叶片泵的基本理论和性能Word版
第二章 叶片泵的基本理论和性能
本章重点：通过本章的学习，要求学员熟练掌握叶片泵的性能参数及计算、相似条件、
相似定律、比例率、比转数的计算、实验性能曲线 、选泵原则；掌握功率的分类及其关系、效率的组成及其所包含的损失、叶轮进出口速度三角形、叶片泵的基本方程式及其分析、基本性能实验、选泵步骤、选泵中应注意的问题、选泵方法、电动机与水泵的配套、传动方式的选择和管路附件的选择；了解比转数的作用、叶片泵汽蚀实验、理论性能曲线、相对性能曲线、通用性能曲线、全面性能曲线、系列型谱图、柴油机与水泵的配套、水泵的性能方程等。
第一节 叶片泵的性能参数
叶片泵的性能是用性能曲线表示的，而性能曲线又是用性能参数之间的关系来表达的。因此，在研究叶片泵性能前，首先必须对性能参数的意义有一正确理解。叶片泵的性能参数主要有流量、扬程、功率、效率、转速、允许吸上真空高度或允许汽蚀余量等，分述如下: 一、流量
单位时间内水泵所抽提的流体体积，符号Q ，其常用单位有s l /、s m /3、和h m /3等。各单位间的关系是s m /13=s l /1000=h m /36003。设计流量的计算详见第六章水泵站规划。
二、扬程
（一）扬程的定义
扬程是指单位重量流体从水泵进口到出口能量增量，用符号H 表示， 常用单位是m 。
（二）扬程的计算
1.实验室或现场测定时扬程的计算 ⑴离心泵及其它卧式水泵
()()g
v v H H z z H v d 21020.02
12212-++?+-= （2—1—1）
式中：v H 、d H ——真空表、压力表的读数（KPa ）；
1v 、2v ——进、出水管的断面平均流速（s m /）；
g ——重力加速度（2/s m ）
。 ⑵立式轴流泵扬程 其计算公式可简化为：
g
v H z H d 222
2++=
（2—1—2） 2.设计泵站时扬程的计算
g v v h H H w ST
22122-++= ()g
v v h z z w b u 22
122-++-= ≈ w ST h H + （2—1—3）
式中：ST H ——实际扬程（有效扬程、净扬程、提水高度）（m ）；
w h ——损失扬程（水头损失）（m ）；
Z 、b Z ——设计上、下水位（m ）
。 水泵扬程，低于泵轴线取负值，高于泵轴线取正值。如图2—1—1，图2—1—2，图2—1—3。
三、功率
功率是指水泵在单位时间内所作功的大小，常用单位是KW 或HP 。KW HP 36.1=。水泵的功率可分为有效功率、轴功率和配套功率。
1.有效功率 指水流流经水泵时实际所得到的功率，用符号u P 表示。
QH P u γ= （2—1—4）
2.轴功率 是泵的输入功率，系指动力机传给泵轴的输入功率，用符号P 来表示，水泵运行时，不可避免地有各种损失，要消耗一部分功率。水泵的轴功率可按下式计算：
η
γQH P =
（2—1—5）
式中：η——水泵的效率（%）
3.配套功率 是指水泵所要求的动力机的输出功率。
d
p QH
k
P ηηγ= （2—1—7）
式中：k ——备用系数， 见表2—1—1、2—1—2 。
d η——传动设备的效率（%）见本章第六节三。
表2—1—1 电动机功率备用系数表
图2—1—1 卧式水泵的扬程
表2—1—2 柴油机功率备用系数表
四、效率
水泵的效率指水泵对于其输入功率的利用程度。
水泵内的损失主要有三种——机械损失、容积损失和水力损失。这些损失的大小可分别用机械效率、容积效率和水力效率来表达。
1.机械损失和机械效率 叶轮在泵体内的水中旋转时， 固定部件（轴封、轴承）与转动部件（泵轴）之间、固定部件（叶轮前后盖板外表面和盖板轮圈的圆柱表面）与水流之间产生摩擦。这些机械摩擦引起的能量损失称为机械损失，传给泵轴的轴功率，克服了机械损失之后，传给水的功率称水功率。8
t t w
H Q P γ= （2—1—8）
式中：t Q ——水泵的理论流量，即通过叶轮的全部流量
Q ——实际流量（s m /3）
q ——损失流量（s m /3）
t H ——水泵的理论扬程H H H t ?+=（m ）； H ——实际扬程（m ） H ?——损失扬程（m ）
机械损失的大小用机械效率为：
P
P w
m =
η （2—1—9） 2.容积损失和容积效率 水流流经叶轮之后，有一小部分高压水经过泵体内间隙（如密封环）和轴向力平衡装置（如平衡孔、平衡盘）回流到叶轮的进口，或泄漏泵外，因而损失一部分能量，这部分损失称为容积损失。所消耗的功率为：
t qH P γ=? （2—1—10）
功率w P 减去P ?，剩余的功率为：
t w QH P P P γ=?-=' （2—1—11）
容积损失的大小用容积效率表示，
q
Q Q
Q Q H Q QH t t t v +=
==
γγη （2—1—12） 3.水力损失和水力效率 水流流经水泵的吸水室、叶轮、压水室时，因水力阻力引起摩擦、冲击等损失，消耗了一部分能量，这部分损失称为水力损失。其大小为：
H
H H
H H QH QH P P t t u w ?+=
=='=
γγη （2—1—13） 综上所述，泵效率的公式，可变换成下列形式
w v m u
w w u P P P P P P P P ηηηη??='
'==
（2—1—4） 由上式可见，水泵的效率是三大效率（容积效率、水力效率、机械效率）的乘积。
要提高水泵的效率，必须尽量减小水泵内各种损失，特别是水力损失。提高水泵的效率意义很大，除了从设计、制造等方面加以改善外，使用单位要注意合理选型，正确运行，并加强对水泵的维护和检修，使水泵经常在高效率状态下工作，从而达到经济运行之目的。
五、转速
转速是指泵轴单位时间内旋转的圈数，用符号n 表示，单位是min r 。中、小型水泵常用的转速有2900、1450、970、730、485min r 等。一般口径小的泵转速高，口径大的泵转速低。转速是影响水泵性能的一个重要参数，当转速变化时，水泵的其它性能参数都相应地发生变化。
六、允许吸上高度或允许汽蚀余量
1.允许吸上真空高度 表示离心型泵（含离心泵和蜗壳式混流泵）吸上高度的安全理论上限。符号[]S H ，单位是m 。
2.允许汽蚀余量 也称为允许汽蚀裕量，表示水力机械低压侧（水泵进口侧）单位重量水体所具有的超过该温度下水体汽化压强的安全理论下限，西方发达国家均采用允许汽蚀余量详见第四章。符号[]v h ，单位是m 。
3.允许吸上高度与允许汽蚀余量的关系
[][]g
v H h s v 229.102
1+-= （2—1—16）
式中：1v ——水泵进口断面的平均流速（s m ）。
第二节 叶片泵的基本方程
一、水流在叶片中的运动
图2—2—1 水流在叶槽内的运动
（a ）圆周运动 （b ）相对运动 （c ）绝对运动
为了推导叶片泵的基本方程式，首先要明确叶槽内流体的流动情况。如图2—2—1所示，当叶轮旋转时，叶槽中每一水流质点对叶轮作相对运动，而叶轮本身又作旋转运动即牵连运动。水流质点对于不动的泵壳或地球的运动为绝对运动，它应是相对运动与牵连运动的合成。设质点的绝对速度为c ，就等于相对速度w 与圆周速度为u （即叶轮的牵连速度）的矢量和，即：
u w c += （2—2—1）
上述关系可以用速度平行四边形来表示，如图2—2—1所示，
为了简便，通常用速度三角形代替速度平行四边形，如图2—2—2所示。图中α是绝对速度与圆周速度的夹角。u C 和m C 分别表示绝对速度C 的圆周分速和轴面（即通过该点和轴线所组成的一个平面）分速。在离心泵中， m C 就是径向分速度，在轴流泵中，就是轴向分速度。
二、速度三角形
1. 进口速度三角形
如图2-2-3所示，速度三角形适用于叶槽中任何一点，但我们最关心的是叶轮进口（边缘）和出口（边缘）处的速度三角形，分别称为进口（边缘）速度三角形和出口（边缘）速度三角形，并
用下标“1”和“2”来表示。其中相对
速度w 的方向与叶片相切。由于大多数
水泵（包括轴流泵和单吸式离心泵）均具有喇叭形或圆锥形的渐缩进水道的构造型式，这就使得叶轮进口速度三角中的绝对速度1c 的方向垂直于圆周速度 1u ，因此，21πα=。也即01=m c 。唯有在少数水泵中，例如双吸式离心泵具有半螺旋形的进水道，这种进水道在叶轮进口处扭转了水流，因此， 1α＜2π，有01≠m c 。
⑴.进口圆周速度
只要知道叶轮选口直径1D 及叶轮转速n ，则进口圆周速度可按下式计算：
6011n
D u π=
（2—2—2）
⑵.进口绝对速度的轴面分速：
1
111ψπb D Q c t
m =
（2—2—3）
⑶.进口绝对速度的圆周分速：
1
111
1111ψπββb D ctg Q U ctg C U C t m US -
=-= （2—2—4）
图2—2—2 速度三角形
图2—2—3 叶轮进出口速度三角形
（a ）离心泵 （b ）轴流泵
式中1b ——叶轮进口处的叶槽宽度（m ），可根据经验给定；1ψ≈75.0～88.0——叶轮进口处的叶片排挤系数，其大小需按叶轮具体尺寸通过公式计算得出，在叶轮尺寸未知的情况下进行初步估算，小泵取小值，大泵取大值。
2. 出口速度三角形
⑴出口圆周速度
同理出口圆周速度可按下式计算：
60
22n
D u π=
（2—2—5）
⑵出口绝对速度的轴面分速： 2
222ψπb D Q c t
m =
（2—2—6）
式中：2b ——叶轮出口处的叶槽宽度（m ），可根据经验给定。
=2ψ85.0～95.0为叶轮出口处的叶片排挤系数，小泵取小值，大泵取大值。
（3）出口绝对速度的轴面分速：
22
2222222βψπβctg b D Q u ctg c u C t
m u -
=-= （2—2—7）
三、叶片泵的基本方程
反映叶片泵理论扬程与水流运动状态变化关系的方程式称为叶片泵的基本方程式，又称理论扬程方程式。它广泛应用在叶片泵的水力设计中，并且是表征叶片泵工作过程的关系式。
有了以上各参数和叶片进、出口速度四边形，就可推导出叶片泵的基本方程。 (一)基本方程的推导
1.基本假设
⑴.设水流是理想的液体。即不考虑液体的粘性，也就是忽略水头损失。
⑵.设水流流态是均匀一致的。也就是认为叶片无限多，每个叶片无限薄，水流被夹在两个无限靠近的叶片之间流动，总流是由无数个微小的流束所组成，所有流束的形状与叶槽形状完全一致。
⑶.设水流运动是恒定流。此假设在正常运行（叶轮转速不变）时，与实际情况基本符合。
2. 基本方程的推导
叶片泵基本方程式可用动量矩定律某质点或质点系对于某点或某轴的动量矩在单位时间内的变化量，就等于作用于该质点或质点系的所有外力对该点或该轴的力矩之和）推得，其表达式为：
dt
dL
dM =
（2—2—8） 把动量矩定律应用于离心泵一个叶槽内的
图2—2—4 叶槽内作用在水流上的力
水流
，如图2—2—4所示。设在时间0t t =时，内水流处在abcd 的位置。在时间dt t t +=0时，这部分水流运动到efgh 。于是，这部分水流对于泵轴的动量矩的变化量是两个位置动量矩之差，即：
()()ghdc efba abhg ghdc abhg efba abcd efgh L L L L L L L L dL -=+-+=-= （2—2—9）
在恒定流状态下，t d 时段内流出叶槽的水流ghdc 与流入叶槽的水流ghdc 具有相等的质量，故两块水流的动量矩之差为
111222cos cos r dmc r dmc L L dL ghdc efba αα-=-=
（2—2—10）
由此可得： ()111222cos cos r c r c dt
dm
dM αα-= （2—2—11） 式中：222cos r dmc α——叶轮出口处质量dm 的水流对泵轴的动量矩
111cos r dmc α——叶轮进口处质量dm 的水流对泵轴的动量矩
dM ——叶片作用在叶槽内水流上的所有外力矩。外力矩的外力有叶片正面和背面作用的水压力，叶片正面的压强大于背面的压力，作用在ab 与cd 面的水压里，它们都沿着径向，对泵轴没有
力矩，作用于水流的摩擦力，因假设水流为理想液体，不予考虑。
把公式（2—2—11）推广应用到流过叶轮的全部水流时，式中的dM 须换成作用于全部水流的
所有力矩之和∑dM 。在恒定流的假设下，式中dt
dm
可以换成g Q t γ，再在等式两端各乘
以叶轮的转动 角速度ω，就得到：
()111222cos cos r c r c g
Q dM t ααγω-=∑ （2—2—12）
是外力矩在单位时间内所作的功，此功是轴功率P 克服了机械 损失之后，传给水的
功率，即水功率∑=dM P w ω，而t t w H Q P γ=，
又∵111cos u c c =α，11u R =ω，222cos u c c =α，
22u R =ω ∴g
c u c u H u u t 1
122-=
（2—2—13）
对于大多数叶片泵而言，为了提高总扬程和改善水泵的吸水条件，设计时通常使 901=α， 即01=u c ，公式（2—2—13）可简化为：
g
c u H u t 2
2=
（2—2—14）
四、基本方程式的分析
1.从基本方程式可以看出，泵的理论扬程仅与流体在叶轮进出口处的速度三角形有关，而与流体在叶槽中的流动情况无关。所以，基本方程式不但适用于离心泵，也适用轴流泵和混流泵，故称为叶片泵基本方程式。
2. 基本方程式在推导过程中，流体的容重γ并没起作用而被消掉的，因此，该方程可适用于各种流体。这表明，离心泵的理论扬程与流体的容重无关，其解释理由是：流体在一定转速下所受的离心力与流体的质量，也就是它的性质有关，但流体受离心力作用而获得的扬程，相当于离心力所造成的压强，除以流体的容重。这样，容重对扬程的影响便消除了。虽然同一台水泵抽水不同流体的值相等，但其单位不同，扬程的单位是该流体的米柱高，所以，实际上扬程也是不同的。这就是离心泵启动前为什么要抽气充水的原因。
然而，当输送不同容重的液体时，水泵所消耗的功率将是不同的。流体容重越大，水泵消耗的功率也越大。因此，当输送液体的γ不同，而理论扬程（r H ）是同种流体的液柱高度，原动机所须供给的功率消耗是完全不相同的。用同一台泵输送水或空气，所产生的扬程数值相同。但空气柱折合为水柱，相当微小。所以，离心泵在起动前必须充水排气，否则无法把进水建筑物内的水吸入泵内。
3.由叶轮的进出口速度三角形余弦定理可知：
??
?
??-+=-+=-+=-+=222
2222222222221121211112121212cos 22cos 2u u c u c u c u c u w c u c u c u c u w αα （2—2—15） 利用上述关系式，可将基本方程式变换为下列形式：
g c c g w w g u u H t 2222
12
222212122-+
-+-= （2—2—16） 由《水力学》或《流体力学》可知，理想流体的相对运动能量方程式为
g u g w p z g u g w p z 222222
2222212111-
++=-++γγ （2—2—17） 移项得
?
??? ??+-???? ??
+=-+-γγ11222221212222p z p z g
w w g u u
（2—2—18） 由此可见，公式（2—2—16）右端前两项表示单位重量流体从叶轮进口到出口势能的增量，称为势扬程pe H ，即：
g
w w g u u H pe
222
2212122-+-= （2—2—19）
公式（2—2—16）右端第三项表示单位重量流体从叶轮进口到出口动能的增量，称
为动扬程ke H ，即：
g c c H ke
22122-=
（2—2—20）
因此，理论扬程是由势扬程和动扬程所组成，即 ke
pe t H H H +=
（2—2—21）
可见，水泵的扬程是由两部分能量所组成的，一部分为势扬程(pe H )，另一部分为动扬程(ke H )，它在流出叶轮时，以单位动能的形式出现。在实际应用中，由于动能转化为压能过程中，伴有能量损失，使泵的效率降低。因此，动扬程在水泵总扬程中所占的百分比
愈小，泵壳内部的水力损失就愈小，水泵的效率就愈提高。总是希望势扬程大些，动
扬程小些。从图2—2—6看出，离心泵叶轮叶片出口角2β大于或等于90°时，出口绝对速度2c 值大，同时叶槽曲折。因此，为了使势扬程在理论扬程中占有较大的比例，实践中对离心泵叶轮的叶片几乎都采用向后弯曲的形式，也就是2β＜90°，一般条件下2β=15°～40°，很少超过40°。
式（2—2—18）表示单位重量流体在叶轮中运动时所获得的压能增值。而这种压能增值，是由两部分能量所组成的：
第一部分是
2g
- 2212
u u ，它虽然是以流速水
头差的形式来表示，但实际上是离心力对单位重量流体所作之功。它使流体在经过泵的叶轮时，压能增加。
证明如下：当单位重量的流体沿半径方向移动R d 距离时（如图2—2—5），则离心
力对它所做之功为：dR R dA g 2
1ω=。
单位重量流体由叶轮进口半径1R 处流到半径2R 的出口时，离心力所做之总功为：
?
=2
1
R R dA A =
g
1
dR R R R 22
1
ω?
=
=
2g
R -R 2
12222ωω2g
- 2
21
2u u （2—2—22）
假设流过叶轮的水重量为1 KN ，则离心力使1 KN 流体获得的有效压力用水柱高
度来表示时：
2g
- 12
211
2u u H pe =
? （2—2—23）
图2—2—6 叶轮内水流的脱壁现象 （a ）离心泵 （b ）轴流泵
图2—2—5 叶轮内离心力引起压强水头增量图
双作用叶片泵工作原理介绍
双作用叶片泵工作原理介绍 工作原理 图A所示为双作用叶片泵的工作原理。其工作原理与单作用叶片泵相似，不同之处在于双作用叶片泵的定子内表面似椭圆，由两大半径R圆弧、两小半径r圆弧和四段过渡曲线组成，且定子和转子同心。配油盘上开两个吸油窗口和两个压油窗口。当转子按图示方向转动时，叶片由小半径r处向大半径R处移动时，两叶片间容积增大，通过吸油窗口a吸油；当叶片由大半径R处向小半径r处移动时，两叶片间容积减小，液压油油液压力升高，通过压油窗口b压油。转子每转一周，每一叶片往复运动两次。故这种泵称为双作用叶片泵。双作用叶片泵的排量不可调，是定量泵。 叶片泵 2．排量和流量的计算 由图A可知，叶片泵每转一周，两叶片组成的工作腔由最小到最大变化两次。因此，叶片泵每转一周，两叶片间的油液排出量为大圆弧段R处的容积与小圆弧段r处的容积的差值的两倍。若叶片数为z，当不计叶片本身的体积时，通过计算可得双作用叶片泵的排量为 V=2π（R2-r2）b (1)泵的流量为q=2π(R2-r2)bnηv (2)式中，R为定子的长半径；，r为定子的短半径；b为叶片的宽度；n为转子的转速；ηv为叶片泵的容积效率。 由上述的流量计算公式可知，流量的大小由泵的结构参数所决定，当转速选定后，液压泵的流量也就确定了。因此，双作用叶片泵的流量不能调节，是定量泵。如果不考虑叶片厚度的影响，其瞬时流量应该是均匀的。但实际上叶片具有一定的厚度，长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动，但其脉动率较其他形式的泵小得多，只要合理选择定子的过渡曲线及与其相适应的叶片数（为4的倍数，通常为12片或16片），理论上可以做到瞬时流量无脉动。
《金属材料的物理特性》参考教案
金属材料的物理特性 一、教学设计思路 金属材料是与我们的生活密切联系的教学内容，本课题围绕学生熟悉的生活用品开展学习，通过学生分组实验、讨论、归纳总结得出金属的一些共同的物理性质和各自的特性，通过阅读课文了解常见金属与合金的主要成分性能和用途，让学生体会到化学就在我们的生活中，增强学生发现生活、感受生活的意识，从而实现“教学生活化”的教学理念。 教学过程围绕课程目标的三个维度（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观），注意培养学生从化学视角观察生活的习惯，教会学会将化学知识应用于生活实践的方法，使他们能对化学有关的生活问题做出合理的解释，感受学习化学的乐趣，体会学习化学的价值。 教学目标 知识技能：使学生了解金属的物理性质，了解常见合金的成分性能和用途。 能力培养：通过情景设置，使学生具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题。通过学生动手实验，培养学生的实验能力和分析问题的能力。 科学品质：通过实验激发学生学习化学的兴趣，培养学生实事求是的科学态度。培养学生将化学知识应用于生活实践的意识，能够对与化学有关的社会问题和生活问题做出合理的解释。 科学方法：指导学生用实验的方法认识事物的性质，培养学生科学的认知方法。 美育渗透：从生活中的金属制品，感受其丰富多彩的形状、颜色美。 重点 1、金属材料的物理性质 2、物质性质与用途的关系 3、合金的物理性质 难点 1、培养学生运用探究方法得出相关结论的能力 2、提高学生综合分析问题的能力
教学方法 采用实验探究法：按照问题—实验—观察—分析—结论的程序实行探究式讨论教学。 仪器、药品 铁片、铜片、铝片、干电池、小灯泡、导线、酒精灯、火柴、砂纸、黄铜、铜，与钛有关的资料和新型的合金的资料。
无机材料物理性能试题
无机材料物理性能试题及答案
无机材料物理性能试题及答案 一、填空题（每题2分，共36分） 1、电子电导时，载流子的主要散射机构有中性杂质的散射、位错散射、电离杂质的散射、晶格振动的散射。 2、无机材料的热容与材料结构的关系不大，CaO和SiO2的混合物与CaSiO3 的 热容-温度曲线基本一致。 3、离子晶体中的电导主要为离子电导。可以分为两类：固有离子电导（本征 电导）和杂质电导。在高温下本征电导特别显著，在低温下杂质电导最为显著。 4、固体材料质点间结合力越强，热膨胀系数越小。 5、电流吸收现象主要发生在离子电导为主的陶瓷材料中。电子电导为主的陶瓷材料，因 电子迁移率很高，所以不存在空间电荷和吸收电流现象。 6、导电材料中载流子是离子、电子和空位。 7. 电子电导具有霍尔效应，离子电导具有电解效应，从而可以通过这两种效应检查材料 中载流子的类型。 8. 非晶体的导热率（不考虑光子导热的贡献）在所有温度下都比晶体的 小。在高温下，二者的导热率比较接近。 9. 固体材料的热膨胀的本质为：点阵结构中的质点间平均距离随着温度升高而增 大。 10. 电导率的一般表达式为 ∑ = ∑ = i i i i i q nμ σ σ 。其各参数n i、q i和μi的含义分别 是载流子的浓度、载流子的电荷量、载流子的迁移率。 11. 晶体结构愈复杂，晶格振动的非线性程度愈大。格波受到的 散射大，因此声子的平均自由程小，热导率低。 12、波矢和频率之间的关系为色散关系。 13、对于热射线高度透明的材料，它们的光子传导效应较大，但是在有微小气孔存在时，由于气孔与固体间折射率有很大的差异，使这些微气孔形成了散射中心，导致透明度强烈降低。 14、大多数烧结陶瓷材料的光子传导率要比单晶和玻璃小1～3数量级，其原因是前者有微量的气孔存在，从而显著地降低射线的传播，导致光子自由程显著减小。 15、当光照射到光滑材料表面时，发生镜面反射；当光照射到粗糙的材料表面时，发生漫反射。 16、作为乳浊剂必须满足：具有与基体显著不同的折射率，能够形成小颗粒。 用高反射率，厚釉层和高的散射系数，可以得到良好的乳浊效果。 17、材料的折射随着入射光的频率的减少（或波长的增加）而减少的性质，称为折射率的色散。
定量叶片泵(双作用叶片泵)设计
2 双作用叶片泵设计原始参数 设计原始参数: 额定排量：9.0/q ml r = 额定压力：7.0p MPa = 额定转速：1450/min n r = 4 参数的计算 4.1 流量计算 4.1.1平均理论流量 314509.01013.05/min th Q n q L -=?=??= (4-1) 4.1.2实际流量 叶片泵为固定侧板型，压力7.0MPa ，查泵资料得：容积效率取84%v η= 则 13.0584%/min 10.962/min th v Q Q L L η=?=?= (4-2) 4.2功率计算 4.2.1输入功率轴功率 3310(/30)10 1.586s N T nT kw kw ωπ--=??=?= (4-3) 式中，T 为作用在泵轴的扭矩，单位为N m ； ω为角速度，单位为rad/s ； n 为转速，单位为r/min 。 4.2.2有效输出功率液压功率 12/60()/60/60 1.279h N pQ p p Q kw pQ kw kw =?=-== (4-4) 式中，p 为泵进出口之间的压力差，取值为6.3Mpa ； 2p 为出油口压力；
1p 为进口压力，单位均为Mpa ； Q 为泵输出的流量，单位为l/min 。 4.2.3理论功率 3(/60)10 1.523th N pnq kw -=??= (4-5) 4.3 扭矩计算 4.3.1理论扭矩 在没有摩擦损失和泄漏损失的理想情况下，轴功率与液压功率相等，所计算出的功率值为泵的理论功率。这时作用在泵轴上的扭矩是理论扭矩th T ，泵输出的流量是理论流量th Q ，因此理论功率可表示 ()()th s th h th N N N == (4-6) 其中 33()10(/30)10()s th th th N T nT kw ωπ--=?=? 3()/60(/60)10()h th th N pQ pnq kw -=?=?? 式中，()s th N 为理论轴功率； ()h th N 为理论液压功率； q 为泵的排量，单位为ml/r 。 由前面的式子导出驱动泵的理论扭矩为 ()2th q p T N m π = =10.268 N m (4-7) 4.3.2实际扭矩 实际上，泵在运转时要消耗一部分附加扭矩去克服摩擦阻力，所以驱动泵轴所需的实际扭矩比th T 大，实验测得取值m η=96%。 T=th T +th m T T η= =10.445 N m (4-8) 式中，T 为损失扭矩；P 为电动机功率，本次设计中用的是10KW ；m η为反映摩擦损失的机械效率。 4.4 双作用叶片泵设计计算参数表 由上计算得： 额定排量q Ml/r 额定压力p MPa 额定转速n r/min 平均理论流量 Q th L/min 实际扭矩T N m ?
材料无机材料物理性能考试及答案
材料无机材料物理性能考试及答案
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无机材料物理性能试卷 一．填空（１×２０＝２０分） 1．CsCl结构中，Ｃs+与Cl-分别构成＿＿＿＿格子。 ２．影响黏度的因素有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ３.影响蠕变的因素有温度、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ４．在＿＿＿＿、＿＿＿＿的情况下，室温时绝缘体转化为半导体。 ５．一般材料的＿＿＿＿远大于＿＿＿＿。 ６．裂纹尖端出高度的＿＿＿＿导致了较大的裂纹扩展力。 ７．多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。 ８．介电常数显著变化是在＿＿＿＿处。 ９．裂纹有三种扩展方式：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 １０．电子电导的特征是具有＿＿＿＿。 二.名词解释（4×4分=16分） 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴 三.问答题（3×8分=24分） 1.简述晶体的结合类型和主要特征： 2.什么叫晶体的热缺陷？有几种类型？写出其浓度表达式?晶体中离子电导分为哪几类？ 3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段，分析各阶段的特点。 4.下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图，试解释图像先增后减的原因。 四，计算题（共20分） 1.求熔融石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm，弹性模量值从60 到75GPa。（10分） 2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数： =0.021J/(cm ·s ·℃)；a=4.6×10-6℃-1；σp=7.0kg/mm2，
双作用叶片泵
引言 在广泛应用的各种液压设备中，液压泵是关键性的元件，它们的性能和寿命在很大程度上决定着整个液压系统的工作能力，因此对液压泵的合理选择和正确使用显得格外重要。即使是使用维护液压设备或从事液压系统的设计、生产，而不是从事液压元件开发、生产的工程技术人员，也有必要深入了解液压泵的结构及性能。本次设计中主要是从设计双作用叶片泵的方面来进入研究的。 本设计主要从双作用叶片泵的结构、原理、性能以及它的合理使用与维护来进行的，对于叶片泵参数设计的问题也有涉及。采用了国内通常所称的双作用式。 本设计的内容安排比较单一，只涉及了一种YB型的双作用叶片泵，而且其中的很多数据并不是按顺序来进行设计的，有些事根据网上的实验材料来进行取值的，先介绍的是双作用叶片泵的基本原理，接下来是流量计算，在然后是双作用叶片泵各零件和部件的设计，最后组装成为一个整体的双作用叶片泵。 由于本设计中，能够直接收集到的资料有限，不尽之处在所难免，希望您能指正。
1．双作用叶片泵的概述 1．1 工作原理 如图1-1所示。它的作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。 定子内表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径R、两段短半径r和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部压力油的作用下,在转子槽内作径向移动而压向定子内表,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图示方向旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以称之为双作用叶片泵,这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所以作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全平衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。
《无机材料物理性能》课后习题答案
《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2) 可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 0816 .04.25.2ln ln ln 22 001====A A l l T ε真应变) (91710909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .010 0=-=?=A A l l ε名义应变) (99510524.445006MPa A F T =?== -σ真应力) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量
1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ，若其临界抗剪强度τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值，并求滑移面的法向应力。 解： 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和 t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： 以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。如采用四元件模型来表示线性高聚物的蠕变过程等。 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(10 //0 ----= = ∞=-∞=-=e E E e e E t t t στεσεεεσεττ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为0 1 2 3 4 5 0.0 0.20.40.60.81.0 σ(t )/σ(0) t/τ 应力松弛曲线 012345 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 ε (t )/ε(∞) t/τ 应变蠕变曲线 )(112)(1012.160cos /0015.060cos 1017.3)(1017.360cos 53cos 0015.060cos 0015.053cos 82 332min 2MPa Pa N F F f =?=? ? ??=?=? ???=?? ?? = πσπ τπτ：此拉力下的法向应力为为： 系统的剪切强度可表示由题意得图示方向滑移
单作用叶片泵的结构特点
分析仪器 https://www.360docs.net/doc/ef6958540.html, 单作用叶片泵的结构特点如下： 1.定子和转子相互偏置改变定子和转子之间的偏心距，可以调节泵的流量。 2.径向液压力不平衡 由于单作用叶片泵的这一特点，使泵的工作压力受到限制，所以这种泵不适于高压。 3.叶片后倾 一般在单作用叶片泵中，为了使叶片顶部可靠地与定子内表面相接触，叶片底部油槽在压油区是与压油腔相通，在吸油区与吸油腔相通的，即叶片的底部和顶部受到的压力是平衡的。这样，叶片仅靠随转子旋转时所受到的离心惯性力向外运动，顶住定子的内表面。根据力学原理，叶片后倾一个角度有利于叶片在惯性力的作用下向外甩出。通常，后倾角为24°。
我们为大家介绍了电磁流量计应该如何去了解它的制作工艺和性能有点，才能在工业生产中取得更好的应用，今天我公司技术人员来教您该产品是具有怎样的测量原理，还有如何挑选电磁流量计的技能参数，如何正确选型，包括防护等级、如何选择附加功能、如何选择安装、安装的位置需要注意哪些等选择条件，金湖捷特仪表有限公司是您可以值得信赖的专业生产流量仪表的公司。 电磁流量计具有怎样的测量原理，首先该产品是运用法拉第电磁感应定律，导电液体在磁场中作为切割磁力线运动时，导体中会产生感应电势，感应电势分别为K、B、V、D，其中K为仪表常数，B为磁感应强度，V为测量管道内的平均流速，D为测量管道内截面的内径。电磁流量计在工作测量流量时，导电液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应，它的感应电压信号通过二个或者以上与液体直接接触的电极检出，然后通过电缆传送至转换器再通过智能化处理，在液晶显示显示出标准信号。 电磁流量计应该如何正确的选型，该流量计的选型是工业应用中非常重要的工作，根据各个客户反馈的资料显示出，在实际的应用中有一大半的故障是由于选型错误和安装错误造成的，这要值得大家注意。
金属的物理性能测试
金属的物理性能测试 金属材料的性能一般可分为使用性能和工艺性能两大类。使用性能是指材料在工作条件下所必须具备的性能，它包括物理性能、化学性能和力学性能。物理性能是指金属材料在各种物理条件任用下所表现出的性能。包括：密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。化学性能是指金属在室温或高温条件下抵抗外界介质化学侵蚀的能力。包括：耐蚀性和抗氧化性。力学性能是金属材料最主要的使用性能，所谓金属力学性能是指金属在力学作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能。它包括：强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。 1密度：密度就是某种物质单位体积的质量。 2热性能：熔点：金属材料固态转变为液态时的熔化温度。 比热容：单位质量的某种物质，在温度升高1℃时吸收的热量或温度降低1℃时所放出的热量。 热导率：在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1℃时，单位面积容许导过的热量。 热胀系数：金属温度每升高1℃所增加的长度与原来长度的比值。 3电性能： 电阻率：是表示物体导电性能的一个参数。它等于1m长，横截面积为1mm2的导线两端间的电阻。也可用一个单位立方体的两平行端面间的电阻表示。 电阻温度系数：温度每升降1℃，材料电阻的改变量与原电阻率之比，称为电阻温度系数。 电导率：电阻率的倒数叫电导率。在数值上它等于导体维持单位电位梯度时，流过单位面积的电流。
4磁性能： 磁导率：是衡量磁性材料磁化难易程度的性能指标，它是磁性材料中的磁感应 强度（B）和磁场强度（H）的比值。磁性材料通常分为：软磁材料（μ值甚高，可达数万）和硬磁材料（μ值在1左右）两大类。 磁感应强度：在磁介质中的磁化过程，可以看作在原先的磁场强度（H）上再 加上一个由磁化强度（J）所决定的，数量等于4πJ的新磁场，因而在磁介质中的磁场B=H+4πJ的新磁场，叫做磁感应强度。 磁场强度：导体中通过电流，其周围就产生磁场。磁场对原磁矩或电流产生作 用力的大小为磁场强度的表征。 矫顽力：样品磁化到饱和后，由于有磁滞现象，欲使磁感应强度减为零，须施 加一定的负磁场Hc，Hc就称为矫顽力。 铁损：铁磁材料在动态磁化条件下，由于磁滞和涡流效应所消耗的能量。 其它如力学性能，工艺性能，使用性能等。
金属材料的物理特性教案及练习题
教学案例 学校名称：乌丹五中 课程名称：化学 内容主题：6、1金属材料的物理特性教材版本：科学粤教版 教师姓名： 456 教龄： 26年
《6、1金属材料的物理特性》问题导读——评价单 班级：姓名：学号：设计者：审核者： 1、通读教材，勾划知识点 2、精读课文，完成填空。 金属共有并区别于非金属的物理性质是、、、。金属还具有各自的特性：最难熔的金属是，最易熔的金属是，最重的金属是，最轻的金属是，最硬的金属是。 3、金属之最： 最早被人类广泛利用的金属——铜 目前世界年产量最高的金属——铁 地壳含量最高的金属元素——铝 人体中含量最高的金属元素——钙 导电、导热性最好的金属——银 延性最好的金属——铂 展性最好的金属——金 4、什么是合金 5、合金有什么特性 我的问题是： 《6、1金属材料的物理特性》问题训练——评价单：
一：填空题 1、金属共有并区别于非金属的物理性质是、、 、。 2、最难熔的金属是，最易熔的金属是，最重的金属是，最轻的金属是，最硬的金属是。 二、选择题 1、下列物质属于金属单质的是（） A、水 B、木炭 C、氮气 D、铜 2、钨用来制造灯丝，因为钨具有导电性且（） A、密度大 B、熔点高 C、硬度大 D、延展性好 3、铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是（） A、铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B、钢是一种纯净物 C、铁是地壳里含量最多的金属元素 D、用铁锅炒菜可使食物中增加微量的铁元素 4、钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。 根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（） A、用来作保险丝 B、用来制造航天飞机 C 、用来制造人造骨 D、用于制造船舶 三、简答题 1、为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铜制或铅制 2、银的导电性比铜好，为什么导线一般用铜制而不用银制
最新无机材料物理性能考试试题及答案
无机材料物理性能考试试题及答案 一、填空（18） 1. 声子的准粒子性表现在声子的动量不确定、系统中声子的数目不守恒。 2. 在外加电场E的作用下，一个具有电偶极矩为p的点电偶极子的位能U=-p·E，该式表明当电偶极矩的取向与外电场同向时，能量为最低而反向时能量为最高。 3. TC为正的温度补偿材料具有敞旷结构，并且内部结构单位能发生较大的转动。 4. 钙钛矿型结构由 5 个简立方格子套购而成，它们分别是1个Ti 、1个Ca 和3个氧简立方格子 5. 弹性系数ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。 6. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 7. 制备微晶、高密度与高纯度材料的依据是材料脆性断裂的影响因素有晶粒尺寸、气孔率、杂质等。 8. 粒子强化材料的机理在于粒子可以防止基体内的位错运动，或通过粒子的塑性形变而吸收一部分能量，达从而到强化的目的。 9. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 10.裂纹有三种扩展方式：张开型、滑开型、撕开型 11. 格波：晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡位置附近的振动是以波的形式在晶体中传播形成的波 二、名词解释(12) 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性能等。 电子的共有化运动：原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原子的某一电子壳层转移到相邻原子的相似壳层上去，因而电子可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。 平衡载流子和非平衡载流子：在一定温度下，半导体中由于热激发产生的载流子成为平衡载流子。由于施加外界条件(外加电压、光照)，人为地增加载流子数目，比热平衡载流子数目多的载流子称为非平衡载流子。 三、简答题（13） 1. 玻璃是无序网络结构，不可能有滑移系统，呈脆性，但在高温时又能变形，为什么？ 答：正是因为非长程有序，许多原子并不在势能曲线低谷；在高温下，有一些原子键比较弱，只需较小的应力就能使这些原子间的键断裂；原子跃迁附近的空隙位置，引起原子位移和重排。不需初始的屈服应力就能变形-----粘性流动。因此玻璃在高温时能变形。 2. 有关介质损耗描述的方法有哪些？其本质是否一致？ 答：损耗角正切、损耗因子、损耗角正切倒数、损耗功率、等效电导率、复介电常数的复项。多种方法对材料来说都涉及同一现象。即实际电介质的电流位相滞后理想电介质的电流位相。因此它们的本质是一致的。 3. 简述提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施。 答：(1) 提高材料的强度 f，减小弹性模量E。(2) 提高材料的热导率c。(3) 减小材料的热膨胀系数a。(4) 减小表面热传递系数h。(5) 减小产品的有效厚度rm。
无机材料物理性能重点
一·辨析 1. 铁电体与铁磁体的定义和异同 答：铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化，并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体。铁磁体是指具有铁磁性的物质。 2. 本征（固有离子）电导与杂质离子电导 答：本征电导是源于晶体点阵的基本离子的运动。这种离子自身随着热振动离开晶体形成热缺陷。这种热缺陷无论是离子或者空位都是带电的，因而都可作为离子电导载流子。显然固有电导在高温下特别显著；第二类是由固定较弱的离子的运动造成的，主要是杂质离子。杂质离子是弱联系离子，所以在较低温度下杂质电导表现显著。 相同点：二者的离子迁移率 和电导率 表达形式相同 不同点：a.本征离子电导载流子浓度与温度有关，而杂质离子电导载流子浓度与温度无关，仅决定于杂质的含量 B.由于杂质载流子的生成不需要提供额外的活化能，即他的活化能比在正常晶格上的活化能要低得多，因此其系数B 比本征电导低一些 C.低温部分有杂质电导决定，高温部分由本征电导决定，杂质越多，转折点越高 3. 离子电导和电子电导 答：携带电荷进行定向输送形成电流的带点质点称为载流子。载流子为离子或离子空位的为离子电导；载流子是电子或空穴的为电子电导 不同点：a.离子电导是载流子接力式移动，电子电导是载流子直达式移动 B.离子电导是一个电解过程，符合法拉第电解定律，会发生氧化还原反应，时间长了会对介质内部造成大量缺陷及破坏；而电子电导不会对材料造成破坏 C.离子电导产生很困难，但若有热缺陷则会容易很多；一般材料不会产生电子电导，一般通过掺杂形式形成能量上的自由电子 D.电子电导的电导率远大于离子电导（原因：1.当温度升高时，晶体内的离子振动加剧，对电子产生散射，自由电子或电子空穴的数量大大增加，总的效应还是使电子电导非线性地大大增加；2.在弱电场作用下，电子电导和温度成指数式关系，因此电导率的对数也和温度的倒数成直线关系；3.在强电场作用下，晶体的电子电导率与电场强度之间不符合欧姆定律，而是随场强增大，电导率有指数式增加 4.铁电体与反铁电体 答：铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化，并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体；反铁电体是指晶体中相邻的离子沿反平行方向发生自发极化，宏观上自发极化为零且无电滞回线的材料 不同点：1.在反铁电体的晶格中，离子有自发极化，以偶极子形式存在，偶极子成对的按反平行方向排列，这两部分偶极子的偶极矩大小相等，方向相反；而在铁电体的晶格中，偶极子的极性是相同的，为平行排列 2.反铁电体具有双电滞回线，铁电体具有电滞回线 3.当外电场降至零时，反铁电体无剩余极化，铁电体存在剩余计 铁电体 铁磁体 自发极化 自发磁化 不含铁 含铁 电畴 磁畴 电滞回线 磁滞回线
关于双作用叶片泵叶片倾角的探讨(精)
关于双作用叶片泵叶片倾角的探讨 [摘要]：本文探讨了双作用叶片泵叶片的倾角问题，分别就叶片在压油区和吸油区的不同状况作了具体的受力分析，从受力情况着手讨论叶片前倾和后倾的利弊及作用。论述了单作用叶片泵叶片后倾及双作用叶片泵叶片前倾的原因及作用，说明了目前学术界对叶片倾角的争议根源。较为详尽的分析了叶片在不同的前倾角及后倾角的受力情况，对叶片倾角的作用进行了讨论和探讨。[关键词]：双作用叶片泵、压力角、前倾角、后倾角、定子曲线、过渡曲线（等加速度曲线）、向心线压力角β、过渡曲线上的压力角γ、叶片倾角θ、受力分析、约束反力、哥氏力、摩擦力。[正文]：叶片泵叶片倾角的选择关系到叶片与定子及转子的摩擦、磨损及泵的噪声。倾角究竟选择多大最为合理一直是液压界的一个疑问。在国内外双作用叶片泵叶片在转子中都采取了前倾，实际上这还有争议，下面即从叶片受力角度作一分析。 双作用叶片泵叶片倾角如图1所示。在压油区 叶片在离心力，液压力的作用下压向定子内表 面，于是定子便对叶片产生一个法向反力N， 这个法向反力N又可分解成两个分力：一个沿 叶片运动方向的分力F=Ncosγ，一个与叶 片垂直的分子力T=Nsinγ。γ称为叶片的压力角,压力角大,垂直分为也大。垂直分力仅使叶片弯曲变形，产生
磨损和噪音，甚至会使叶片卡死。卡死发生在吸油腔并不可怕，因为这时叶片沿槽外伸，不致被拆断；而在压油腔，由于叶片沿槽往里缩，卡死了缩不回去，就势必要被折断，因此，从压油区出发，应对叶片的压力角加以限制。 如果叶片沿转子径向安放，压力角β将会很大。所以，一般应将叶片相对转子半径，向旋转方向前倾一个角度θ，以减小叶片的压力角，从图1可知，θ'是叶片中心线与转子体半径在定子曲线上相交的夹角，随相交点而变化。为此，通常规定叶片中心线与转子体半径在转子体外圆相交的夹角θ为叶片安放角（前倾角），以便于转子槽的加工。为了使叶片在过渡曲线上各点压力角的大小比较接近，一般取叶片安放角为叶片径向安放时最大压 力角的一半，即：θ=1 2β max 这时叶片的压力角为λ=β-θ'（θ'角稍小于θ角） 垂直分力为 T=Nsin（β-θ'）由此可知：T力减小，工作情况即有改善。 叶片前倾后，在进入压油区时，过流断面 逐渐增大，还能起到油压的缓冲作用，这对改 善叶片和转子体承受动载荷的状态是有一定 好处的。 叶片前倾后，叶片在压油区受力情况得以改善，但在吸油区受力情况将更为恶劣。（见图2）。此时吸油区的实际压力角γ=β+θ，在压油区叶片顶部与底部油压是基本
无机材料物理性能期末复习题
期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。 5．电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。 6．复介电常数由实部和虚部这两部分组成，实部与通常应用的介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。9．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 10．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y= 。 11．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 12．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 13.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。14．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 17．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 22.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 滞弹性：当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定的时间，这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 格波：处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波，格波的一个
无机材料物理性能_完美版
无机材料物理性能试卷 一．填空（１×２０＝２０分） 1．CsCl结构中，Ｃs+与Cl-分别构成＿＿＿＿格子。 ２．影响黏度的因素有＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ３.影响蠕变的因素有温度、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ４．在＿＿＿＿、＿＿＿＿的情况下，室温时绝缘体转化为半导体。 ５．一般材料的＿＿＿＿远大于＿＿＿＿。 ６．裂纹尖端出高度的＿＿＿＿导致了较大的裂纹扩展力。 ７．多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。 ８．介电常数显著变化是在＿＿＿＿处。 ９．裂纹有三种扩展方式：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 １０．电子电导的特征是具有＿＿＿＿。 二．判断正误。（２×１０=２０分） １．正应力正负号规定是拉应力为负，压应力正。（） ２．Ａl2Ｏ3结构简单，室温下易产生滑动。（） ３．断裂表面能比自由表面能大。（） ４．一般折射率小，结构紧密的电介质材料以电子松弛极化性为主。（）５．金红石瓷是离子位移极化为主的电介质材料。（） ６．自发磁化是铁磁物质的基本特征，是铁磁物质和顺磁物质的区别之处。 （） ７．随着频率的升高，击穿电压也升高。（） ８．磁滞回线可以说明晶体磁学各向异性。（） ９．材料弹性模量越大越不易发生应变松弛。（） １０．大多数陶瓷材料的强度和弹性模量都随气孔率的减小而增加。（） 三.名词解释（4×4分=16分） 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴 四.问答题（3×8分=24分） 1.简述晶体的结合类型和主要特征： 2.什么叫晶体的热缺陷？有几种类型？写出其浓度表达式?晶体中 离子电导分为哪几类？ 3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段，分析各阶段的特点。
单作用叶片泵
单作用叶片泵 工作原理：单作用叶片泵也是由转子、定子、叶片和配油盘等零件组成。与双作用叶片泵明显不同之处是，定子的内表面是圆形的，转子与定子之间有一偏心量e，配油盘只开一个吸油窗口和一个压油窗口。单作用叶片泵的转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁，这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作区间，当转子按图示的方向回转时，叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油，这就是吸油腔。叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐减小，将油液从压油口压出，这就是压油腔。叶片泵转子每转一周，每个工作空间完成一次吸油和压油，称单作用叶片泵。 排量计算：下图是单作用叶片泵排量和流量计算简图。定子、转子直径分别为D 和d，宽度为B，两叶片间夹角为β，叶片数为Z，定子与转子的偏心量为e。当泵的转子转一转时，两相邻叶片间的密封容积的变化量为V1-V2。若把AB和CD看作是以O1为中心的圆弧，则有 所以，单作用叶片泵的排量为 泵的实际流量q为 式中，n—转子转速；ηpv—泵的容积效率。
为了使叶片运动自如、减小磨损，叶片槽通常向后（注意，这里与双作用叶片泵不同）倾斜20o～30o。下图为单作用叶片泵的配油盘和转子结构简图。 特点：单作用叶片泵的特点 可以通过改变定子的偏心距 e 来调节泵的排量和流量。 叶片槽根部分别通油，叶片厚度对排量无影响。 因叶片矢径是转角的函数，瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数，以减小流量的脉动。 单作用叶片泵与双作用叶片泵的区别: 一：单作用 1、单数叶片（使流量均匀） 2、定子、转子和轴受不平衡径向力 3、轴向间隙大，容积效率低 4、叶片底部的通油槽采取高压区通高压、低压区通低压，以使叶片底部和顶部的受力平衡，叶片靠离心力甩出。 5、叶片常后倾（压力角较小） 二：双作用 1、双数叶片（使流量均匀） 2、定子、转子和轴受平衡径向力 3、叶片底部的通油槽均通以压力油（定子曲线矢径的变化率较大，在吸油区外伸的加速度较大，叶片的离心力不足以克服惯性力和摩擦力） 4、叶片常前倾（叶片在吸油区和压油区的压力角变化较大） 总结：叶片泵流量大，压力大、压力稳定、噪音小。缺点：工作时易发热。制作精度高，成本高。 它是目前液压系统中应用最广的一种低噪音油泵。目前还没有能代替它的油泵，发展前景受到液压系统的限制，一般一套液压系统只用一台叶片泵。
叶片泵有哪些优缺点(内容清晰)
叶片泵有哪些优缺点？ 油液的温度和粘度一般不宜超过55℃，粘度要求在17～37mm2/s之间。粘度太大则吸油困难；粘度太小则漏泄严重。 液压机双作用叶片泵的优缺点 发布者：admin 发布时间：2011-9-23 8:36:58 液压机双作用叶片泵的优缺点 双作用叶片泵的优点有以下几方面： ①流量均匀，运转平稳，噪声小。 ②转子所受径向液压力彼此平衡．轴承使用寿命长，耐久性好。 ③容积效率较高，可达95%以上。 ④工作压力较高。目前双作用叶片泵的工作压力为6. 86～10.3 MPa，有 时可达20.6 MPa。 ⑤结构紧凑，外形尺寸小且排量大。 双作用叶片泵的缺点有以下几方面： ①叶片易咬死，工作可靠性差，对油液污染敏感，故要求工作环境清洁， 油液要求严格过滤。 ②结构较齿轮泵复杂，零件制造精度要求较高。 ③要求吸油的可靠转速在8. 3—25 r/s范围内。如果转速低于8.3 rls， 因离心力不够，叶片不能紧贴在定子内表面，不能形成密封良好的封闭容积， 从而吸不上油。如果转速太高，由于吸油速度太快，会产生气穴现象，也吸不 上油，或吸油不连续。 叶片泵的优缺点及其应用 主要优点： (1)输出流量比齿轮泵均匀，运转平稳，噪声小。 (2)工作压力较高，容积效率也较高。 (3)单作用式叶片泵(Tokimec东京计器叶片泵)易于实现流量调节，双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡，使用寿命长。
(4)结构紧凑，轮廓尺寸小而流量较大。 主要缺点： (1)自吸性能较齿轮泵差，对吸油条件要求较严，其转速范围必须在 500~ 1500 r/min范围内。 (2)对油液污染较敏感，叶片容易被油液中杂质咬死，工作可靠性较差。 (3)结构较复杂，零件制造精度要求较高，价格较高。 叶片泵一般用在中压(6.3 M Pa)液压系统中，主要用于机床控制，特别是双作用式叶片泵（东京计器SQP叶片泵）因流量脉动很小，因此在精密机床中得到广泛使用。 叶片泵运行注意事项 发布时间:2012-09-03 09:58:30 浏览次数：127 作为泵产品，叶片泵更多地指滑片泵，例如：东京计器SQP叶片泵，油研PV2R 叶片泵,丹尼逊T6叶片泵，叶片泵的管理要点除需防干转和过载、防吸入空气和吸入真空度过大外，还应注意： 1、泵转向改变，则其吸排方向也改变，叶片泵都有规定的转向，不允许调反。因为转子叶槽有倾斜，叶片有倒角，叶片底部与排油腔通，配油盘上的节流槽和吸、排口是按既定转向设计，因此可逆转的叶片泵必须专门设计。 2、叶片泵装配配油盘与定子用定位销正确定位，叶片、转子、配油盘都不得装反，定子内表面吸入区部分最易磨损，必要时可将其翻转安装，以使原吸入区变为排出区而继续使用。 3、拆装注意工作表面清洁，工作时油液应很好过滤。 4、叶片在叶槽中的间隙太大会使漏泄增加，太小则叶片不能自由伸缩，会导致工作失常。 5、叶片泵的轴向间隙对ηv影响很大。 a)小型泵-0.015～0.03mm b)中型泵-0.02～0.045mm 6、油液的温度和粘度一般不宜超过55℃，粘度要求在17～37mm2/s之间。粘度太大则吸油困难；粘度太小则漏泄严重。
无机材料物理性能复习资料(精.选)
一、名词解释 塑性形变：指一种在外力移去后不能恢复的形变 延展性：材料在经受塑性形变而不破坏的能力称为材料的延展性 黏弹性：一些非晶体和多晶体在受到比较小的应力作用时可以同时表现出弹性和粘性，这种现象称为黏弹性 滞弹性：对于实际固体，弹性应变的产生与消除都需要有限的时间，无机固体和金属表现出的这种与时间有关的弹性称为滞弹性 蠕变：当对黏弹性体施加恒定压力σ0时，其应变随时间增加而增加。这种现象叫蠕变，此时弹性模量Ec也将随时间而减小 Ec（t）=σ0/ε（t） 弛豫：如果施加恒定应变ε0，则应力将随时间而减小，这种现象叫弛豫。此时弹性模量Er也随时间降低Er=σ（t）/ε0 Grffith微裂纹理论：实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷；在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近产生应力集中现象；当应力到达一定程度时，裂纹的扩展导致了材料断裂。（为什么某物质尖端易断？） 攀移运动：位错在垂直于滑移面方向的运动称为攀移运动。 热容：描述材料中分子热运动的能量随温度而变化的一个物理量，定义为使物体温度升高1K所需要外界提供的能量。 德拜热容理论（德拜三次方定律）：在高于德拜温度θD时，热容趋于常数25 J/(mol·K)，而在低于θD时热容则与T3成正比。 热稳定性：是指材料承受温度急剧变化而不破坏的能力，又称抗热震性。 抗热冲击断裂性能：材料发生瞬时断裂，抵抗这类破坏的性能为～ 抗热冲击损伤性能：在热冲击循环作用下，材料表面开裂、剥落，并不断发展，
最终破裂或变质，抵抗这类破坏的性能为～ 本征电导（固有电导）：晶体点阵中基本离子的运动，称为～ 电介质的极化：电介质在电场作用下产生束缚电荷，也是电容器贮存电荷能力增强的原因。 居里温度：是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁磁体从铁磁相转变成顺磁相的相变温度。也可以说是发生二级相变的转变温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时，该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。 二、填空 晶体中的塑性形变有两种方式：滑移和孪晶 滑移系统包括滑移方向和滑移面 影响粘度的因素：温度、时间、组成 影响热导率的因素：温度、显微结构、化学组成、 反射分为：全反射、漫反射、镜面反射 载流子:电子、空穴、正离子、负离子、空位 金属材料电导的载流子是自由电子 无机非金属材料电导的载流子可以是电子、电子空穴、或离子、离子空位、 非金属材料按其结构状态可以分为晶体材料与玻璃态材料 杂质半导体：n型半导体（五价元素原子取代四价原子），p型半导体（三价元素原子取代四价原子） 超导特性：完全抗磁性在超导体内永远保持磁感应强度为零迈斯纳效应与零电阻现象是超导体的两个基本特性 提高材料透明度：细：细化晶粒密：减小气孔纯：减少杂质