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《液压与气压传动》习题解(2)
第二章液压流体力学基础
2-1 说明工作介质在液压传动系统的作用。
解：液压传动中的工作介质在传动与控制中起到传递能量和信号的作用，并且对液压装置的机构、零件起润滑、冷却和防锈的作用。
2-2 液压油黏度的选择与系统工作压力，环境温度及工作部件的运动速度有何关系？
解：压力高、温度高、速度低，选黏度高一点的液压油；压力低、温度低、速度高，选黏度低一点的液压油。
2-3 在考虑液压系统中液压油的可压缩性时，应考虑哪些因素才能说明实际情况？
解：液压油不是绝对不可压缩，要贴合实际，不能只用纯液体压缩系数；需要同时考虑油液本身压缩性、混入气体、压力大小、温度、容器/管路弹性、溶解气析出这几项，其中含气量影响远大于纯油本身的压缩性。
2-4 什么是理想流体？
解：把既无黏性，又无压缩性的假想液体称为理想液体。
2-5 伯努利方程的物理意义是什么？
解：理想不可压缩流体做定常流动时，沿同一条流线，单位重量流体的总机械能（位置势能 + 压强势能 + 动能）保持守恒，三种能量之间可以相互转换，但总和不变。
2-6 液体流动时，管路中的压力损失有哪几种？其值与哪些因素有关？
解：实际黏性液体在流动时存在阻力，为了克服阻力就要消耗一部分能量，这样就有能量损失。在液压传动中，能量损失主要表现为压力损失。管路系统中压力损失等于系统中所有沿程压力损失之和与所有局部压力损失之和。沿程压力损失和流体的流态（层流或湍流）、管路的长度、内径、液体的流速和黏度等有关；油液流经局部障碍（如弯头、接头、管道截面突然扩大或收缩）时，由于液流的方向和速度的突然变化，在局部形成旋涡引起油液质点间，以及质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力损失称之为局部压力损失。局部压力损失主要与流速的二次方相关。
2-7 液压冲击是怎样产生的？有何危害？如何防止？
解：在液压系统的工作过程中，由于某种原因致使系统或系统中某处局部压力瞬时急剧上升，形成压力峰值的现象称为液压冲击。液压冲击就是系统对动量变化的响应。流动的液体具有惯性，当液流通道迅速关闭或液流迅速换向时(或突然制动时)，液流速度的大小或方向发生突然的变化，液体的惯性将导致液压冲击。此外，运动部件(负载)由液压驱动，当其突然制动或换向时，因运动部件具有惯性，也将导致系统发生液压冲击。
出现液压冲击时，液体中的瞬时峰值压力往往比正常工作压力高好几倍，它不仅会损坏密封装置、管路和液压元件，而且还会引起振动和噪声；液压冲击有时使某些压力控制的液压元件产生误动作，造成事故。
针对影响冲击压力Δp的因素，可采用以下措施来减小液压冲击（原理就是减小动量的变化量）：
1）适当加大管径，限制管道流速v，一般在液压系统中把v控制在4.5m/s以内，使Δprmax不超过5MPa就可以认为是安全的。
2）正确设计阀口或设置制动装置，使运动部件制动时速度变化比较均匀。
3）延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间，可采用换向时间可调的换向阀。
4）尽可能缩短管长，以减小压力冲击波的传播时间，变直接冲击为间接冲击。
5）在容易发生液压冲击的部位采用橡胶软管或设置蓄能器，以吸收冲击压力；也可以在这些部位设置安全阀，以限制压力升高。
2-8 设真空计水柱高h=
解：真空度= p0-pa
取容器液体的上表面为基准面，列静力平衡方程
所以有：真空度=1000X9.8X5=49000 Pa
绝对压力：pa=100000-49000=51000 Pa
2-9.如图所示，水平截面为圆形的容器，上端开口，求作用在容器底面的作用力。若在开口端加一活塞，连活塞重量在内，作用力为30kN，问容器底面的总作用力为多少？（ρ＝
题9图
2-10.如图示液压泵，吸油管直径d=
2-11.某圆柱形滑阀(见图)，已知阀芯直径d=
题11图
2-12 图示的滑动轴承工作原理图，动力黏度μ=0.14Pa.s的润滑油，从压力为po=1.6×105Pa的主管径lo=
（1）轴承与轴颈同心；
（2）相对偏心距e=0.5。
题12图
