液压传动习题汇总资料

第二章 液压油液

2.1什么是液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？并分别述说其粘度单位。

分子间内聚力阻止分子相对运动产生的一种内摩擦力。 表示方法：

1、动力粘度η，单位Pa ·S

2、 运动粘度ν，单位m 2/s

3、 相对粘度

2.2 机械油的牌号与粘度有什么关系？

机械油的牌号以40℃的运动粘度(cSt)的平均值来定义 1 cSt= 10－

6m 2/s

2.3 已知油液的运动粘度)(cst v 需要求相应的动力粘度η(Pa·s)，试导出计算公式。

η(Pa·s)＝ρ(kg/m 3

) ·ν(cSt)·10－

6

2.4 求20号机械油40℃时的平均动力粘度，用P a·s 及泊)(2

cm s

dyn 表示。

η＝ρ·ν=900 kg/m 3

×20×10－

6m 2/s=0.018 Pa·s=0.18P (注：dyn =10-5

N) 2.5 填空

1) 某液压油的密度ρ=900kg/m 3

= 900 N·s 2

/m 4

= 0.9 dyn·s 2

/cm 4

= 0.9×10－6 kgf·s 2/cm 4

。

（1kg=1N/1ms -2

）（1dyn=10-5

N ）（1N=0.102kgf ）（1kgf=9.8N ） 2) 20#机械油的密度ρ=900kg/m 3

，其粘度为20cst= 0.2 cm 2

/s = 0.018 Pa·s= 0.18 P= 18 cP

2.6 图示液压缸，D=63mm ，d=45mm 油的体积弹性模量k=1.5×109

Pa 载荷变化量△F=10000N 。

当1) L=0.4m 时 2) L=1.2m 时

求：在不计缸体变形和泄漏的情况下，由于油液的压缩性，当载荷变

化时，活塞将产生的位移。

A

L L

F A L L A A F V V p K ⋅∆⋅∆-

=⋅∆⋅⋅∆-=∆⋅∆-

=/ K

A L

F L ⋅⋅∆-

=∆

)(4/22d D A -⋅=π

L=0.4m ，ΔL=-1.7mm L=1.2m ，ΔL=-5.2mm 负号表示压缩

2.7 油的体积弹性模量k=1.30×109

Pa ，装于L=5m 长的圆管内(在大气压下)，管内径d=20mm ，当管内油压升至△p=20MPa 时，试求管内油液的变化容积。

V

V

p K ∆⋅∆-

= 324cm K

V

p V =⋅∆-=∆

2.8 (略)

2.9 20℃时200ml 的蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为5ls ，若200ml 的某液压油在50℃时从恩氏粘度计中流尽的时间为229.5s ，试求该液压油的°E 50、v 及η的值，设油的密度为ρ=900kg/m 3。

°E 50=229.5/51=4.5

ν=(7.31×-6.31/4.5)×10-6

=31.5×10-6

m 2/s η＝ρ·ν=900 kg/m 3

×31.5×10－

6m 2/s=0.028 Pa·s

L

d V ⋅⋅=24/π

第三章 液压流体力学基础

3.1压力的定义是什么？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与外界负载有什么关系？

A

F

p A ∆∆=→∆lim

绝对压力、相对压力、真空度 工作压力决定于外负载。

3.2 图示为5吨液压千斤顶，其活塞直径D 1=34mm ，D 2=13mm ，杠杆长如图所示，问杆端应加多大的力P ，才能起重5吨？

P

题3.2图 题3.5图

P P F 3025

750

==

2

1

2

2

4

4

D W

D F

⋅=

⋅π

π

P=24kg

3.3解释如下概念：稳定流动、过流断面、流量、平均流速。 理想流体：无粘性、不可压缩。

稳定流动：流动液体中任何点处压力、速度、密度不随时间变化。 过流断面：流束中与所有流线正交的截面积。 流量：单位时间内流过流束通流截面的液体体积。 平均流速：流量与通流截面面积的比。

3.4伯努利方程的物理意义是什么？

单位重量液体内的能量守恒，位能＋压力能＋动能＝Const

3.5设真空计水柱高h=4m ，求容器A 内之真空度和绝对压力p a （注：设容器A 内之压力为Pa ，P 0为大气压力）

0P h g Pa =⋅⋅+ρ

真空度Mpa h g Pa P 0392.00=⋅⋅=-ρ 绝对压力Mpa h g P Pa 0638.00=⋅⋅-=ρ

3.6如图所示，油泵从油箱中吸油，吸油管直径d=20mm ，泵的流量q=0.25×10-3m 3/s ，油液在50℃时的运动粘度v =45cst ，泵安装高度h=1.2m ，不计吸油管内损失，问该泵吸油腔的真空度为多少？

s m d q

v /8.04

2

==

π

g

v g P g P 22.12

0+⋅+=⋅ρρ Mpa P P 011.00=-

3.7如图示液压泵，吸油管直径d=60mm ，流量2.5×10-3m 3/s ，入口处的真空度为0.02MPa ，油液的密度为ρ=900kg/m 3，局部损失阻力系数ξ弯 头 =0.2，动能修正系数α2=2，可忽略沿程压力损失，求泵的安装高度h 。

题3.6图 题3.7图

s m d

q

v /88.04

2

==

π

g v g v g P h g P ⋅⋅+⋅+⋅-+=⋅ρρξαρρ/2

202.02

200 m h 95.1=

3.8图示管路由两根圆管和一段变径管接头连接而成。d 1=200mm ，d 2=400mm ，截面1 P 1=0.07MPa ，截面2 P 2=0.04MPa ，v 2=1m/s ，截面1、2间中心高度差为1m ，判断液流方向，并计算两截面间的水头损失。

21q q =

s m v d d v /4221

22

1==

w h g

v

g P g v g P ++⋅+=+⋅2122

222

11ρρ m h w 82.2=

由左到右流动。

3.9水在图示竖管中流动，v 1=6m/s ，d 1=300mm ，为使截面1、2的压力读数