1、什么是空穴现象？出现空穴对液压系统有何影响？如何防止？
答、在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象称为空穴现象。
空穴现象对液压系统的影响：
由空穴现象产生出的大量气泡，会聚集在管道的最高处或通流的狭窄处形成气塞，使油流不畅，甚至堵塞，从而使系统不能正常工作。
系统容积率降低，使系统性能特别是动态性能变坏。
气蚀会使材料破坏，降低气压元件的使用寿命。
采取的预防措施有：
减小流经节流吸缝隙处的压力降，一般希望节流口或缝隙前后压力比为p1/p2<3.5；
正确设计管路，限制泵的吸油口离油面高度。
提高管道的密封性能，防止空气渗入。
提高零件的机械强度和降低零件的表面粗糙度，采用抗腐蚀能力强的金属材料，从而提高元件抗气蚀能力。
2薄壁小孔、厚壁小孔和细长孔的流量计算有何区别？
答：当孔的长度和直径比为l/d≤0.5时，该小孔称为薄壁孔流量公式：q=cd×a。2△p/p
当孔的长度和直径比0.5＜l/d≤4时，称为厚壁小孔。流量公式：q=cda。
当孔的长径比l/d＞4时，称为细长孔，液流通过细长孔的流动实为层流运动，此时流量q=πd。4△p/128μl
3、 什么是齿轮地困油现象？并说明困油引起的后果？
答：密封穴容积减小，油液受到瞬间高压，若无油道与排油口相通，便会从缝隙中被挤出，使油液发热，轴承系零到附加冲击载荷的作用；若密封容积增大时，无油液地补充又会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。
后果：困油现象会产生噪声，并引起振动和气蚀，同时降低泵的容积率，影响工作地平稳性和使用寿命。
4、 电磁换向阀阀芯为什么会出现卡紧现象？改善方法如何？
答：原因：①使用条件超过规定指标，如工作的压力，通过的流量，油温以及油液的过滤精度。
复位弹簧折断或卡位。
安装底板表面不平或安装螺钉拧得太紧。
油液污染造成阀芯卡紧。
改善：①严格按规定使用条件使用电磁阀。
合理安装阀芯。
及时更换油液，清洗换向阀。
5已知圆形管流其内径d；矩形管流的边长分别为a和b，等边三角形的边长为a，半圆形管流的半径为r，试分别求其水力半径。
解：圆形管流水力半径：d h=4a/s
d h=4a/s=4.π/d=d
矩形管流水力半径：d h=4a/s=4ab/2(a+b)=2ab/(a+b)
三角形管流水力半径：d h=4a/s=4.1/根号3)a/3a=(根号3)/3a
半圆形管流水力半径：d h=4a/s=4.1/2.π.r平方/(πr+2r)=2πr平方/(πr+2r)
6、流量控制阀的节流口为什么常采用薄壁孔而不用细长孔？
答：由于流经薄壁孔的流量q与小孔前后100平方根成正比，所以孔口出流受孔口压差变化的影响小，由于q与液体的粘度无关，因而工作温度地变化对薄壁孔口流量q的影响甚微，在液压节流口常做成薄壁孔口。
1一直径为200mm的圆盘，与固定端面的间隙为0.02mm，其间充满润滑油，油的运动粘度为3×10-5g/m2，密度为900kg/ m3，圆盘以1500r/min的速度旋转，求驱动圆盘所需要的扭矩为多少？
解：根据牛顿内摩擦定律：τ=du/dy，当间隙很小时，该式可改写成如下形式：f=μa*u/h，u=
在圆盘地面上，沿半径r方向取宽为dr的微圆环，在此微圆环上粘性摩擦力产生的微距为：
dt=μ*v/其中v=2πrn，h=2*10(-5)m，da=2πrdr
代入①式，对r积分有：t=∫[r:0]μ.2πrn/h).2π
即驱动圆盘所需的扭矩为。
2液压泵铭牌上标有转速n=1450r/min，额定流量q=60l/min，额定压力ph=8mpa，泵的机械效率ηm=0.9，容积效率ηv=0.89，试求：
1）该泵应选配的电动机功率。2) 若该泵使用在特定的液压系统中，统最大工作压力为4mpa，试确定需要选配的电动机功率。
解：1）因不知泵的实际使用压力，故选取额定压力进行功率计算：
n=2）因为泵的实际工作压力已确定，故选用实际使用压力进行功率计算：
n=3一单杆油缸，快速向前运动时采用差动连接，快速退回时，液压油进入有杆腔。假如活塞往复快速运动的速度均是0.1m/s，其负载为25000n。
已知输入流量为25l/min，背压p2=200000pa，试确定活塞与活塞杆直径，计算正常连接时的活塞前进速度及工作压力。
解：由于快进时为差动连接，因而得：v快进=q/πd^2/4
由上式，可得活塞杠直径d=根号[4q/π v快进]=根号[4*25*10^6/(π0.1*10^3*60)]=72.8mm
取d=70mm根据下式得：d=(根号2)d=根号2*70=98.9mm
取d=100mm,对v快进与v快退的实际值进行计算：
v快进=4q/πd^2=0.108m/s≈0.1m/s 。
v快退=4q/π(d^2-d^2)=0.104m/s≈0.1m/s
在d=100mm时，快进快退均为0.1m/s，满足要求。
由π/4d^2p1=π/4(d^2-d^2)p2+f得液压缸的工作压力。
p1=π(d^2-d^2)p2/4+f=π[0.1^2-0.07^2)*2*10^5/4+25000]/[0.1^2/4]=33*10^5pa
4某液压系统执行元件采用单杆活塞缸，进油腔的面积20cm2，回油腔的面积12cm2，活塞缸进油管路的压力损失为5×105pa，回油管路的压力损失为5×105pa，油缸的负载f=3000n，试求：油缸的负载压力和泵的工作压力。
解：1）缸的负载压力pl=f/a=3000/20*10^(-4)=15*10^5pa
2)由活塞缺受力方程：p1a1=f+p2a2
式中：p2=△p2得p1=f/a1+△
18*10^5pa
泵的工作压力为pp=p1+△p1=18*10^5+5*10^5=23*10^5pa
5定量叶片泵转速n=1500r/min，在输出压力为63×105pa时，输出流量为53l/min，这时实测泵消耗功率为7kw；当泵空载卸荷运转时，输出流量为56l/min，试求该泵的容积效率和总效率。
解：取空载流量作为理论流量qo,可得：容积效率no=q/qo=53/56=0.946
泵的输出功率可由下式可得：n出=
总效率n为输出功率n出和输入功率n入之比：n=n出/n入=5.565/7=0.795
6一系统拟使用输油量为25 l/min 的泵，系统所需最大压力为70×105pa，在0.1s内需用油量为0.8l，执行装置运动最短间隔时间为30s，试确定合适的蓄能器容量（设允许的压力差为10×105pa）。
解：执行装置每秒需油量qz=0.8/0.1=8l/s油泵每秒的供油量qb=25/60=0.42l/s
要求蓄能器每秒的排油量：qx=8-0.42=7.58l/s
油泵在最短时间间隙（30s）内排油量qp=25*30/60=12.5l
故所确定的蓄能器应小于12.5l
该系统属短时大量供油，根据气体状态方程。
式中p1-系统最高工作压力，70*10^5pa。p2-系统最低工作压力，60*10^5pa
取蓄能器充气压力po=0.8p2=0.8*0.6*10^5=48*10^5pa
按工次要求，蓄能器要0.1s内排除油量为0.758l。所以v2-v1=0.758l
由气体状态方程可得，蓄能器容量vo=(p2/po) ^1/1.4).v2=(p2/po) ^1/1.4).(0.758+v1)
(p2/po) ^1/1.4).[0.758+(p2/po) ^1/1.4).vo]
整理得vo=[0.758*((p2/po) ^1/1.4))]1-(p2/p1) ^1/1.4)=8.86l
7图示一长方形水槽被分为两部分。中间有一个0.05m直径的光滑圆孔相通。
若起始状态如图所示的尺寸：h1=0.6m，h2=4m，h3=0.
3m，l1=0.9m，l2=2.7m。
设水槽宽度b =3m，求需要多少时间可使两部分的水面等高？
解：由于水槽中水面连续不断地变化，因而是一个不稳定流问题。但固水槽断面较孔口断面大得多，故在无限短的dt时间可以认为水槽内水头不变，而把其当作稳定流来处理。
设h2下降α后，可使水槽左右两部分液面等高，可得：
h2-x=h1+3*l2x/3l1 解得x=0.65m
分别取水槽右半部分液面为h截面，取光滑圆孔轴线的垂直截面为2-2截面，伯努利方程：
z1+p1/γ+v1^2/2g=z2+p2/γ+v2^2/2g式中 v1=0,p1=0,z2=0.3m
p2/γ=h1-h3+(h2-z)*l2/l1
代入上式，得v2=根号下2g[z1-z2-(h1-h3+(h2-z2)*l3/l)]=根号下2g(4z1-12.6)
在某一瞬间，右半部分水槽液面高z1，在dt时间内，其水面下降dz1。
右半部分下降体积与圆孔流出体积应相等。
即dv=式中f=bxl2,f=π/4*(0.05^2)
所以dt=根号下2g(4z1-12.6)
便水槽左右部分水面等高所需时间为。
t=∫[h2-α：h2]根号下根号下(4z1-12.6)]
液压与气压答案
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