液气压传动课后 作业答案
液压与气压传动课后答案
液压与气压传动课后答案一、选择题1.液压传动的优点有哪些？（单选题）A. 功率密度高B. 体积小C. 可靠性高D. 轻便灵活正确答案：A、C、D解析：液压传动具有功率密度高、可靠性高、轻便灵活等优点。
2.气压传动的优点有哪些？（多选题）A. 维护简单B. 噪音小C. 温升小D. 环境污染小正确答案：A、B、C、D解析：气压传动具有维护简单、噪音小、温升小、环境污染小等优点。
二、填空题1.液压传动的工作介质是________。
答案：液体解析：液压传动是利用液体传递能量的传动方式。
2.液压传动中，液体通过_______来传递压力和动力。
答案：油管、油管路解析：液压传动中，液体通过油管或油管路来传递压力和动力。
3.气压传动的工作介质是_______。
答案：气体解析：气压传动是利用气体传递动力和能量的传动方式。
4.气压传动中，气体通过_______来传递压力和动力。
答案：气管、气管路解析：气压传动中，气体通过气管或气管路来传递压力和动力。
三、简答题1.请简述液压传动的工作原理。
答案：液压传动是利用液体传递压力和动力的传动方式。
液压传动系统由液压源、执行元件、油管路、控制元件等组成。
液压源通过驱动液体产生压力，将液压能量转化为机械能，通过油管路传递至执行元件上。
执行元件接收液压能量，将其转化为机械能，完成各种工作过程。
控制元件通过控制液体的流量、压力和方向，实现对液压传动系统的控制。
液压传动具有功率密度高、可靠性高、轻便灵活等优点，被广泛应用于机械、冶金、航空、航天等领域。
2.请简述气压传动的工作原理。
答案：气压传动是利用气体传递动力和能量的传动方式。
气压传动系统由气源、执行元件、气管路、控制元件等组成。
气源通过驱动气体产生压力，将气压能量转化为机械能，通过气管路传递至执行元件上。
执行元件接收气压能量，将其转化为机械能，完成各种工作过程。
控制元件通过控制气体的流量、压力和方向，实现对气压传动系统的控制。
气压传动具有维护简单、噪音小、温升小、环境污染小等优点，广泛应用于化工、纺织、食品、医药等领域。
液气压传动课后-作业答案
第一章1-1 什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。
动力元件——将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。
包括液压泵、空压机。
执行元件——将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。
包括液压气动缸和液压气动马达。
控制元件——对系统中流体的压力、流量或流动方向进行控制或调节。
包括压力阀、流量阀和方向阀等。
辅助元件——流体传动系统中的各种辅助装置。
如油箱、过滤器、油雾器等。
1-2 液压系统中的压力取决于什么？执行元件的运动速度取决于什么？液压传动是通过液体静压力还是液体动压力实现传动的？答：液压系统中的压力取决于外负载的大小，与流量无关。
执行元件的运动速度取决于流量Q ，与压力无关。
液压传动是通过液体静压力实现传动的。
第二章2-3 液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示?它们又各用什么单位？ 答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用μ表示，国际单位为：Pa ∙s （帕∙秒）；工程单位：P （泊）或cP （厘泊）。
（2）运动黏度： 用ν表示，法定单位为sm2，工程制的单位为St（沲,scm 2），cSt （厘沲）。
（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度ºE ，美国采用赛氏黏度SSU ，英国采用雷氏黏度R ，单位均为秒。
2-11如题2-11图所示为串联液压缸，大、小活塞直径分别为D 2=125mm,D 1=75mm;大、小活塞杆直径分别为d 2=40mm,d 1=20mm ，若流量q=25L/min 。
求v 1、v 2、q 1、q 2各为多少？解： 由题意 41πD 211ν =q ∴ 1ν=4q/π D 21=0.094m/s又 ∵q=41πD 222ν ∴2ν=0.034m/sq 1=41π(D 21-d 21)1ν=3.86x104-m 3/s=23.16L/minq 2=41π(D 22-d 22)2ν=3.74 x104-m 3/s=22.44 L/min2-13求题2-13图所示液压泵的吸油高度H 。
液气压传动课后作业答案解析
1-1什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。
动力元件——将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。
包括液压泵、空压机。
执行元件——将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。
包括液压气动缸和液压气动马达。
控制元件——对系统中流体的压力、流量或流动方向进行控制或调节。
包括压力阀、流量阀和方向阀等。
辅助元件——流体传动系统中的各种辅助装置。
如油箱、过滤器、油雾器等。
1-2液压系统中的压力取决于什么？执行元件的运动速度取决于什么？液压传动是通过液体静压力还是液体动压力实现传动的？答：液压系统中的压力取决于外负载的大小，与流量无关。
执行元件的运动速度取决于流量Q，与压力无关。
液压传动是通过液体静压力实现传动的。
第二章2-3 液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示?它们又各用什么答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用μ表示，国际单位为：Pa •s （帕•秒）；工程单位：P （泊）或cP （厘泊）。
（2）运动黏度： 用ν表示，法定单位为sm 2，工程制的单位为St （沲,scm2），cSt （厘沲）。
（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度ºE ，美国采用赛氏黏度SSU ，英国采用雷氏黏度R ，单位均为秒。
2-11如题2-11图所示为串联液压缸，大、小活塞直径分别为D 2=125mm,D 1=75mm;大、小活塞杆直径分别为d 2=40mm,d 1=20mm ，若流量q=25L/min 。
求v 1、v 2、q 1、q 2各为多少？ 解： 由题意 41πD 211ν =q ∴ 1ν=4q/π D 21=0.094m/s又 ∵q=41πD 222ν ∴2ν=0.034m/sq 1=41π(D 21-d 21)1ν=3.86x104-m 3/s=23.16L/min q 2=41π(D 22-d 22)2ν=3.74 x104-m 3/s=22.44 L/min2-13求题2-13图所示液压泵的吸油高度H 。
《液压和气压传动》(第二版)课后习题答案解析
第一章1-1 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -⨯，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。
解： ''3343049.9105010110V V V m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯ 643070010110 1.45010k V p Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ⋅cm,试求其油液的动力粘度。
解：外筒内壁液体粘度：()()024222/2/20408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512p f D d a n D m sT T N m A DA D l d dy d dydy d D d P S u F μπτπμτμτμμτμμτμμ-==⨯⨯=⨯⨯=====⨯⨯⨯=⇒===-⨯-∴===⋅⎰⎰ 1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s ，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少？解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有F=F f ＝μA(du /dy)其中， A 为活塞表面积，A ＝л d L又du /dy=v/h=v/{(D-d)/2}所以F ＝μA(du /dy)= μ×лdL × v/{(D-d)/2}=0.065×3.14×11.96×0.01×14×0.01×2 ×0.5/((12-11.96)×0.01)=8.54N1-5 如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。
液压与气压传动课后答案第1章
第一章液压传动基础知识课后答案1-1液压油的体积为18 10‘m3，质量为16.1kg，求此液压油的密度。
解：'- = m= 16.13 =8.94 102kg/m3v 18 001-2某液压油在大气压下的体积是50"0^m3，当压力升高后，其体积减少到49.9 10”m3，取油压的体积模量为K =700.0Mpa，求压力升高值。
解：V 二V'-V0 =49.9 10^-50 10"m3 = -1 10*m3L p =- 700 106 1 10*50 10’pa 二1.4Mpa1- 3图示为一粘度计，若D=100mmd=98mm,l=200mm外卜筒转速n=8r/s时，测得转矩T=40Ncm,试求其油液的动力粘度。
解：设外筒内壁液体速度为U cu0二n二D=8 3.14 0.1m/s = 2.512m/sF f TA r[2 兀rl由二带…两边积分得T 2 2 0.4 “22、(—) x ( -) Li 2兀l d D 2汉3.14沃0.20.098 0.1— u0一0.512 PaLs 二0.051 Pa_S1-4用恩式粘度计测的某液压油（：—850kg/m3）200MI流过的时间为t1=153s，20 C时200MI的蒸馏水流过的时间为t2 =51s，求该液压油的恩式粘度E，运动粘度、和动力粘度‘各为多少？解: E十詈=3，(7.31 E-等1。
廿/s“98 10廿/sJ =1.68 10 经Pa s1-7图示容器 A 中的液体的密度 p A = 900Kg/^,B 中液体的密度为 p B = 1200 Kg/m!， Z A =200mm, Z B =180mm,h=60mm,形管中的测试介质是汞，试求 A,B 之 间的压力差。
解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程:P A + p A g Z A =P B g Z B + p 水银 g h + P B 得 △ P AB = P A -P B =p B g Z B + p 水银g h - p A g Z3=1200x 9.8 x 0.18 + 13.6 x 10 x0.06 — 900x1-5如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m 设液体的密度为r=ioookg/m 3，试求容器内真空度。
液压与气压传动课后答案
1-1 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -⨯，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。
解： ''33343049.9105010110V V V m m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯由0P K V V ∆=-∆知： 643070010110 1.45010k V p pa Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1-2 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ，20C ︒时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ︒，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ︒=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=︒-⨯=⨯︒ 21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ⋅cm,试求其油液的动力粘度。
解：设外筒内壁液体速度为0u08 3.140.1/ 2.512/2fu n D m s m s F TA r rl πτπ==⨯⨯===由 dudy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴===1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少？解：对活塞列平衡方程：2f du du F F Arl dr drμμπ==-=- 12F dr ldu rμπ⇒=-对上式两边积分得：02d 21F 2D v dr l du rμπ=⎰⎰23.140.06514108.5812ln ln 11.96lF N N D d πμ-⨯⨯⨯∴=== 1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。
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第一章1-1 什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。
动力元件——将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。
包括液压泵、空压机。
执行元件——将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。
包括液压气动缸和液压气动马达。
控制元件——对系统中流体的压力、流量或流动方向进行控制或调节。
包括压力阀、流量阀和方向阀等。
辅助元件——流体传动系统中的各种辅助装置。
如油箱、过滤器、油雾器等。
1-2 液压系统中的压力取决于什么？执行元件的运动速度取决于什么？液压传动是通过液体静压力还是液体动压力实现传动的？答：液压系统中的压力取决于外负载的大小，与流量无关。
执行元件的运动速度取决于流量Q ，与压力无关。
液压传动是通过液体静压力实现传动的。
第二章2-3 液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示?它们又各用什么单位？ 答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用μ表示，国际单位为：Pa ∙s （帕∙秒）；工程单位：P （泊）或cP （厘泊）。
（2）运动黏度： 用ν表示，法定单位为sm 2，工程制的单位为St（沲,scm2），cSt （厘沲）。
（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度ºE ，美国采用赛氏黏度SSU ，英国采用雷氏黏度R ，单位均为秒。
2-11如题2-11图所示为串联液压缸，大、小活塞直径分别为D 2=125mm,D 1=75mm;大、小活塞杆直径分别为d 2=40mm,d 1=20mm ，若流量q=25L/min 。
求v 1、v 2、q 1、q 2各为多少？解： 由题意 41πD 211ν =q ∴ 1ν=4q/π D 21=0.094m/s又 ∵q=41πD 222ν ∴2ν=0.034m/sq 1=41π(D 21-d 21)1ν=3.86x104-m 3/s=23.16L/minq 2=41π(D 22-d 22)2ν=3.74 x104-m 3/s=22.44 L/min2-13求题2-13图所示液压泵的吸油高度H 。
液压与气压传动 课后题答案
第1章思考题和习题解1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。
按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。
1.2 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。
液压传动所用的工作介质是液体。
1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。
（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。
（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。
（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。
（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。
1.4 液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。
（2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。
（3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。
（4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。
（5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。
《液压与气压传动》课后习题答案
第一章习题答案1-1 填空题1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。
2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。
3.液压传动系统山（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。
4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件，它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。
5. 在液压传动中，液压缸是（执行）元件，它将输入的（压力）能转换成（机械）能。
6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。
7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。
8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。
1-2 判断题1.液压传动不易获得很大的力和转矩。
(X)2.液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。
(X)3.液压传动与机械、电气传动相配合时，易实现较复杂的自动工作循环。
(✓)4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。
(X)第二章习题答案2-1 填空题1.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大，液体的可压缩性越（小）。
在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。
2.油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法；计量单位m2/s是表示（运动）粘度的单位；l m2/s = (10心厘斯。
3.某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40。
C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm2/s)。
4.选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。
（选项：成分、密度、粘度、可压缩性）5.当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。
《液压与气压传动》课后习题答案
1-2. 某液压油在大气压下的体积是L 50，当压力升高后，其体积减少到L 9.49，设液压油的体积弹性模数MPa K 700=求压力升高值。
解：压缩率MPaV V K p kp v V K 4.150)509.49(7001)(100=--=∆-=∆=∂∂-=1-4. 用恩氏粘度计测得ρ=850kg/m 3的某液压油200mL 流过的时间为t 1=153s 。
20℃时200mL 蒸馏水流过的时间t 2=51s 。
问该液压油的E为多少？动力粘度)(s Pa ⋅μ为多少?运动粘度s m /2=υ为多少?解：1-5．如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h = 1m ，设液体的密度为ρ= 1000㎏/m 3，试求容器内的真空度。
解：以液面为等压面，p +ρgh = p a 所以真空度为p a －p = ρgh 1-6塞直径为d ，重量为F G 浸入液体深度为h 解：深度为h 上的压力平衡方程为则 gd F F x G ⋅+=ρπ2)(41-10.细管处断面积12.3A =m h 1=1-11.口处的压力为p 2，管道通流面积为A ，通过流量为Q ，流速为v ，油液密度为ρ。
解：取管道入口和出口断面间的液体为控制体积，弯管对控制体积在x 和y 方向的作用力分别为y F F x 和。
列出x 方向动量方程 列出x 方向动量方程液体对弯管的作用力大小与F 相等，方向与F 相反1-17.d=20mm 的柱塞在力F=40N 作用下向下运动，导向孔与柱塞的间隙h=01mm ，导向孔长度l=70mm ，试求当油液粘度μ=0.784×10-3p a ●s ，柱塞与导向孔同心，柱塞下移0.1m 所需的时间。
解：2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。
在同样的转速和压力29.5MP a 时，测得泵的实际流量为150L/min ，总效率η=087，求： (1) 泵的理论流量；(2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？解：(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66×10-3m 3/s（2）94.060/106.15960/1015033=⨯⨯==--t v q q η (3) 电机的驱动功率 (4) 驱动泵的转矩另解:3-1.液压马达的排量V=250 ml/r ，入口压力p 1=10.5MPa ，出口压力p 2=1.0MPa ，容积效率ηv =0.92，机械效率ηm =0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率和输出功率各为多少？ 解：3-2.某液压泵当负载压力为8MPa 时，输出流量为96L/min ，而负载为10MPa 时，输出流量为94L/min 。
液气压传动课后作业答案
第一章1-1什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。
动力元件一一将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。
包括液压泵、空压机。
执行元件--- 将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。
包括液压气动缸和液压气动马达。
控制元件一一对系统中流体的压力、流量或流动方向进行控制或调节。
包括压力阀、流量阀和方向阀等。
辅助元件一一流体传动系统中的各种辅助装置。
如油箱、过滤器、油雾器等。
1-2液压系统中的压力取决于什么？执行元件的运动速度取决于什么？液压传动是通过液体静压力还是液体动压力实现传动的？答：液压系统中的压力取决于外负载的大小，与流量无关。
执行元件的运动速度取决于流量Q,与压力无关。
液压传动是通过液体静压力实现传动的。
第二章2-3液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用卩表示，国际单位为：Pa?s （帕？秒）；工程单位：P （泊）或cP （厘泊）。
（2）运动黏度：用v表示，法定单位为m；〈，工程制的单位为St（沲，cm2｛），cst （厘沲）。
（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度。
E,美国采用赛氏黏度SSU 英国采用雷氏黏度R,单位均为秒。
2-11如题2-11图所示为串联液压缸，大、小活塞直径分别为D2=125mm,D1=75mm; 大、小活塞杆直径分别为d2=40mm,d仁20mm，若流量q=25L/min。
求v1、v2、q1、q2各为多少？1 2 2解：由题意—D1 1=q 1=4q/ D1=0.094m/s41 2又t q= D 2 2 二2=0.034m/s41—（D12-d12）1=3.86x10 4m3/s=23.16L/min4q2=—（D 22-d22）2=3.74 x10 4m3/s=22.44 L/min42-13求题2-13图所示液压泵的吸油高度 H 。
液压与气压传动课后习题答案
第1章绪论1-1什么是液压传动？什么是气压传动？参考答案：液压与气压传动的基本工作原理是相似的，都是以流体的压力能来传递动力的。
以液体（液压油）为工作介质，靠液体的压力能进行工作称为液压传动。
以压缩空气为工作介质，靠气体压力能进行工作的称为气压传动。
1-2液压与气压传动系统有哪几部分组成？各部分的作用是什么？参考答案：液压传动系统和气压传动系统主要有以下部分组成：（1）动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力。
（2）执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。
（3）控制元件：压力流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。
（4）辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计等。
（5）传动介质：指传递能量的流体，即液压油或压缩空气。
1-3液压与气压传动主要优缺点有哪些？参考答案：液压传动的主要优点：在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快。
可在运行过程中实现大范围的无级调速、且调节方便。
传动无间隙，运动平稳，能快速启动、制动和频繁换向。
操作简单，易于实现自动化，特别是与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。
不需要减速器就可实现较大推力、力矩的传动。
易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作工作介质，滋润滑性好，故使用寿命长。
液压元件已是标准化、系列化、通用化产品、便于系统的设计、制造和推广应用。
液压传动的主要缺点：（1）油液的泄露、油液的可压缩性、油管的弹性变形会影响运动的传递正确性，故不宜用于精确传动比的场合。
（2）由于油液的粘度随温度而变，从而影响运动的稳定性，故不宜在温度变化范围较大的场合工作。
（完整版）液压与气压传动课后习题答案
（完整版）液压与⽓压传动课后习题答案《液压与⽓压传动》习题解答第1章液压传动概述１、何谓液压传动？液压传动有哪两个⼯作特性？答：液压传动是以液体为⼯作介质，把原动机的机械能转化为液体的压⼒能，通过控制元件将具有压⼒能的液体送到执⾏机构，由执⾏机构驱动负载实现所需的运动和动⼒，把液体的压⼒能再转变为⼯作机构所需的机械能，也就是说利⽤受压液体来传递运动和动⼒。
液压传动的⼯作特性是液压系统的⼯作压⼒取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。
２、液压传动系统有哪些主要组成部分？各部分的功⽤是什么？答：⑴动⼒装置：泵，将机械能转换成液体压⼒能的装置。
⑵执⾏装置：缸或马达，将液体压⼒能转换成机械能的装置。
⑶控制装置：阀，对液体的压⼒、流量和流动⽅向进⾏控制和调节的装置。
⑷辅助装置：对⼯作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作⽤的装置。
⑸传动介质：液压油，传递能量。
３、液压传动与机械传动、电⽓传动相⽐有哪些优缺点？答：液压传动的优点：⑴输出⼒⼤,定位精度⾼、传动平稳，使⽤寿命长。
⑵容易实现⽆级调速，调速⽅便且调速范围⼤。
⑶容易实现过载保护和⾃动控制。
⑷机构简化和操作简单。
液压传动的缺点：⑴传动效率低，对温度变化敏感，实现定⽐传动困难。
⑵出现故障不易诊断。
⑶液压元件制造精度⾼，⑷油液易泄漏。
第２章液压传动的基础知识1、选⽤液压油有哪些基本要求？为保证液压系统正常运⾏，选⽤液压油要考虑哪些⽅⾯？答：选⽤液压油的基本要求：⑴粘温特性好，压缩性要⼩。
⑵润滑性能好，防锈、耐腐蚀性能好。
⑶抗泡沫、抗乳化性好。
⑷抗燃性能好。
选⽤液压油时考虑以下⼏个⽅⾯，⑴按⼯作机的类型选⽤。
⑵按液压泵的类型选⽤。
⑶按液压系统⼯作压⼒选⽤。
⑷考虑液压系统的环境温度。
⑸考虑液压系统的运动速度。
⑹选择合适的液压油品种。
2、油液污染有何危害？应采取哪些措施防⽌油液污染？答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、⽔、空⽓、化学物质、微⽣物等杂物。
液压与气压传动课后习题答案
2-11如图所示，一容器倒置于液面与大气相通的槽中，在大气压力作用下液体在管中上升的高度h=0.5m，假设该液体的密度为ρ=1000kg/m3，试求容器中的真空度。
题2-11图
2-12如图示，在两个相互连通的液压缸中，已知大缸内径 ，小缸内径 ，大缸活塞上放置的物体质量为 。问：在小缸活塞上所加的力 有多大才能使大活塞顶起重物？
参考答案：
液压传动系统和气压传动系统主要有以下部分组成：
（1）动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力。
（2）执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。
第1章绪论
1-1什么是液压传动？什么是气压传动？
参考答案：
液压与气压传动的基本工作原理是相似的，都是以流体的压力能来传递动力的。以液体（液压油）为工作介质，靠液体的压力能进行工作称为液压传动。以压缩空气为工作介质，靠气体压力能进行工作的称为气压传动。
1-2液压与气压传动系统有哪几部分组成？各部分的作用是什么？
（2）运动粘度：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：
液体的运动粘度没有明确的物理意义，但它在工程实际中经常用到。因为它的单位中只有长度和时间的量纲，类似于运动学的量，所以被称为运动粘度。它的法定计量单位为m2/s，常用的单位为mm2/s。
（3）相对粘度：相对粘度又称为条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。我国采用恩氏度E。相对粘度无量纲。
（4）为了减少泄漏，液压元件配合的制造精度要求高，故制造成本较高。同时系统故障诊断困难。
气压传动的主要优点：
液气压传动及控制课后习题参考答案
HP T 2 N 216.23 2 3.14 9.63 1.31 10 4 W
7.19 解 排量： VD 8in 3 8 1.64 10 5 1.31 10 4 m 3 系统压力： P 1500 psi 1500 6.895 10 1.03 10 Pa 液压马达转速： N 2000rpm 2000 60 33.33 r s 液压马达实际流量： QA 75 gpm 75 6.32 10 5 4.74 10 3 m 3 s 液压马达实际转矩： TA 1800inlb 1800 0.1129 203.22 N m （a）液压马达的容积效率： 理论流量 QT VD N 1.31 10 4 33.33 4.37 10 3 m 3 s
2 2
Q 4Q 4 0.00158 5.546 m s 2 3.14 ຫໍສະໝຸດ .019052 A d2g
P2
5.5462 1.569m 2 9.8
214.434 1.569 18.286 194.579m
P2 194.579 194.579 sg water 194.579 0.9 9786 1.714 MPa
N
Q 9.48 104 9.63 r s ，或者 N 577.8 r min VD 9.84 105
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液气压传动及控制课后作业参考答案
（b）液压马达输出转矩：
PVD 1.38 107 9.84 105 T 216.23 N m 2 2 3.14
由题意可知： 1 2 s g water g ， z1 z2 ， H p H m H L 0 带入伯努利方程方程：
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顺序阀的先导阀泄油方式多数情况是外泄，压力很低时是内泄，阀口处于常闭状态。工作时，进、出油口相通，进油口压力允许随负载的增加而进一步增加。实现顺序动作时串联于系统，出油口与负载油路相连，不控制系统的压力，只利用系统的压力变化控制油路的通断。作卸荷阀用时并联于系统。
答：要解决：1、径向液压力不平衡2、轴向泄漏问题
为了减小径向不平衡力的影响，通常可采取：
1）缩小压油腔尺寸的办法，压油腔的包角通常< 45o；
2）将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有1~2个齿起到密封作用。利用对称区域的径向力平衡来减小径向力的大小；
3）还可合理选择齿宽B和齿顶圆直径De。高压泵可↑B，↑De；中、低压泵B可大些，这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。
第一章
1-1什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？
答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。
动力元件——将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。包括液压泵、空压机。
执行元件——将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。包括液压气动缸和液压气动马达。
解：由题意 D =q =4q/ D =0.094m/s
又∵q= D ∴ =0.034m/s
q = (D -d ) =3.86x10 m /s=23.16L/min
q = (D -d ) =3.74 x10 m /s=22.44 L/min
2-13求题2-13图所示液压泵的吸油高度H。已知吸油管内径d=60mm，泵的流量q=160L/min，泵入口处的真空度为2×104Pa，油液的运动黏度 =0.34×10-4m2/s,密度 =900kg/m3，弯头处的局部阻力系数 =0.5，沿程压力损失忽略不计。
= T= = =26851.8w
P = T=26852w
3-5某机床液压系统采用一限压式变量泵，泵的流量-压力特性曲线ABC如题3-5图所示。液压泵总效率为0.7。如机床在工作进给时，泵的压力p=4.5MPa，输出流量q=2.5L/min，在快速移动时，泵的压力p=2MPa，输出流量q=20L/min，问限压式变量泵的流量压力特性曲线应调成何种图形？泵所需的最大驱动功率为多少？
解：当柱塞往下运动时，缸套中的油液可以看成是缝隙流动
Q= － 由题意h= =1mm
以柱塞为研究对象有
F+P A=F +P A = P - P =
又 F = A = dl
= -
而Q=A = d
d = - = ( - )-
0.32m/s
t= =0.3125s
第三章
3-1要提高齿轮泵的压力须解决哪些关键问题？通常都采用哪些措施？
3-4已知液压泵的输出压力p为10MPa，泵的排量q为100ml/r，转速n为1450r/min，泵的容积率 =0.90，机械效率 =0.90，计算：
1）该泵的实际流量；
2）驱动该泵的电机功率。
解：
理论流量q =qn=100x1450=145000ml/min=145l/min
= 实际流量q= q =0.90x145=130.5l/min
齿面啮合处（啮合点）的泄漏，在正常情况下，通常齿面泄漏很小，可不予考虑。
因此适当的控制轴向间隙的大小是提高齿轮泵容积效率的重要措施。
3-2叶片泵能否实现正反转？请说出理由并进行分析。
答：不能。因为定量叶片泵前倾13 ，是为了减小压力角，从而减轻磨损。而变量叶片泵后倾24 ，有利于叶片紧贴定子内表面，有利于它的伸出，有效分割吸压油腔。
可将三个阀分别接于油路中，通过测试进出口压力及与负载的关系来判断阀的类型。具体内容可参照上述部分。
5-6先导式溢流阀的阻尼小孔起什么作用？如果它被堵塞或加工成大的通孔，将会出现什么问题？
答：先导式溢流阀中的阻尼孔的作用是使油液流过时，使主阀芯上下端形成压力差。当作用于先导阀上压力达到调定压力后主阀上腔油液产生流动，阻尼孔使下腔油液来不及补充上去，主阀芯上下端形成压力差，作用在主阀芯上产生的液压力超过主阀弹簧力、摩擦力和主阀芯自重时，主阀打开，油液经主阀阀口流回油箱，实现溢流作用。
（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度ºE，美国采用赛氏黏度SSU，英国采用雷氏黏度R，单位均为秒。
2-11如题2-11图所示为串联液压缸，大、小活塞直径分别为D2=125mm,D1=75mm;大、小活塞杆直径分别为d2=40mm,d1=20mm，若流量q=25L/min。求v1、v2、q1、q2各为多少？
F =[ D P- (D -d ) P ] =0.95，P =0.2MPa
P =P= =1.49MPa 16MPa
P =1.5P =1.49 3.12=4.65MPa
按薄壁圆筒计算壁厚 （取2.5mm）
（3）纵向稳定性校核
查表得
计算得
第五章
第五章
5-3说明O形、M形、P形、和H形三位四通换向阀在中间位置时的特点。
H形：中位时各油口互通，泵卸荷，油缸活塞处于浮动状态，其他执行元件不能并联使用（即不能用于并联多支路系统）；执行元件停止位置精度低；由于油缸油液回油箱，缸启动有冲击。
5-5现有三个外观形状相似的溢流阀、减压阀和顺序阀，铭牌已脱落，如何根据其特点做出正确的判断？
答：溢流阀的先导阀泄油方式是内泄，常态下阀口常闭。工作时，进、出口相通，进油口压力为调整压力，一般并联于系统。出油口一般直接接回油箱，用于定压溢流或安全保护。
执行元件的运动速度取决于流量Q，与压力无关。
液压传动是通过液体静压力实现传动的。
第二章
2-3液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示?它们又各用什么单位？
答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用μ表示，国际单位为：Pa s（帕 秒）；工程单位：P（泊）或cP（厘泊）。
（2）运动黏度： 用ν表示，法定单位为 ，工程制的单位Pa，20L/min），过D点作线段AB的平行线，交q轴于G点。在图上再标出E点（4.5 MPa，2.5 L/min），过E点作线段BC的平行线，交p轴于H点。GD,EH相交于F点。
A(0，27.5) B（45，25）D（20，20）所以G（0，21.1）
B（45，25）C（63，0）E（45，2.5）所以H（48.5，0）
（2）无杆腔进油
缸向左运动；
（3）缸有杆腔进油
缸向右运动。
4-8一单杆液压缸，快速伸出时采用差动连接，快速退回时高压油输入缸的有杆腔。假设此缸往复快动时的速度都是0.1m/s，慢速移动时，活塞杆受压，其推力为25000N；已知输入流量q=25×10 cm /min，背压p =0.2MPa。
（1）试决定活塞和活塞杆的直径；
4)液压平衡法：在过渡区开设两个平衡油槽，分别和高低压腔相同。这种结构可使作用在轴承上的力↓，但容积效率（ηv）↓
齿轮泵的泄漏途径主要有三条：
端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占75~80%），指压油腔和过渡区段齿间的压力油由齿间根部经端面流入轴承腔内（其与吸油腔相通）。
径向间隙泄漏（约占15~20%），指压油腔的压力油经径向间隙向吸油腔泄漏。
解：理论流量
理论输出转矩
=40.13 N.m
可得
3-7某液压马达的进油压力p=10Mpa，理论排量q =200mL/r，总效率 =0.75，机械效率 =0.9。试计算：
（1）该马达所能输出的理论转矩M 。
（2）若马达的转速n=500r/min，则进入马达的实际流量应是多少？
（3）当外负载为200N.m（n=500r/min）时，该马达的输入功率和输出功率各为多少？
所以，不能把进口压力提升至10Mpa
4-5如题4-5所示，某一单杆活塞式液压缸的内径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，q0=25L/min，p0=2Mpa。求：在图示三种情况下，缸可承受的负载F及缸体移动速度各为多少（不计损失）。要求在图中标出三种情况下缸的运动方向。
解：（1）为差动连接
缸向左运动；
4-4如图所示的液压缸的速比为2，缸内允许工作压力不能超过16Mpa。如果缸的回油口封闭且外载阻力为零，是否允许缸进口压力p提升到10Mpa？
解：速比指的是液压缸往复运动的速度之比，图示为单杆双作用液压缸，其往复速度分别为：
；
故:
即：
当缸的回油口封闭且外载阻力为零，若将进口压力提升至10Mpa，则根据活塞的受力分析可得：
（2）如缸筒材料采用45钢，试计算缸筒的壁厚；
（3）如缸的活塞杆铰接，缸筒固定，其安装长度l=1.5m，试校核活塞杆的纵向稳定性。
解：∵ 则：
（1）活塞杆的直径由
有
查缸径及活塞杆标准系列取d=80mm
活塞直径D= =108.2mm
查缸径及活塞杆标准系列取D=150mm
(2)缸筒材料为45钢时，[σ]=σ /n==600/4=150MPa
所以GF为y=-0.06x+21.1 HF为y=-1.39x+67.42
所以F点（34.8，19）
所以P = = = =1574.3w
3-6一个液压马达的排量为40ml/r，而且马达在压力p=6.3MPa和转速n=1450r/min时，马达吸入的实际流量为63L/min，马达实际输出转矩是37.5N.M。求：马达的容积效率、机械效率和总效率。
解：
（1）理论转矩M = p q = ×10×106×200×10-3×10-3=318.5 N.m
（2）实际流量q =n q / = n q / = =120L/min
（3）输入功率P = p q =10×10 ×120×10 /60=20kw
输出功率P =2 nT = =10.5kw
第四章
第四章