _。Ad/2 Bd Cd D2d二、判斷題：每小題1分，共10分。1. 溫度對(duì)油液粘度的影響是：當(dāng)油液溫度升高時(shí)，其

4、粘度隨著升高。（×）2. 根據(jù)液體的連續(xù)性方程，液體流經(jīng)同一管道的不同截面時(shí)，面積較小截面的流速較快。（）3. 外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開(kāi)嚙合一側(cè)的為吸油腔，逐漸進(jìn)入嚙合一側(cè)的為壓油腔。（）4. 雙作用葉片泵從轉(zhuǎn)子徑向力平衡考慮，葉片數(shù)應(yīng)選偶數(shù)；單作用葉片泵的葉片數(shù)常選奇數(shù)，以使流量均勻。（）5. 齒輪泵多用于高壓系統(tǒng)，柱塞泵多用于低壓系統(tǒng)。（×）6. 馬達(dá)是執(zhí)行元件，輸入的是壓力油，輸出的是力和轉(zhuǎn)矩。（）7. 液壓馬達(dá)和液壓泵從能量轉(zhuǎn)換觀點(diǎn)上看是互逆的，因此所有液壓泵均可用作馬達(dá)使用。（×）8. 由于存在泄漏，輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量大于其理論流量，而液壓泵的實(shí)

5、際輸出流量小于其理論流量。（）9. 單活塞桿液壓缸又稱(chēng)為單作用液壓缸，雙活塞桿液壓缸又稱(chēng)為雙作用液壓缸。（×）10. 單桿活塞液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，無(wú)桿腔壓力必大于有桿腔壓力。（×）三、填空題：每空1分，共10分。1. 液體的流動(dòng)狀態(tài)可分為_(kāi)和_，通常用雷諾數(shù)判定流態(tài)。（層流，湍流/紊流）2. 液壓系統(tǒng)中的壓力損失可分為_(kāi)壓力損失和_壓力損失。（沿程，局部）3. 容積式液壓泵是靠_容積的_變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油和排油的。（密閉，周期性）4. 齒輪泵的流量泄漏一般有三條途徑：_、輪齒與泵體內(nèi)表面的徑向間隙、_。（齒輪嚙合處，端蓋面與齒輪側(cè)面的軸向間隙）5. 單作用葉片泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，完

6、成吸油、排油各_次。同一轉(zhuǎn)速的情況下，改變它的_可以改變其排量。（一，偏心距）四、簡(jiǎn)答題：每小題5分，共20分。1. 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由哪幾部分組成？每個(gè)部分各自的作用是什么？答：動(dòng)力元件將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能；執(zhí)行元件將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)做功；控制調(diào)節(jié)元件控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力、流量或油液流動(dòng)方向；輔助元件散熱、貯油、蓄能、連接、過(guò)濾等；工作介質(zhì)傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力和信號(hào)。2. 寫(xiě)出理想流體的伯努利方程，并簡(jiǎn)述其物理意義。答：理想流體的伯努利方程p1/(g) + z1 + v12/(2g) = p2/(g) + z2 + v22/(2g)；物理意義在密閉管道內(nèi)作定常流動(dòng)的理想液體具有

7、三種形式的能量（壓力能、位能/勢(shì)能、動(dòng)能），在沿管道流動(dòng)的過(guò)程中，三種能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，但是在管道任一截面處三種能量的總和是一個(gè)常量。3. 齒輪泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象的根本原因是什么？困油現(xiàn)象有什么危害？怎么消除？答：根本原因?yàn)楸ＷC連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使齒輪嚙合的重疊系數(shù)大于1；危害沖擊、汽蝕、振動(dòng)、噪聲等；消除方法開(kāi)設(shè)卸荷槽。4. 齒輪泵、單作用葉片泵、雙作用葉片泵、軸向柱塞泵以及徑向柱塞泵中，哪些是定量泵？哪些是變量泵？每種變量泵各自的調(diào)節(jié)流量方法是什么？答：定量泵齒輪泵、雙作用葉片泵。變量泵單作用葉片泵、軸向柱塞泵、徑向柱塞泵。流量調(diào)節(jié)方法：?jiǎn)巫饔萌~片泵調(diào)整定子、轉(zhuǎn)子之間的偏心距；軸向柱塞泵調(diào)整斜

8、盤(pán)傾角；徑向柱塞泵調(diào)整定子、缸體之間的偏心距。五、計(jì)算題：每小題10分，共30分。1. 如圖所示，滑動(dòng)軸承與軸的間隙 = 1 mm，軸的轉(zhuǎn)速n = 180 r/min，軸徑d = 150 mm，軸承寬b = 250 mm。計(jì)算由潤(rùn)滑油的粘性摩擦所消耗的功率（油的動(dòng)力粘度 = 0.025 Pa·s）。2. 某液壓泵轉(zhuǎn)速為950 r/min，排量為168 mL/r，在額定壓力29.5 MPa和相同轉(zhuǎn)速下，測(cè)得的實(shí)際流量為150 L/min，額定工況下的總效率為0.87。計(jì)算額定工況下： 泵的理論流量； 泵的容積效率； 泵的機(jī)械效率； 泵的輸出功率； 泵所需的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率。3. 某液壓泵

9、，當(dāng)負(fù)載壓力為8 MPa時(shí)，輸出流量為96 L/min；負(fù)載壓力為10 MPa時(shí)，輸出流量為94 L/min。用此泵帶動(dòng)排量為80 mL/r的液壓馬達(dá)，當(dāng)液壓馬達(dá)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為120 N·m時(shí)，其機(jī)械效率為0.94，轉(zhuǎn)速為1100 r/min。計(jì)算此時(shí)液壓馬達(dá)的容積效率。解：習(xí)題1-5 (P15). 滑動(dòng)軸承如題圖 5 所示，軸承與軸頸的間隙 1*10-3 m，軸轉(zhuǎn)速 n180 r/min， 軸頸 d150*10-3 m，軸承寬 b250*10-3 m。試計(jì)算由潤(rùn)滑油的粘性摩擦所消耗的功率（油的動(dòng)力粘度 2.5*10-2 Pa·s）。解：由題意可知， 1*10-3 m，n18

10、0 r/min，d150*10-3 m， b250*10-3 m ，2.5*10-2 Pa·s， 根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，有 FA·(du/dy). 又有 A(d)·b， du/dyv/ r/ (2n/60)·(d/2)/， 從而可求得由潤(rùn)滑油的粘性摩擦所消耗的功率PFv 5.89 W.習(xí)題2-4 (P31). 如題圖 4 所示為一粘度計(jì)，在外筒和內(nèi)筒之間充滿(mǎn)油液，若 D100 mm，d98 mm，l200 mm，當(dāng)外筒轉(zhuǎn)速 n8 r/s 時(shí)，測(cè)得的轉(zhuǎn)矩 M40 N·cm。試求其油液的動(dòng)力粘度。解：由題意可知， D100 mm，d98 mm，l20

11、0 mm， n8 r/s ，M40 N·cm， 根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，有 FA·(du/dy). 又有 FM/(D/2)，A(D)·l， du/dyv/ R/(Dd)/2 (2n)·(D/2)/(Dd)/2 ， 從而可求得其油液的動(dòng)力粘度習(xí)題3-10 (P50). 某液壓泵輸出油壓為 10 MPa，排量為 200 mL/r，容積效率為 0.95，總效率為 0.9，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1470 r/min，在不計(jì)泵的出口油壓時(shí)，求液壓泵的輸出液壓功率和帶動(dòng)該泵的電動(dòng)機(jī)功率。解： Po = pq ，q = qtv ，qt = Vn ，代入數(shù)據(jù)，得 Po = 46.5

12、5 kW，Pi = Po/ 51.72 kW.習(xí)題3-11 (P50). 齒輪泵的齒輪分度圓直徑 56 mm，齒寬 25 mm，齒數(shù) 14，泵的轉(zhuǎn)速 1450 r/min，容積效率 0.9，求泵的理論流量和實(shí)際流量。解： qt = 6.66zm2Bn ，d = mz ，代入數(shù)據(jù)，得 qt 54.08 L/min，q = qtv 48.72 L/min.習(xí)題4-10 (P69). 采用單桿液壓缸（缸固定），設(shè)進(jìn)油流量 q = 40*103 cm3/min，壓力 p = 2.5MPa，活塞直徑 D = 125mm，活塞桿直徑 d = 90mm，試求：（1）當(dāng)壓力油從無(wú)桿腔進(jìn)入，有桿腔的油直接回油箱

13、時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度及輸出推力；（2）當(dāng)壓力油從有桿腔進(jìn)入，無(wú)桿腔的油直接回油箱時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度及輸出推力；（3）當(dāng)差動(dòng)連接時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度及輸出推力。填空：液體在管道中存在兩種流動(dòng)狀態(tài)，層流狀態(tài)下粘性力起主導(dǎo)作用，湍流狀態(tài)下慣性力起主導(dǎo)作用，液體的流動(dòng)狀態(tài)可用雷諾數(shù)來(lái)判斷。 液壓泵在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)允許使用的最高工作壓力稱(chēng)為額定壓力。 限制齒輪泵壓力提高的主要因素為流量泄漏。 單作用葉片泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，完成吸油、排油各一次。同一轉(zhuǎn)速的情況下，改變它定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心距可以改變其排量。如何減小齒輪泵的徑向不平衡力？答：縮小壓油腔（壓油口孔徑小于吸油口孔徑）；開(kāi)壓力平衡槽等。補(bǔ)充填空 ：先導(dǎo)式溢

14、流閥由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成，前者控制壓力，后者控制流量。補(bǔ)充填空 ：溢流閥為入口（入口/出口）壓力控制，閥口常閉（開(kāi)/閉），先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油與閥的出口相通；定值減壓閥為出口壓力控制，閥口常開(kāi)，先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油必須單獨(dú)外接油箱。先導(dǎo)式減壓閥與先導(dǎo)式溢流閥有什么區(qū)別？現(xiàn)有兩個(gè)閥，由于銘牌不清，在不拆開(kāi)閥的情況下，根據(jù)它們的特點(diǎn)如何判斷哪個(gè)是溢流閥、哪個(gè)是減壓閥？區(qū)別： 減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持入口壓力基本不變。 在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)、出油口互通，而溢流閥進(jìn)、出油口不通。 為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定，它的導(dǎo)閥彈簧腔需通過(guò)泄漏油口單獨(dú)外接油箱；而溢流閥的出油口是通油箱的，所以它的導(dǎo)閥彈簧腔和泄漏油可通過(guò)閥體上的通道與出油口相通，不必單獨(dú)外接油箱。判別：可。根據(jù)兩個(gè)閥在不工作時(shí)進(jìn)、出油口的通斷狀況（參見(jiàn)上述區(qū)別第 2 條）或者孔口數(shù)量（參見(jiàn)上述區(qū)別第3條，先導(dǎo)式減壓閥有 4 個(gè)孔，先導(dǎo)式溢流閥有 3 個(gè)孔）進(jìn)行區(qū)分習(xí)題5-9 (P96). 什么是三位滑閥的中位機(jī)能？研究它有何用處？答：換向閥閥芯未受操縱它的外部作用時(shí)所處的位置稱(chēng)為常態(tài)（中間）位置，這是閥的原始位置，在這個(gè)位置上各油口的連通情況就是這