液压传动与控制课后习题答案

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《液压传动》课后思考题和习题解答

《液压传动》课后思考题和习题解答

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。

液压传动与控制习题及答案

液压传动与控制习题及答案

液压传动与控制习题1 液压传动概述思考题与习题1-1 液压传动系统由哪几个基本部分组成?它们的基本功能是什么?试用示意图说明。

1-2 试比较液压传动与机械传动和电力传动的主要优缺点。

1-3 用附录A中液压系统图形符号表示图l-l的液压千斤顶原理图。

1-4说明图1-2所示的机床工作台传动系统,若用机械传动来实现同样功能,至少应由哪些部分和零件组成,试用简图表示之。

1-5 如图1-1所示,某液压千斤顶(设效率为1)可顶起10t重物。

试计算在30MPa压力下,液压缸7的活塞面积A2为多大?当人的输入功率为100w时,将10t重物提起0.2m高所需的时间为多少?2 液压传动中的工作液体思考题与习题2-1说明工作介质在液压传动系统的作用。

2-2粘度有几种表示方法?它们之间的关系如何?2-3什么是乳化液?其有哪些类型?各自的特点如何?2-4 对液压工作介质有哪些基本要求?试说明理由。

2-5 在矿物油类工作介质中,有几种常用的工作介质?它们的性能和适用范围如何?2-6 什么液压工作介质的粘温特性?用什么指标来表示?2-7 液压工作介质中的污染物是如何产生的?2-8 为了减少液压工作介质的污染,应采取哪些措施?2-9 什么是气蚀现象?它有哪些危害?2-10 什么是液压冲击?举例说明其产生的过程。

3 液压流体力学思考题与习题3-1 流体静压力有那些特性?3-2 什么是定常流动?举例说明3-3流管具有什么特性?并进行证明3-4 比较微小流束和流线两个概念的异同3-5 什么流动阻力、沿程阻力和局部阻力?3-6 如图3-22所示,断面为50×50cm2的送风管,通过a、b、c、d四个50×50cm2送风口向室内输送空气,送风口气流平均速度为5m/s,求通过送风管1、2、3断面的流速和流量。

面高出管道出口中心的高度H =4m ,管道的损失假设沿管道均匀发生,v h 32=。

4-3 什么是齿轮泵的因油现象?有什么危害?怎样消除?4-4 减小齿轮泵径向力的措施有哪些?4-5 提高高压齿轮泵容积效率的方法有哪些?4-6双作用叶片泵定子内表面的过渡曲线为何要做成等加速-等减速曲线?其最易磨损的地方在进液区还是排液区?4-7 简述斜盘式轴向柱塞泵的工作原理和手动伺服变量机构的变量原理。

天津大学液压传动与控制平时习题及参考答案

天津大学液压传动与控制平时习题及参考答案

习 题1. 根据牛顿内摩擦定律,求动力粘度地量纲?写出运动粘度与动力粘度地关系式,并推导运动粘度地量纲?1. 解yu d d μτ= ① ][][d d 2-⋅⋅==T L M N yu τμ][][][][][11122-----=⋅⋅⋅=T ML LT L L T L M μ②ρμν=][][][12311----==T L ML T ML 2. 20℃时水地动力粘度=1.008×10—,密度=1000kg/m3,求在该温度下水地运动粘度,20℃时机械油地运动粘度=20cst ,密度=900kg/m3,求在该温度下机械油地运动粘度(1.008×10—6m2/s ,18×10—)2. 解: ① =⨯==-100010008.13ρμν 1.008×10-6m2/s = 1.008cst ②-6×900 = 18×10-= 1.008×10-6m2/s = 1.008cst3. 图示液压缸直径D =12cm ,活塞直径d =11.96cm ,活塞长L = 14cm ,间隙中充以地油液,若施于活塞上地力F = 8.44N ,是求活塞地移动速度V = ?(0.494m/s )题3题43. 解:hv A Fy v A F ==d d μ m/s494.010141096.11065.0210)96.1112(44.82)(cm 76.525cm02.0296.111222222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=-====-=-==---πμππμdL d D F v dL A d D h AFhv4. 图示压力表校正器内充满油液,其体积压缩系数—10m2/N ,由拧入油缸内密封良好地活塞来造成所需地压力.已知活塞直径d = 10mm ,丝杠螺距t = 2mm ,当压力为时校正器内油液体积为200cm3,问要使校正器地校正压力达到200×105Pa 时,手轮需转多少圈?(12.7)4. 解: vvp ∆∆-=1β 34355m102cm 2001019910)1200(-⨯==⨯=⨯-=∆v p68.1210201.014.310210199105444114324510222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=-=-=∆---t d pv n nt d v p ntd AS v πβπβπn = 12.7 (圈)5. 有一上端封闭、下端开口且插入油中地玻璃管,如图所示.若抽去管中部分空气,使管中油面上升到高于管外油面h = 1m 处.设油地密度900kg/m3,管外大气压力pa= 101325Pa ,试求管中油面上B 点地压力.(92496Pa )5. 解:rh p p B C +=Pa9250518.9900101325=⨯⨯-=-=rhp p C B6. 如图所示,已知容器A 中地液体地密度,容器B 中液体地密度,ZA = 200mm ,ZB = 180mm ,h = 60mm ,U 形计中测压介质为水银,试求A 、B 之间地压差.(8350Pa )6. 解:h r z r P z r p B B B A A A 汞++=+Pa83509008.92.006.08.91360018.012008.9 =⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+=-zA B B B A z r h r z r p p 汞题5题6题77. 图示各盛水圆筒,作用于活塞上地力F 均为3000N.若:d = 1m ,h = 1m ,,试求圆筒底部所受地压力及总压力.(13632Pa ,10701N ;25097Pa, 19701N ;13632Pa ,10701N )7. 解: 2221m 785.01441=⨯==ππd A9800110008.96.152867.3821785.0300019625.044412211222=⨯⨯=======⨯==rh A Fp A F p d d A ππpa = p1+rh = 13631.6Pa pb = p2 +rh = 25096.6Pa pc = p1+rh = 13631.6Pa Fa = A1pa = 10701N Fb = pb A1 = 19701NFc = pc A1 = 10701N8. 图示测压装置,已知容器A 中水面上地表压力PA = 0.25×105Pa ,h = 500mm.h1=200mm, h2=250mm.求容器B 中地压力PB. 8. 解:p1 = r 水(h1+h)+pA ① p2 = r 汞h2+pB ② p1 = p 酒+r 汞h1 ③ p2 = p 酒+r 酒h1④ ①③有: p 酒+r 汞h1=r 水(h1+h )+pA ⑤ ②④有: p 酒+r 酒h1=r 汞h2+pB⑥⑥代入⑤有: pB =r 水(h1+h )+r 酒h1— r 汞(h1+h2)+pA =1000×9.8(0.2+0.5)+800×9.8×0.2-13600×9.8×(0.2+0.25)+0.25×105=-26548PapB 绝对=74777Pa题89. 图示管道中液体流速高达一定值后,能否将槽中液体吸入管道?若细管处地断面面积A1=3.2cm2,出口处管道断面面积A2 = 12.8cm2,h = 1m ,不计液体流动时地能量损失,试求开始能够抽吸液体时地管中流量?(87.78 l/min )9. 解:gv r p g v r p a 2222211+=+ min/8.87/s m 10464.1)108.12(1)102.3(1181.92112211233242422212221212221221111l A A gh Q h gA A Q rp p g v v Qv A v A rh p p rh p p aa a =⨯=⨯-⨯⨯⨯=-==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-===--=---题9 题1010. 图示变截面管道,已知细管中地流态为层流,试证明粗管中地流态也一定是层流.10. 解: d d d v R e ==1111ν222122212211222244D v d v D A d A v A v A D d d v R e ======ππνD d d v D v Dd R v D d ve νν112221222===1121e e e R DdR R Dd <=∴<∴粗管中一定是层流11. 如图示,当阀门关闭时压力表地读数为2.5×105Pa ,阀门打开时压力表地读数为0.6×105Pa.若管道内径d = 12mm ,不及液体流动时地能量损失,求阀门打开时管中地流量Q.(1321/min )11. 解:阀门关闭静止时地能量为rp 1液柱高 阀门打开后液体地能量为gv r p 222+题根据能量守恒有: 题11gv r p r p 2221+= 22212222gA Q r p p AQ v =-= 132l/min/min 0.132m /s4m 00220.041000012.014.310)6.05.2(2)(2332425221===⨯⨯⨯⨯-=-=ρA p p Q12. 液压油在内径为20mm 地圆管中流动,设临界雷诺数为2000,油地运动粘度为3×10—5m2/s ,试求当流量大于每分钟多少升时,油地流动成为紊流?(56.5 l/min ) 12. 解:ννd AQ vd==Re02.010302.042000Re Re 52-⨯⨯⨯⨯=>=πννd cA Q d A Q= 0.000942m3/s = 9.42×10-4 m3/s= 56.5 l/min13. 粘度为40×10—5m2/s 地油液通过水平管道,油液密度,若管道内径为10mm ,管长为5m ,进口压力为40×105Pa ,问当流速为3m/s 时出口压力为多少?(38×105Pa )13. 解:管中液体地流态判别2200750104001.03Re 6<=⨯⨯==-νvd层流对于层流有:Pa 103.3801.035104090032104032325265212221⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=-==∆=--d lv p p d lv p p p μμ14. 如图所示,液压泵从油箱吸油,吸油管直径d = 6cm ,流量Q = 150 l/min ,液压泵入口处地真空度为0.2×105Pa ,油液地运动粘度—5m2/s ,r=900kg/m3,弯头处地局部阻力系数弯 = 0.2,管道入口处地局部阻力系数入= 0.5,沿程损失忽略不计,试求吸油高度.(2.16m )题1414. 解:对1-1和2-2断面列出能量方程,1-1为基准面w h z gv r p z g v r p +++=++222221211122αα 因=pa z1=0 z2=h hw =弯+入)gv 222判别泵入口处地流态23001770103006.0885.0Re cm/s5.886061015044622322<=⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==-νππd v d Q v 流态为层流=22.16(m)m)(159.210789.02676.2)5.02.02(8.92855.08.9900102.0)(28.9900102.02(225225222222==-=++⨯-⨯⨯=++-⨯⨯=+---=入弯入弯)ζξαζξαgv gv g v r p p h a 15. 某液压泵输出油压p = 200×105Pa ,液压泵转速n = 1450r/min ,排量q = 100cm3/r ,已知该泵容积效率,总效率,试求:1)该泵输出地液压功率(54.9kW ) 2)驱动该泵地电机功率(51kW ) 15. 解: ①7106⨯=vQ N ηρ (kW )kW)(9.4595.010614501010010200735=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-② 电机功率为:519.09.45===ηNN 入 (kW ) 16. 某液压泵地额定压力为200×105Pa ,额定流量Q = 201/min ,泵地容积效率,试计算该泵地理论流量和泄漏量地大小.(21.05 l/min ,1.05l/min )16. 解:① 泵地理论流量Q 理===95.020vQ η实21.05 l/min② 泄漏流量=Q 理-Q 实=21.05-20=1.05 l/min17. 已知齿轮泵地齿轮模数m = 3,齿数Z =15,齿宽b = 25mm ,转速n = 1450r/min ,在额定压力下输出流量Q = 25 l/min,求该泵地容积效率(0.77)17. ①低压齿轮泵:=6.6632102-⨯=v bn kzm Q ηπ (l/min )767.01014505.23.01566.6251014505.23.01566.63232=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--v vQ ηη若不考虑修正系数K ,取K=②高压齿轮泵:=773.01014505.23.01572532=⨯⨯⨯⨯⨯=-v η18. 已知双作用定量叶片泵地结构参数为:定子长半径R = 32.5mm,短半径r = 28.5mm ,叶片厚度s = 2.25mm ,叶片宽度b =30mm ,叶片数Z = 12,叶片倾角,考虑叶片厚度地影响,求转速n = 960r/min 时地理论流量.(30.2l/min )18. 解:33223210960]1084.16616.7[4.22109600225.01213cos 85.225.3)85.225.3(4.22)1(102cos )(2---⨯⨯-⨯=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯---⨯==⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡---= πηηδθπv v n r R r R B Q 取 = 30.2 l/min19. 一变量叶片泵地转子半径r = 41.5mm ,定子半径R = 44.5mm ,叶片宽度 b = 30mm ,叶片厚度s = 1.8mm,转子与定子之间地最小间隙0.5mm ,试求:1)排量q = 16cm3/r 时,其偏心量是多少?(0.95mm ) 2)此泵最大可能地排量是多少?(41.94cm3/r ) 19. 解: ①q =mm 954.0cm 0954.00.345.44164==⨯⨯==ππRB q eq =rl q r R e /94.41/r cm 94.41/r cm 94.4125.00.345.445.25.05.415.4433max max ===⨯⨯⨯==--=--=πδ20. 如图示,某组合机床动力滑台采用双联叶片泵YB-40/6,快速进给时两泵同时供油,工作压力为10×105Pa ;工作进给时,大流量泵卸荷,其卸荷压力为3×105Pa ;此时系统由小流量泵供油,其供油压力为45×105Pa ,若泵地总效率为,求该双联泵所需电机功率为多少?(0.96kW )20. 解:①两泵同时工作时96.08.0106)640(1001067571=⨯⨯+⨯⨯1=⨯=ηPQ N (kW ) ② 81.08.01066104540103106755722112=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=ηQ P Q P N (kW )题20 题2121. 如图所示差动联接液压缸.已知进油流量Q = 30 l/min ,进油压力p = 40×105Pa ,要求活塞往复运动速度相等,且速度均为v = 6m/min ,试计算此液压缸筒内径D 和活塞杆直径d ,并求输出推力F.(113mm, 80mm, 20×103N )21. 解:d D D d d d D v v d D Qv d Qv 224)(4m/min6.0)(44222222122221===-==-==ππππ又m 0798.0641030431=⨯⨯==-ππv Qd ≈80mmN1022009608.0410404mm 11387.1124252⨯==⨯⨯⨯==≈=2=ππd pF d D22. 有一单杆液压缸,已知缸筒内径D = 125mm ,活塞杆直径d = 90mm ,进油流量Q = 40l/min ,进油压力p1 = 25×105Pa ,回油压力p2 = 0,试求:1)当压力油从无杆腔进入且有杆腔地油直接回油箱时,活塞地运动速度v1,输出推力F1;2)当压力油从有杆腔进入且无杆腔地油直接回油箱时,活塞地运动速度v2,输出推力F2;3)当差动连接时,活塞地运动速度v3和输出推力F3 .(3.26m/min ,30664N ;6.78m/min ,14768N ;6.29m/min ,15896N )22. 解: ①2321125.0460/10404⨯⨯==-ππD Qv= 0.05435m/s = 3.26m/minN 30664N100664.3125.04102542511=⨯=⨯⨯⨯==πpA F②=-⨯=-=-)09.0125.0(460/1040)(4223222ππd D Qv 0.1129m/s=6.77m/min14768N N 10147678.0)09.0125.0(41025422522=⨯=-⨯⨯==πpA F③m/s 01048.009.0460/104042323=⨯⨯==-ππd Qv = 6.29m/min=⨯=⨯⨯⨯==N 105896.109.04102542533πpA F 15896N23. 如图示,两液压缸尺寸相同,已知缸筒直径D = 100mm ,活塞杆直径d = 70mm ,现两缸串联联接,设进油流量Q = 25 l/min ,进油压力p = 50×105Pa ,两缸上负载F 相同,试求两活塞运动速度v1、v2及负载 F.(3.19m/min ,1.62m/min ,25990N )题2323. 解: ①=⨯==-23211.0460/10254ππDQv 0.053m/s= 3.19m/min ②=⨯-⨯=-=222222121.04)07.01.0(419.34)(4ππππDd D v v 1.626m/min=0.0271m/s ③222244D Fp p D F ππ==p D p d D F 22224)(4ππ=-+N259931444)(422222222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+==-+D d D pD F pD D d D F ππππ25993NN 1059934.21.007.01.0110501.04422252=⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⨯⨯⨯=πF24. 图示增压缸,已知活塞直径D = 60mm ,活塞杆直径d = 20mm ,输入压力p1 = 50×105Pa ,求输出压力p1.(450×105Pa )24. 解:Pa10450105002.006.044552212222221⨯=⨯⨯===p d D p d p D p ππ25. 如图示.图a )中小液压缸(面积A1)回油腔地油液进入大液压缸(面积(A3).而图b )中,两活塞用机械刚性联接,油路联接和图a )相似.当供油量Q 、供油压力p 均相同时,试分别计算图a )和图b )中大活塞杆上地推力和运动速度.(11321132,;,A QpA A A QA A A pA )25. 解:a )Q A A A A Q v v Q A A v A Q A Q v p A A A A p F p A A p A p pA 321313212112213231121112==========b )111A Q v v pA F ===题2526. 图示系统,各溢流阀单独使用时地调整压力分别为: py1=40×105Pa,py2=30×105Pa,py3=20×105Pa ,问当系统地外负载趋于无穷大时,油泵地出口压力为多少?(90×105Pa )题2626. 解:p 汞=321y y y p p p ++=90×105Pa27. 图示系统,已知各溢流阀使用时地调整压力分别为:py1= 70×105Pa ,py2=50×105Pa ,py3=30×105Pa ,py4=10×105Pa ,问当系统地外负载趋于无穷大时,在电磁铁1DT 通电或断电地情况下,油泵地出口压力各为多少?(50×105Pa ,120×105Pa )27.解:①电磁铁通电,溢流阀遥控口起作用p 汞=py4=50×105Pa②电磁铁断电,溢流阀py3和py4不起作用 p 汞=py1+py2=(70+50)×105=120×105Pa题275-6 图示回路最多能实现几级调压?各溢流阀地调定压力PY1、PY2、PY3之间地大小关系如何?习题5-6图5-10 图示回路,顺序阀调定压力为PX = 3MPa,溢流阀地调定压力为PY = 5MPa,求在下列情况下,A、B点地压力等于多少?①液压缸运动时,负载压力PL =4MPa;②负载压力变为1MPa;③活塞运动到右端位不动时.习题5-10图5-10 解从顺序阀结构(如直动式顺序阀)来看,其启动压力地大小只取决于其调定压力,与其出口压力无关.因此当其入口即B点压力达到3MPa时,顺序阀打开,与出口A点接通.因负载压力为4MPa,液压泵要推动负载运动其输出压力必须大于等于4MPa,故此时如pB = pA = 4MPa.此时(液压缸运动且负载压力为1MPa时)只需使顺序阀开启、且使A点压力大于等于负载压力即可,故pA = 1MPa,pB = 3MPa.液压缸在运动时,顺序阀始终保持开启,当运动到右端不动时,由于泵地流量仍在输出,故使由顺序阀进出管道、液压缸进油腔等组成地密闭容腔地油压很快憋高,即A、B点压力同时、等值于高,当达到溢流阀地调定值时,溢流阀打开、溢流定压.故此时pA = pB = pY = 5MPa.5-11 图示之回路,顺序阀和溢流阀串联,其调整压力分别为PX和PY.求①当系统负载趋向无穷大时,泵地出口压力Pp为多少?②若将两阀地位置互换一下,泵地出口压力Pp又是多少?习题5-11图习题5-12图5-11 解(1)习题5-11图所示情况当pX > pY时,因负载无穷大,故在顺序阀入口油压憋高到顺序阀调定压力时,顺序阀打开并接通溢流阀入口.当溢流阀入口油压达到其调定压力时,溢流定压,使其入口即顺序阀出口油压为较低地pY值.顺序阀地入口、即泵地出口油压则为pp = pX;当pY > pX时,在顺序阀开启接通地瞬间,泵地压力为pX,但因负载无穷大,泵地流量在不断输出,故当泵出口油压憋高到溢流阀地调定值时,溢流阀打开,溢流定压.故此时泵地压力为溢流阀地调定值:pp = pY.(2)两阀地位置互换后两阀互换后,当顺序阀导通时,其入口油压为其开启压力pX,而此压力又经溢流阀出口、溢流阀体内孔道h、g进入其阀芯上腔a,如题解5-11图所示.这样溢流阀开启时,其入口油压必须大于等于其调定压力与顺序阀地开启压力之和,即泵地压力为pp = pX + pY.题解5-11图5-12 图示之回路,负载压力为PL,减压阀调定压力为PJ,溢流阀调定压力为PY,且PY > PJ,试分析泵地工作压力为多少?5-12 解因减压阀出口接通油箱,即减压阀负载压力为零,减压阀不动作,故减压阀阀口全开,相当于一个通道.液压泵启动后,其全部流量在零压或较低压力下通过减压阀阀口流回油箱,即液压泵卸荷(压力卸荷),所以泵地出口压力为零或近似为零.5-17 现有Y型先导式溢流阀、先导式减压阀各1个,其铭牌不清楚,试问在不拆阀地情况下,如何判断那个是减压阀,哪个是溢流阀?5-17 解可从下面几个方面加以区别:①溢流阀口常闭,减压阀口常开:吹一口气,通气者为减压阀;不通气者为溢流阀.②减压阀有外泄油口;溢流阀则没有.③若阀是在管路上安装着,则:a. 减压阀和所控制地油路成串联,溢流阀则成并联;b. 减压阀进出油口均为压力油,其出油口与系统相通,溢流阀出口不是压力油,其出口与油箱相通.28. 如图示,液压缸A和B并联,若液压缸A先动作,且速度可调.当A缸活塞运动到终点后,B缸活塞才动作.试问图示回路能否实现要求地顺序动作,为什么?.题28 题2928.解:不能实现所要求地顺序动作,因为A 先动作时为进口节流调速回路,旁路并联地溢流阀为调压溢流阀,阀此时已经打开,所以即使油缸A 运动到终点,系统压力也不会再升高,所以B 缸前地顺序阀打不开,实现不了顺序动作. 29.图示油压机回路中,滑块和活塞地总重G = 2.5×104N ,活塞直径D=200mm ,活塞杆直径d = 50mm ,顺序阀地调整压力p0 = 30×105Pa ,试问在图示位置时,滑块会不会因自重而下滑?滑块空程向下运动时,压力表地读数为多少(不计摩擦损失)?(20.2×105Pa )29.. 解:①=-=-=)05.02.0(4)(422222ππd D A 0.0294375m2=⨯==0294375.0105.242A G p 8.4925×105Pa ∵ p<p0 = 30×105Pa ∴ 滑块不会因自重而下滑②滑块空行程下移时Pa1002.22.04105.210300294375.05245102021⨯=⨯⨯-⨯⨯=-=-=πA G p A p Gp A p A 30. 如图示,两个减压阀串联,已知减压阀地调整值分别为:PJ1= 35×105Pa ,PJ2=20×105Pa ,溢流阀地调整值Py=45×105Pa ,活塞运动时,负载力 F =1200N ,活塞面积 A = 15cm2,减压阀全开时地局部损失及管路损失不计.试确定:1)活塞在运动时和达到终端位置时,A 、B 、C 各点地压力为多少? (运动时:PA = PB = PC = AF= 8×105Pa ,终点:PC = 20×105Pa ,PB = 45×105Pa ,PA = 35×105Pa )2)若负载力增加到F = 4200N ,所有阀地调整值仍为原来数值,这时A 、B 、C 各点地压力为多少?(PJ2 <AF= 28×105Pa 推不动活塞,PC = 20×105Pa ,PB = 45×105Pa PA = 35×105Pa ).30. 解:1)①活塞运动时=⨯==-4110151200A F p 8×105Pa ====1p p p p cB A 8×105Pa②活塞到达终点位置时 pC =20×105Pa pA =35×105Pa pB =45×105Pa2) F =4200N 时运动时=⨯==-4110154200A F p 28×105Pa pC =20×105Pa pA =35×105Pa pB =45×105Pa此时推不动负载.31. 图示液压系统,液压缸地有效面积A1 = A2 = 100cm2,缸Ⅰ负载 F = 35000N ,缸Ⅱ运动时负载为零.不计摩擦阻力、惯性力和管路损失.溢流阀、顺序阀和减压阀地调整压力分别为40×105Pa、30×105Pa和20×105Pa .求在下列三种工况下A 、B 、C 三点地压力.1)液压泵启动后,两换向阀处于中位;(40×105Pa ,40×105Pa ,20×105Pa )2)1DT 通电,液压缸Ⅰ活塞运动时及活塞运动到终端后; 题31(缸运动时:PA = PB = 3.5MPa ,PC =2MPa ;终点时:PA = PB = 4MPa ,PC =2MPa )3)1DT 通电,2DT 通电,液压缸Ⅰ活塞运动时及活塞碰到固定挡块时.(运动时:PA = PB =PC = 0 碰挡块时:PA = PB = 4MPa, PC = 2MPa )31. . 解:1) pA =40×105Pa pB =40×105PapC =20×105Pa2)① 1DT 通电 油缸活塞运动时=⨯==-411010035000A F p 35×105Pa pB =p1=35×105Pa pA =pB =35×105PapC =20×105Pa② 活塞运动到终点时 pA =40×105Pa pB =pA =40×105PapC =20×105Pa3)① 2DT 通电 油缸活塞运动时 F =0 p =0 pC =0pB =0pA =0② 活塞运动到终点时pC =20×105PapA =pB =40×105Pa32. 如图示,两个减压阀并联,已知减压阀地调整压力分别为: 题32PJ1= 20×105Pa ,PJ2=35×105Pa ,溢流阀地调整压力Py=45×105Pa ,活塞运动时,负载力F =1200N ,活塞面积A = 15cm2,减压阀全开时地局部损失及管路损失不计.试确定:1)活塞在运动时和达到终点端位置时,A 、B 、C 各点地压力为多少?(运动时:PA = PB = PC = PL =AF= 8×105Pa ;终点时:PA = PC =35×105Pa, PB = 45×105Pa )2)若负载力增加到F = 4200N ,所有阀地调整值仍为原来数值,这时A 、B 、C 各点地压力为多少?(运动时:PA = PB = PC = 28×105Pa ;终点时:PA = PC =35×105Pa , PB = 45×105Pa )32.解:1)①活塞运动时=⨯==-4210151200A F p 8×105Pa pA =pC =8×105PapB =pC =8×105Pa② 活塞到达终点位置时pA =pC =35×105Pa (减压阀A 、C 均关闭)pB =45×105Pa2) F =4200N ① 运动时:=⨯==-4210154200A F p 28×105PapA =pC =28×105PapB =28×105Pa② 终点时:pA =pC =35×105PapB =45×105Pa33. 图示回路中,已知液压缸内径D = 100mm ,活塞杆直径d= 70mm ,负载F = 25000N.试求:1)为使节流阀前、后压差为3×105Pa ,溢流阀地调整压力应为多少?2)溢流阀调定后,若负载降为15000N 时,节流阀前、后压差为多少?3)当节流阀地最小稳定流量为50cm3/min 时,该回路地最低 稳定速度为多少?4)当负载F 突然降为0时,液压缸有杆腔压力为多少?5)若把节流阀装在进油路上,液压缸为有杆腔接油箱,当节流阀地最小稳定流量仍为50cm3/min 题33时,回路地最低稳定速度为多少?(33.3×105Pa ,27.8×105Pa ,1.25cm/min ,65.3×105Pa ,0.64 cm/min )33. 解:1)12211F A p A p +=32121085.74-⨯==∆=D A p p π3222100035.4)(4-⨯=-=d D A πPa10376.331085.72500010410353351221⨯=⨯+⨯⨯⨯=+==--A F A p p p 溢 2)22211F A p A p +=Pa1028Pa 1028104150001085.710376.3352533522112⨯==∆⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=--p p A F A p p3)0.02cm/s cm/min 25.110460/1050332min min==⨯⨯==--A Q v4)当F =0时Pa105.651041085.710376.33533522211⨯=⨯⨯⨯⨯==--p A p A p5)节流阀装进油路上0.64cm/min cm/s 0106.01085.760/1050331min min≈=⨯⨯==--A Q v34. 图示旁路节流调速回路,已知液压缸无杆腔面积A1 = 100cm2,有杆腔面积A2 = 50cm2,溢流阀调整压力py =30×105Pa ,泵输出流量Qp = 10 l/min ,通过节流阀流量p a C Q ∆⋅⋅=ρ2,其中 C = 0.67,,900kg/m3,不计管路损失,试求:1)负载F = 2500N 时,液压缸活塞运动速度、泵地工作压力及回路效率各为多少?2)负载F = 9000N 时,液压缸活塞运动速度、泵地工作压力及回路效率各为多少?(90.5cm/min ,2.5×105Pa ,0.9;82.1cm/min ,9×10Pa ,0.82)题34 题3534. 解:1) Pa 105.21010025005411⨯=⨯==-A F pp 泵 = p = 2.5×105Pap CaQ A Q v ∆==ρ211min /10475.9/10579.1105.290021001.067.0343554m sm Q ---⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯==9.475×10-1l/min = 0.95 l/min905.01005.91.5cm/s5cm/min.90100min/1005.9min /05.995.01001112331101=====⨯===-=-=Q p Q p cm cm A Q v l Q Q Q η2) Pa 1091010090005412⨯=⨯==-A F p82.0102.81.367cm/s2cm/min 8100cm/mincm 108.2min/2.8798.110min /798.1/m 10996.210990021001.067.0011123311013554=====⨯===-=-==⨯=⨯⨯⨯⨯=--Q p Q p A Q v l Q Q Q l s Q η35. 图示进油路节流调速回路,已知液压缸有效面积A1 = 2A2 = 50cm2,泵地输出流量Qp=10l/min ,溢流阀调整压力py = 24×105Pa ,通过节流阀流量p a C Q ∆⋅⋅=ρ2,其中C = 0.62,,,不计管路损失,试分别计算F = 10000N ,5500N ,0,三种负载情况时,液压缸地运动速度和速度刚度.(0.74cm/s ,;1.33cm/s ,;1.81cm/s ,)35. 解:1)min /218.2/s m 106969.310490021002.062.0210410201024Pa 1020105010000N 10000355455511541111l p CaQ Pa p p p A F p F y =⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=⨯=⨯-⨯=-=∆⨯=⨯===---ρ0.74cm/sn 44.36cm/mi 50cm /min cm 102.2182331==⨯==A Q v s/cm5405.4N s/m N 5405401074.05.010000105010242451⋅=⋅=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=--vFA p T y ϕ2)=⨯==-412110505500A F p 11×105Pa =⨯-⨯=-=∆55110111024p p p y 13×105Pamin/999.3/s m 10665.6101390021002.062.03554l Q =⨯=⨯⨯⨯⨯=--s/cmN 43.9752s/mN 97524310333.15.0550010501024n 79.98cm/mi cm/s333.150cm /mincm 103.99924512331⋅=⋅=⨯⨯-⨯⨯⨯=-===⨯==--vFA p T A Q v y ϕ3)F3=0s/m13259.7N s/mN 8.132********.15.0010501024min /6.108/81.150min /10433.5min/433.5/s m 1005.9102490021002.062.0Pa 1024024512331355451131⋅=⋅=⨯⨯-⨯⨯⨯=-===⨯===⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=-=∆==----vFA p T cm scm cm cm A Q v l Q p p p A F p y y ϕ36. 图示液压系统,液压泵流量Qp=25 l/min ,负载F = 40000N ,溢流阀调整压力py = 54×105Pa ,液压缸两腔有效面积分别为A1 = 80cm2,A2 = 40cm2,液压缸工进速度v = 18 cm/min ,不计管路损失和液压缸摩擦损失,试求:1)工进时液压系统效率; 2)负载F=0时,活塞运动速度和回 题36油腔压力.(0.053;66cm/min ,108×105P )36解:1)053.060/1025105460/101840000352=⨯⨯⨯⨯⨯==--p y Q p Fv η2)F =0I2I 222552122222Pa 1010810544080p Q Ca p Ca Q p A A p A Q v y ρρ==⨯=⨯⨯===s m v A Q /102.160101810403524I 2I 2---⨯=⨯⨯⨯==Pa 10810404000010541080545421I 2⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=--A F p A Q y min /cm 66min /m 66.0m/s 101.11040103997.4/sm 103997.41010890021084.221084.21089002102.1224522355722755I 2I 2==⨯=⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯==-------A Q v p CaQ p Q Ca ρρ37. 由定量泵和变量液压马达组成地容积调速回路,已知泵地排量为50cm3/r ,泵地转速为1000r/min ,液压马达排量地变化范围为1.25~50 cm3/r ,安全阀地调定压力py = 100×105Pa.设泵和马达地容积效率和机械效率都是100%.试求:1)马达地最高、最低转速;2)在最高和最低转速下,马达能输出地最大扭矩;3)马达在最高和最低转速下能输出地最大功率. 题38(4000r/min ,1000r/min ,,,8.33kW )37. 解:1)2112q q n n =⎪⎩⎪⎨⎧===⨯=r/min 1000min/r 400050~5.12501000min 2max 22n n n 2)Nm 6.79~9.19210)50~5.12(101002652=⨯⨯⨯==-ππpq M3) N = n1pq1=8.333W 833310501010060100065==⨯⨯⨯⨯-kW38. 图示变量泵——定量马达系统,已知液压马达地排量qm = 120 cm3/r ,油泵排量为qp = 10~50 cm3/r ,转速n = 1200 r/min ,安全阀地调定压力py = 100×105Pa.设泵和马达地容积效率和机械效率均为100%,试求:马达地最大输出转矩Mmax 和最大输出功率Nmax 及调速范围.(,10kW ,100~500 r/min )38. . 解:Nm 191210120101002652=⨯⨯⨯==-ππpq Mmin /r )500~100(120)5010(1200kW 10100001050101006012002112651=-⨯====⨯⨯⨯⨯==-q n q n pq n N39. 图示油压机系统,其工作循环为快速下降→压制→快速退回→原位停止.已知:1)液压缸无杆腔面积A1 =100cm2,有杆腔有效工作面积A2 =50cm2,移动部件自重G = 5000N ;2)快速下降时地外负载 F = 10000N ,速度v1 = 6m/min ;3)压制时地外负载F = 50000N ,速度v2 = 0.2m/min ;4)快速回程时地外负载F = 10000N ,速度v3 = 12m/min.管路压力损失、泄漏损失、液压缸地密封摩擦力以及惯性力等均忽略不计.试求:1)液压泵1和2地最大工作压力及流量.2)阀3、4、6各起什么作用?它们地调整压力各为多少?(50×105Pa ,30×105Pa ,2 l/min ,58 l/min ;50×105Pa ,30×105Pa ,10×105Pa )题39 题4040. 图示液压系统中,液压缸直径D = 70mm ,活塞杆件直径d= 45mm ,工作负载P=16000N ,液压缸地效率,不计惯性力和导轨摩擦力.快速运动时速度v1 = 7m/min ,工作进给速度v2 = 53mm/min ,系统总地压力损失折合到进油路上为试求:1)该系统实现快进→工进→快退→原位停止地工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器地动作顺序表.2)计算并选择系统所需元件,并在图上标明各元件型号.41. 某厂拟自制一台单缸传动地液压机,要求液压系统满足下列要求: 1)必须完成地工作循环是:低压下行→高压下行→保压→高压回程→低压回程→上限停止.2)主要参数 最大压制力 5×105N 最大回程力12×103N低压下行速度 25mm/s 高压下行速度 1 mm/s 低压回程速度 25mm/s 高压回程速度2.5 mm/s3)自动化程度为行程半自动. 试确定:1)液压缸内径D及活塞杆直径d;2)该液压机地液压系统图3)液压泵地电机规格型号.习题解答1. 解yu d d μτ= ① ][][d d 2-⋅⋅==T L M N yu τμ][][][][][11122-----=⋅⋅⋅=T ML LT L L T L M μ ②ρμν=2. 解: ① =⨯==-100010008.13ρμν 1.008×10-6m2/s = 1.008cst ②10-6×900 = 18×10-= 1.008×10-6m2/s = 1.008cst3. 解:hv A F y v A F ==d d μ m/s 494.010141096.11065.0210)96.1112(44.82)(cm 76.525cm02.0296.111222222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=-====-=-==---πμππμdL d D F v dL A d D h AFhv4. 解: vvp ∆∆-=1β 34355m102cm 2001019910)1200(-⨯==⨯=⨯-=∆v p68.1210201.014.310210199105444114324510222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=-=-=∆---t d pv n nt d v p ntd AS v πβπβπn = 12.7 (圈)5. 解:rh p p B C +=Pa9250518.9900101325=⨯⨯-=-=rhp p C B6. 解:h r z r P z r p B B B A A A 汞++=+Pa83509008.92.006.08.91360018.012008.9 =⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+=-zA B B B A z r h r z r p p 汞 7. 解: 2221m 785.01441=⨯==ππd A9800110008.96.152867.3821785.0300019625.044412211222=⨯⨯=======⨯==rh A Fp A F p d d A ππpa = p1+rh = 13631.6Pa pb = p2 +rh = 25096.6Pa pc = p1+rh = 13631.6Pa Fa = A1pa = 10701N Fb = pb A1 = 19701NFc = pc A1 = 10701N8. 解:p1 = r 水(h1+h)+pA ① p2 = r 汞h2+pB ② p1 = p 酒+r 汞h1 ③ p2 = p 酒+r 酒h1④ ①③有: p 酒+r 汞h1=r 水(h1+h )+pA⑤②④有: p 酒+r 酒h1=r 汞h2+pB⑥⑥代入⑤有: pB =r 水(h1+h )+r 酒h1— r 汞(h1+h2)+pA =1000×9.8(0.2+0.5)+800×9.8×0.2-13600×9.8×(0.2+0.25)+0.25×105=-26548PapB 绝对=74777Pa9. 解:gv r p g v r p a 2222211+=+ min /8.87/s m 10464.1)108.12(1)102.3(1181.92112211233242422212221212221221111l A A gh Q hg A A Q rp p g v v Qv A v A rh p p rh p p aa a =⨯=⨯-⨯⨯⨯=-==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-===--=---10.d d d v Re ==1111ν222122212211222244D v d v D A d A v A v A D d d v R e ======ππνD d d v D v Dd R v D d ve νν112221222===1121e e e R DdR R Dd <=∴<∴粗管中一定是层流11. 解:阀门关闭静止时地能量为rp 1液柱高阀门打开后液体地能量为g v r p 222+根据能量守恒有:gv r p r p 2221+= 22212222gA Q r p p AQ v =-= 132l/min/min 0.132m /s4m 00220.041000012.014.310)6.05.2(2)(2332425221===⨯⨯⨯⨯-=-=ρA p p Q12. 解:ννd A Q vd==Re 02.010302.042000Re Re 52-⨯⨯⨯⨯=>=πννd cA Q d A Q= 0.000942m3/s = 9.42×10-4 m3/s= 56.5 l/min13. 解:管中液体地流态判别2200750104001.03Re 6<=⨯⨯==-νvd层流 对于层流有:Pa103.3801.035104090032104032325265212221⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=-==∆=--d lv p p d lv p p p μμ14. 解:对1-1和2-2断面列出能量方程,1-1为基准面w h z gv r p z g v r p +++=++222221211122αα 因=pa z1=0 z2=h hw =弯+入)gv 222判别泵入口处地流态23001770103006.0885.0Re cm/s5.886061015044622322<=⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==-νππdv d Q v流态为层流 =22.16(m)m)(159.210789.02676.2)5.02.02(8.92855.08.9900102.0)(28.9900102.02(225225222222==-=++⨯-⨯⨯=++-⨯⨯=+---=入弯入弯)ζξαζξαgv gv g v r p p h a 15. 解: ①7106⨯=vQ N ηρ (kW )kW)(9.4595.01061010010200735=⨯⨯⨯⨯⨯=- ② 电机功率为:519.09.45===ηNN 入 (kW ) 16. 解:① 泵地理论流量Q 理===95.020vQ η实21.05 l/min② 泄漏流量=Q 理-Q 实=21.05-20=1.05 l/min17. ①低压齿轮泵:=6.6632102-⨯=v bn kzm Q ηπ (l/min )767.01014505.23.01566.6251014505.23.01566.63232=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--v vQ ηη若不考虑修正系数K ,取K =0.814②高压齿轮泵:=773.01014505.23.01572532=⨯⨯⨯⨯⨯=-v η 18. 解:33223210960]1084.16616.7[4.22109600225.01213cos 85.225.3)85.225.3(4.22)1(102cos )(2---⨯⨯-⨯=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯---⨯==⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡---= πηηδθπv v n r R r R B Q 取 = 30.2 l/min 19. 解: ①q =mm 954.0cm 0954.00.345.44164==⨯⨯==ππRB q eq =rl q r R e /94.41/r cm 94.41/r cm 94.4125.00.345.445.25.05.415.4433max max ===⨯⨯⨯==--=--=πδ20. 解:①两泵同时工作时96.08.0106)640(1001067571=⨯⨯+⨯⨯1=⨯=ηPQ N (kW ) ② 81.08.01066104540103106755722112=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=ηQ P Q P N (kW ) 21. 解:d D D d d d D v v d D Qv d Qv 224)(4m/min6.0)(44222222122221===-==-==ππππ又m 0798.0641030431=⨯⨯==-ππv Qd ≈80mm22. 解: ①2321125.0460/10404⨯⨯==-ππDQv= 0.05435m/s = 3.26m/min②=-⨯=-=-)09.0125.0(460/1040)(4223222ππd D Qv 0.1129m/s=6.77m/min14768N N 10147678.0)09.0125.0(41025422522=⨯=-⨯⨯==πpA F③m/s 01048.009.0460/104042323=⨯⨯==-ππd Qv = 6.29m/min=⨯=⨯⨯⨯==N 105896.109.04102542533πpA F 15896N23. 解:①=⨯==-23211.0460/10254ππD Qv 0.053m/s= 31.9m/min ②=⨯-⨯=-=222222121.04)07.01.0(419.34)(4ππππD d D v v 1.626m/min=0.0271m/s ③222244D Fp p D F ππ==p D p d D F 22224)(4ππ=-+N259931444)(422222222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+==-+D d D pD F pD D d D F ππππ24. 解:Pa10450105002.006.044552212222221⨯=⨯⨯===p d D p d p D p ππ25. 解:a )Q A A A A Q v v Q A A v A Q A Q v p A A A A p F p A A p A p pA 321313212112213231121112==========b )111A Q v v pA F ===26. 解:p 汞=321y y y p p p ++=90×105Pa 27. 解:①电磁铁通电,溢流阀遥控口起作用 p 汞=py4=50×105Pa②电磁铁断电,溢流阀py3和py4不起作用p 汞=py1+py2=(70+50)×105=120×105Pa28. 解:不能实现所要求地顺序动作,因为A 先动作时为进口节流调速回路,旁路并联地溢流阀为调压溢流阀,阀此时已经打开,所以即使油缸A 运动到终点,系统压力也不会再升高,所以B 缸前地顺序阀打不开,实现不了顺序动作.29. 解:①=-=-=)05.02.0(4)(422222ππd D A 0.0294375m2=⨯==0294375.0105.242A G p 8.4925×105Pa ∵ p<p0 = 30×105Pa ∴ 滑块不会因自重而下滑②滑块空行程下移时Pa 1002.22.04105.210300294375.05245102021⨯=⨯⨯-⨯⨯=-=-=πA G p A p Gp A p A30. 解:1)①活塞运动时=⨯==-4110151200A F p 8×105Pa ====1p p p p cB A 8×105Pa②活塞到达终点位置时 pC =20×105Pa pA =35×105Pa pB =45×105Pa2) F =4200N 时运动时=⨯==-4110154200A F p 28×105Pa pC =20×105Pa pA =35×105Pa pB =45×105Pa此时推不动负载. 31. 解:1) pA =40×105Pa pB =40×105PapC =20×105Pa2)① 1DT 通电 油缸活塞运动时=⨯==-411010035000A F p 35×105Pa pB =p1=35×105Pa pA =pB =35×105PapC =20×105Pa② 活塞运动到终点时 pA =40×105Pa pB =pA =40×105PapC =20×105Pa3)① 2DT 通电 油缸活塞运动时 F =0 p =0 pC =0 pB =0pA =0② 活塞运动到终点时pC =20×105PapA =pB =40×105Pa32. 解:1)①活塞运动时=⨯==-4210151200A F p 8×105Pa pA =pC =8×105PapB =pC =8×105Pa② 活塞到达终点位置时pA =pC =35×105Pa (减压阀A 、C 均关闭)pB =45×105Pa2) F =4200N ① 运动时:=⨯==-4210154200A F p 28×105PapA =pC =28×105PapB =28×105Pa② 终点时:pA =pC =35×105PapB =45×105Pa33. 解:1)12211F A p A p +=32121085.74-⨯==∆=D A p p π3222100035.4)(4-⨯=-=d D A πPa10376.331085.72500010410353351221⨯=⨯+⨯⨯⨯=+==--A FA p p p 溢2)22211F A p A p +=Pa1028Pa 1028104150001085.710376.3352533522112⨯==∆⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=--p p A F A p p3)0.02cm/s cm/min 25.110460/1050332min min==⨯⨯==--A Q v4)当F =0时Pa 105.651041085.710376.33533522211⨯=⨯⨯⨯⨯==--p A p A p5)节流阀装进油路上34. 解:1) Pa 105.21010025005411⨯=⨯==-A F pp 泵 = p = 2.5×105Pap CaQ A Qv ∆==ρ21min /10475.9/10579.1105.290021001.067.0343554m sm Q ---⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯==9.475×10-1l/min = 0.95 l/min905.01005.91.5cm/s5cm/min.90100min/1005.9min /05.995.01001112331101=====⨯===-=-=Q p Q p cm cm A Q v l Q Q Q η2) Pa 1091010090005412⨯=⨯==-A F p 82.0102.81.367cm/s2cm/min 8100cm/mincm 108.2min/2.8798.110min /798.1/m 10996.210990021001.067.0011123311013554=====⨯===-=-==⨯=⨯⨯⨯⨯=--Q p Q p A Q v l Q Q Q l s Q η 35. 解:1)。

液压课后习题答案

液压课后习题答案

液压传动(第2版)部分习题答案(解题人:机设092)第一章1-1如图,已知d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25求1)杠杆端施加多少力才能举起重物W解:4422D W dl FLππ= F=100N2)此时密封容积中的液体压力等于多少解:a MP D WP 1742==π 3)杠杆上下活动一次,重物上升量H 解:442D Hd hππ= H=0.625mm又如小活塞上有摩擦力175N ,大活塞上有摩擦力2000N ,密封容积外泄3cm 到邮箱,重复上述计算。

(比较简单,而且类似,只大体写下过程了)42000417522D W d l FL ππ+=-a MP DW P 68.17420002=+=π 42.04232D Hcm d hππ=-第二章2-5图示一液压缸,其缸筒内径D =120mm ,活塞直径d =119.6mm ,活塞长度L =140mm ,若油的动力粘度μ=s P a •,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 dyduA F μ= 其中, A 为活塞表面积,A =dL πdydu=v/h=v/{(D-d)/2} 所以 dydu AF μ==第三章3-1 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。

P解:取水槽液面为基面。

列出静力学基本方程: P gh P a +=ρ P P P -=a 真真P =a kP3-3图示容器A 中的液体密度A ρ=900Kg/3m ,B 中液体的密度为B ρ=1200 Kg/3m , A z =200mm, B z =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞(33/106.13m Kg Hg ⨯=ρ),试求A,B 之间的压力差。

液压传动与控制__贾铭新_课后习题答案

液压传动与控制__贾铭新_课后习题答案

课 后 习 题 解 答2-13. 如图所示,用一倾斜管道输送油液,已知h =15m ,p 1=0.45MPa ,p 2=0.25MPa ,d =10mm ,L =20m ,ρ=900kg/m 3,运动粘度ν=45×106-m 2/s ,求流量Q 。

解:取截面1-1、2-2取A 点水平面为参考平面,列伯努利方程损h h g v g p h g v g +++=++2222121122p αραρ ①{221121V A V A Q Q === V 1=V 2h=0 h 2=h Re=νvd损h =22222521Re 7521gdvl g v d g v d υλ==} 代入①,得sm v vgd lv g p /2229.001.08.9220104575158.990010)25.045.0(22515p 266221=⨯⨯⨯⨯⨯+=⨯-+=--⨯υρs m v d Q /1075.12229.0)01.0(443522-⨯=⨯⨯==ππ2-14某圆柱形滑阀如图所示,已知阀芯直径d=20mm ,进口油压p 1=9.8MPa ,出口油压p 2=9.5MPa ,油液密度ρ=900kg/m 3,阀口的流量系数C d =0.62,阀口开度x=0.2cm ,求通过阀口的流量。

解:圆柱滑阀当阀口开度较小时,油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。

过流面积 a =πdx压差 Δp =p 1-p 2=9.8-9.5=0.3MPa 代入流量公式p aC Q d ∆=ρ2min/10351.3/m 00201.0103.0900202.002.062.0836L s -⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=π2-15某一液压泵从一邮箱吸油,吸油管直径d=60mm,流量Q=150L/min,油液的运动粘度s /m 103026-⨯=ν,密度为3/900m kg =ρ,弯头处的局部损失系数为2.01=ξ,吸油口粗滤网上的压力损失Pa 510178.0p ⨯=∆。

液压传动与控制课后题及详解答案

液压传动与控制课后题及详解答案

《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写,于1994年6月由重庆大学出版社出版。

阅历十余年,液压传动的内容发展很快,所以修订后再出版。

为有利于教学,编了该教材的思考题与习题集,仅供参考。

编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统(设备)的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动?其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图,说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较,有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种,并分别叙述其粘度单位。

1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么?1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时,其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态,为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油,在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ;同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2=51s 。

该油的恩氏粘度oE 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解:3511532150==t t E =()cst E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ;新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ,其密度ρ = 900kg /m 3,求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解:()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E 875.21=t E 375.02-=t E(舍去)1-10如图所示直径为d ,重量为G 的柱塞浸没在液体中,并在F 力作用下处于静止状态。

液压传动与控制__贾铭新_课后习题答案

液压传动与控制__贾铭新_课后习题答案

课后习题解答2-13.如图所示,用一倾斜管道输送油液,已知h = 15m P1 = 0.45MPa P2 = 0.25MPa d =10mm L= 20m = 900kg/m3,运动粘度v= 45x 10 6m f/s,求流量Q解:取截面1-1、2-2取A点水平面为参考平面,列伯努利方程P1 1V2g 2gQ1 Q2 AM A>V2V 1=V2h=0 h 2=h Re= v-d. 1 V275 1 V225 vl輛=------- ----------- ------- 2}d 2g Re d 2 g 2gd 2代入①,得P1 P2 1525V Ig 2gd2(0.45 0.25) 106“15 900 9.8V 0.2229m/ s 75 45 10 6 20v 2 9.8 0.012Q d"v (0.01)2 0.2229 1.75 10 5m?/s4 42-14某圆柱形滑阀如图所示,已知阀芯直径d=20mm进口油压p1=9.8MPa,出口油压P2=9.5MPa,油液密度p =900kg/m3,阀口的流量系数C d =0.62,阀口开度x=0.2cm,求通过阀口的流量。

解:圆柱滑阀当阀口开度较小时,油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。

过流面积a= n dx压差△ P= P1 —P2 = 9.8 —9.5 = 0.3MPa代入流量公式Q Cd^ /— p2-15某一液压泵从一邮箱吸油,吸油管直径d=60mm 流量Q=150L/min,油液的运动粘度30 10 6m 2/s ,密度为gOOkg/m 3,弯头处的局部损失系数为1 0・2,吸油口粗滤网上的55压力损失p°.178 10 Pa。

若希望泵吸油口处的真空度不大于0.4 10 Pa 。

求泵的安装(吸 油)高度h(吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计)。

取1-1,2-2为截面,列伯努利方程: P 10.62 0.02 0.020.3 10630.00201m /s83.351 10 L/min在上式①的伯努利方程式中P P a ; P 2 P ;2; V 1 0; 00也 h22Q vA dv Re —30 10g为层流h 2.3(m)泵的安装高度不高于2.3m2-17如图所示,活塞上作用力 F=3000N 油液从液压缸一端的薄壁孔流出。

液压传动课后习题答案

液压传动课后习题答案

液压传动课后习题答案《液压传动》习题参考答案习题11.1什么叫液压传动?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:液压传动是以液体为工作介质,通过有压液体的流动进行能量转换、传递和控制的一种传动方式。

一个完整的液压传动系统由以下几部分组成:(l)液压泵(动力元件):是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件,其作用是向液压系统提供压力油,液压泵是液压系统的心脏。

(2)执行元件:把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件,执行元件包括液压缸和液压马达。

(3)控制元件:包括压力、方向、流量控制阀,是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。

如换向阀15即属控制元件。

(4)辅助元件:上述三个组成部分以外的其它元件,如管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。

1.2液压传动与机械传动(以齿轮传动为例)、电传动比较有哪些优点?为什么有这些优点?答:液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点:(1)在同等功率情况下,液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑。

例如同功率液压马达的重量约只有电动机的1/6左右。

(2)液压传动的各种元件,可根据需要方便、灵活地来布置;(3)液压装置工作比较平稳,由于重量轻,惯性小,反应快,液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向;(4)操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1),它还可以在运行的过程中进行调速;(5)一般采用矿物油为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长;(6)容易实现直线运动;(7)既易于实现机器的自动化,又易于实现过载保护,当采用电液联合控制甚至计算机控制后,可实现大负载、高精度、远程自动控制。

(8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化,便于设计、制造和使用。

有以下主要缺点:(1)液压传动不能保证严格的传动比,这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。

(2)工作性能易受温度变化的影响,因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。

《液压与气压传动》课后习题答案

《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。

液压传动与控制__贾铭新_课后习题答案解读

液压传动与控制__贾铭新_课后习题答案解读

课 后 习 题 解 答2-13. 如图所示,用一倾斜管道输送油液,已知h =15m ,p 1=0.45MPa ,p 2=0.25MPa ,d =10mm ,L =20m ,ρ=900kg/m 3,运动粘度ν=45×106-m 2/s ,求流量Q 。

解:取截面1-1、2-2取A 点水平面为参考平面,列伯努利方程损h h g v g p h g v g +++=++2222121122p αραρ ①{221121V A V A Q Q === V 1=V 2h=0 h 2=h Re=νvd损h =22222521Re 7521gdvl g v d g v d υλ==} 代入①,得sm v vgd lv g p /2229.001.08.9220104575158.990010)25.045.0(22515p 266221=⨯⨯⨯⨯⨯+=⨯-+=--⨯υρs m v d Q /1075.12229.0)01.0(443522-⨯=⨯⨯==ππ2-14某圆柱形滑阀如图所示,已知阀芯直径d=20mm ,进口油压p 1=9.8MPa ,出口油压p 2=9.5MPa ,油液密度ρ=900kg/m 3,阀口的流量系数C d =0.62,阀口开度x=0.2cm ,求通过阀口的流量。

解:圆柱滑阀当阀口开度较小时,油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。

过流面积 a =πdx压差 Δp =p 1-p 2=9.8-9.5=0.3MPa 代入流量公式p aC Q d ∆=ρ2min/10351.3/m 00201.0103.0900202.002.062.0836L s -⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=π2-15某一液压泵从一邮箱吸油,吸油管直径d=60mm,流量Q=150L/min,油液的运动粘度s /m 103026-⨯=ν,密度为3/900m kg =ρ,弯头处的局部损失系数为2.01=ξ,吸油口粗滤网上的压力损失Pa 510178.0p ⨯=∆。

(完整版)液压传动习题(含答案)

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液压传动习题(含答案)第一章概论一、填空题1.液压与气压传动是研究以为能源介质,来实现各种机械传动和自动控制的学科。

答案:有压流体2.液压与气压传动是利用_____系统中的______流体作为工作介质,传递_________的一种传动方式。

答案:密闭系统受压运动和动力3.液压与气压传动中有两个很重要概念是系统的工作压力取决于_____,与流入的流体多少无关;执行元件的运动速度取决于_______,而与流体压力大小无关。

答案:负载流量 4.液压与气压传动中最基本、最重要的两个参数是______和_____。

它们相当于机械传动中的______和_____。

二者的乘积则是_______。

答案:压力流量力速度功率5.液压与气压传动系统_________、_________、________、_________、______五部分组成。

答案:动力元件;执行元件;控制元件;辅助元件;工作介质6.液压泵是将原动机输入的_______转变为液体的_______的能量转换装置。

答案:机械能;压力能7.液压系统中执行元件主要有________和_______,气压系统中执行元件主要有________和_______。

它们的作用都是将流体的_______能转变成_______能。

答案:液压缸;液压马达8.各种液压阀用以控制液压系统中液体的_____、_____和_____等,以保证执行机构完成预定的工作运动。

答案:压力;流向;流量 9.液压与气压传动的工作介质是______,它的功用是传递______。

答案:液压油和压缩空气;运动和动力10.液压传动具有:能实现_____调速、_____保护等优点,但不能保证严格的_____。

答案:无级过载传动比二、选择题1.液压系统的工作压力取决于_____。

A.负载 B.溢流阀的调定压力 C.泵的额定压力答案:A2.液压系统利用液体的_____来传递动力. A.位能 B.动能 C.压力能 D.热能答案:C3.能将液压能转变成机械能的元件是_____。

液压传动课后习题集规范标准答案

液压传动课后习题集规范标准答案

1. 学习指导与思考题1)学习要点1. 掌握液压传动的工作原理及组成。

2. 掌握气压传动系统的工作原理及组成。

3. 掌握液压传动和气压传动的特点。

4. 掌握液压元件的职能符号及规定。

5. 了解液压传动和气压传动的发展概况、应用情况及优、缺点。

6. 了解液压传动和气压传动的不同点。

2)填空题1.液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件四个主要组成部分。

2. 液压传动是以液压油为传动介质,依靠液体的压力能来传递动力。

3. 液压系统工作时外界负荷越大,所需油液的压力也越大,反之亦然,负载为零,系统压力为零。

4. 活塞或工作台的运动速度取决于单位时间通过节流阀进入液压缸中油液的体积,流量越大,系统的速度越大,反之亦然。

流量为零,系统速度为零。

5. 液压元件的职能符号只表示元件的职能、控制方式及外部接口,不表示元件的结构、参数及连接口的实际位置和元件的安装位置。

6. 液压传动系统的传动比比机械传动的大,传动效率比机械传动的低。

7. 液压传动系统可以实现无级调速,过载保护。

8. 液压传动系统单位质量输出功率大,传动均匀平稳。

9. 气压传动系统介质费用低廉,不会造成环境污染。

3)判断题1. 液压传动不易获得很大的力和转矩。

(×)2. 液压传动装置工作平稳,易于实现无级调速,但不能快速起动、制动和频繁换向。

(×)3.. 液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。

(×)4. 液压系统故障诊断方便、容易。

(×)5. 液压传动适宜于远距离传动。

(×)6. 气压传动能使气缸实现准确的速度控制和很高的定位精度。

(×)7. 液压与气压传动介质成本都很高。

(×)8. 液压传动可在高温下运行。

(×)9. 气压传动介质可以回收循环使用,故成本很低(×)4)选择题1. 液压系统的执行元件是( C )。

A.电动机 B.液压泵 C.液压缸或液压马达 D.液压阀2. 液压系统中,液压泵属于( A )。

液压传动课后习题及解答

液压传动课后习题及解答

第一章绪论一、填空题1 、一部完整的机器一般主要由三部分组成,即 、 、2 、液体传动是主要利用 能的液体传动。

3 、液压传动由四部分组成即 、 、 、 。

4 、液压传动主要利用 的液体传动。

5 、液体传动是以液体为工作介质的流体传动。

包括 和 。

二、计算题:1:如图 1 所示的液压千斤顶,已知活塞 1 、 2 的直径分别为 d= 10mm , D= 35mm ,杠杆比 AB/AC=1/5 ,作用在活塞 2 上的重物 G=19.6kN ,要求重物提升高度 h= 0.2m ,活塞 1 的移动速度 v 1 = 0.5m /s 。

不计管路的压力损失、活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏。

试求:1 )在杠杆作用 G 需施加的力 F ;2 )力 F 需要作用的时间;3 )活塞 2 的输出功率。

二、课后思考题:1 、液压传动的概念。

2 、液压传动的特征。

3 、液压传动的流体静力学理论基础是什么?4 、帕斯卡原理的内容是什么?5 、液压传动系统的组成。

6 、液压系统的压力取决于什么?第一章绪论答案一、填空题第1空:原动机;第2空:传动机;第3空:工作机;第4空:液体动能; 第5空 :液压泵; 6 :执行元件; 7 :控制元件; 8 :辅助元件; 9 :液体压力能; 10 :液力传动; 11 :液压传动二、计算题:答案:1 )由活塞2 上的重物 G 所产生的液体压力=20×10 6 Pa根据帕斯卡原理,求得在 B 点需施加的力由于 AB/AC=1/5 ,所以在杠杆 C 点需施加的力2 )根据容积变化相等的原则求得力 F 需施加的时间3 )活塞 2 的输出功率第二章液压流体力学基础一、填空题1、油液在外力作用下,液层间作相对运动进的产生内摩擦力的性质,叫做 。

2、作用在液体内部所有质点上的力大小与受作用的液体质量成正比,这种力称为 。

3、作用在所研究的液体外表面上并与液体表面积成正比的力称为 。

4、 液体体积随压力变化而改变。

液压传动习题与答案

液压传动习题与答案

综合练习题1. 我国油液牌号以___40 _°C 时油液的平均__运动__黏度的___cSt ____数表示。

2. 油液黏度因温度升高而__降低______,因压力增大而__增大______。

3. 动力黏度μ的物理意义_表示液体在单位速度梯度下流动时单位面积上的内摩擦力; ______其表达式为__µ= τ·dudy ______。

4. 运动黏度的定义是_液体动力黏度与液体密度之比;__,其表达式为___ν=µ/ρ____。

5. 相对黏度又称__条件黏度__机床常用液压油的相对黏度 50E 约在_4_与_10__之间。

6. 液体的可压缩系数β表示_液体所受的压力每增加一个单位压力时,其体积相对变化量,, __,其表达式为_β= -p ∆1· VV ∆_,K =β1,我们称K 为__液体体积弹性模量_。

7. 理想气体的伯努利方程表达式是_=++h g v p22γ常量, _。

其物理意义是_在密闭管道内作稳定流动的理想流体具有压力能、动能、位能三种能量形式,这三种能量之间可以相互转换,但总和保持不变_。

8. 雷诺数是_流态判别数_,其表达式是Re =__νvd __;液体流动时,由层流变为紊流的条件由_临界雷诺数Re 临_决定,当_ Re < Re 临_时为层流,当_ Re > Re 临_时为紊流。

9. 液体流动中的压力损失可分为_沿程_压力损失和_局部_压力损失;它们分别用公式__Δp =λ· γ· d L · g u 22_和 _Δp =δ·γ· gu 22__加以计算。

10. 液体流经直径为d 的圆形截面管时,其水力半径为__d/4__,如截面形状为边长等于1的正方形时,其水力半径为__1/4_。

11. 油液中混入的空气泡愈多,则油液的体积压缩系数β愈___大__。

12. 假定忽略管道本身的弹性,则管道内液压冲击波的传播速度相当于_液体介质中的声速_。

液压传动与控制课后题及详解答案

液压传动与控制课后题及详解答案

《液压传动与控制》习题集液压传动课程组工专部使用前言《液压传动与控制》教材由工业高等专科学校、工学院、新疆工学院、工学院四所院校编写,于1994年6月由大学出版。

阅历十余年,液压传动的容发展很快,所以修订后再出版。

为有利于教学,编了该教材的思考题与习题集,仅供参考。

编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统(设备)的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动?其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图,说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较,有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种,并分别叙述其粘度单位。

1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么?1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时,其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态,为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油,在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ;同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2=51s 。

该油的恩氏粘度oE 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解:3511532150==t t E =ο()cst E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=οο()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ;新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ,其密度ρ = 900kg /m 3,求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解:()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ由 t t E E v οο/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E οο()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E ο 875.21=t E ο 375.02-=t E ο(舍去)1-10如图所示直径为d ,重量为G 的柱塞浸没在液体中,并在F 力作用下处于静止状态。

液压传动与控制习题答案

液压传动与控制习题答案

《液压传动与控制》习题一、单选题1、液压传动中的是将流体的压力能转化为机械能的元件。

BA、动力元件B、执行元件C、控制元件D、辅助元件2、压力对粘度的影响是。

DA、压力升高,粘度降低B、压力升高,粘度显著升高C、没有影响D、影响不大3、在液体流动中,因某点处的压力低于空气分离压而产生大量气泡的现象,称为。

DA、层流B、紊流C、液压冲击D、气穴现象4、流量连续性方程是在流体力学中的表达形式,而伯努力方程是在流体力学中的表达形式。

CA、能量守恒定律,质量守恒定律B、动量定理,能量守恒定律C、质量守恒定律,能量守恒定律D、其他5、气穴产生在压区,而气蚀产生在压区。

AA、低,高B、高,低C、低,低D、高,高6、液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积和小孔前后压力差的成正比。

BA、一次方B、1/2次方C、二次方D、三次方7、流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的和缝隙前后压力差成正比。

DA、一次方B、1/2次方C、二次方D、三次方8、将电动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是。

BA、控制阀B、液压泵C、液压缸D、液压马达9、影响液压泵容积效率下降的主要原因。

DA、工作压力B、内摩擦力C、工作腔容积变化量D、内泄漏10、在负载较大,并有快速和慢速运动行程要求的机械设备液压系统中可使用以下哪种液压泵?CA、齿轮泵B、螺杆泵C、轴向柱塞泵D、限压式变量叶片泵11、提高齿轮油泵工作压力的主要途径是减小齿轮油泵的轴向泄漏,引起齿轮油泵轴向泄漏的主要原因是。

DA、齿轮啮合线处得间隙B、泵体内壁(孔)与齿顶圆之间的间隙C、传动轴与轴承之间的间隙D、齿轮两侧面与端盖之间的间隙12、变量轴向柱塞泵排量的改变是通过调整斜盘的大小来实现的。

AA、角度B、方向C、A 和B都不是D、A 和B都是13、在负载较大,并有快速和限速运动行程要求的机械设备液压系统中可使用以下哪种液压泵?CA、齿轮泵B、螺杆泵C、限压式变量叶片泵D、轴向柱塞泵14、双作用式叶片泵的转子每转一转,吸油、压油各次。

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课 后 习 题 解 答2-13. 如图所示,用一倾斜管道输送油液,已知h =15m ,p 1=0.45MPa ,p 2=0.25MPa ,d =10mm ,L =20m ,ρ=900kg/m 3,运动粘度ν=45×106-m 2/s ,求流量Q 。

解:取截面1-1、2-2取A 点水平面为参考平面,列伯努利方程损h h g v g p h g v g +++=++2222121122p αραρ ①{221121V A V A Q Q === V 1=V 2h=0 h 2=h Re=νvd损h =22222521Re 7521gdvl g v d g v d υλ==} 代入①,得sm v vgd lv g p /2229.001.08.9220104575158.990010)25.045.0(22515p 266221=⨯⨯⨯⨯⨯+=⨯-+=--⨯υρs m v d Q /1025.12229.0)01.0(443522-⨯=⨯⨯==ππ2-14某圆柱形滑阀如图所示,已知阀芯直径d=20mm ,进口油压p 1=9.8MPa ,出口油压p 2=9.5MPa ,油液密度ρ=900kg/m 3,阀口的流量系数C d =0.62,阀口开度x=0.2cm ,求通过阀口的流量。

解:圆柱滑阀当阀口开度较小时,油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。

过流面积 a =πdx压差 Δp =p 1-p 2=9.8-9.5=0.3MPa 代入流量公式paC Q d ∆=ρ2min /10351.3/m 00201.0103.0900202.002.062.0836L s -⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=π2-15某一液压泵从一邮箱吸油,吸油管直径d=60mm,流量Q=150L/min,油液的运动粘度s /m 103026-⨯=ν,密度为3/900m kg =ρ,弯头处的局部损失系数为2.01=ξ,吸油口粗滤网上的压力损失Pa 510178.0p ⨯=∆。

若希望泵吸油口处的真空度不大于Pa 5104.0⨯。

求泵的安装(吸油)高度h (吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计)。

取1-1, 2-2为截面,列伯努利方程:损h h gv g p h g v g +++=++2222121122p αραρ ① 为层流∴<=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯===----23201760103088.01060Re /88.060)1060(14.3101504463332υπdvs m d Q A Qv在上式①的伯努利方程式中h h h P P P P ==≈====211212a 1,00v 2;;;;αα∴mm h P P P P h v d l P N P P gh v gh gh gh v P P h h h gv g pg l l l l a 3.2)(3.2104.010178.0h 5.247h 10900792a104.0a10178.0h 5.247288.090010601760752)m /(79288.0900v 22p 55552322222222a 22泵的安装高度不高于真空度真空度不大于又其中真空度损损损损∴≤∴⨯≤⨯++⨯⨯+=∴⨯⨯=∆=∆=⨯⨯⨯⨯==∆=⨯=∆+∆++=+++=-=∴++++=- ρλρρρρρρρρρ2-17如图所示,活塞上作用力F=3000N 。

油液从液压缸一端的薄壁孔流出。

液压缸直径D=80mm ,薄壁孔径d=20mm,不计活塞和缸筒间的摩擦以及流动损失,求作用于液压缸底面上的作用力。

设油液密度。

3/kg 900m =ρNR R NQ F R Q R F s m A Q s m A Q v sm pA C Q P A F P d 12279.286712279.2867)3996959.1395127.22(00703207.09003000v -v v -v /395127.2202.014.3400703207.0v /3996959.108.014.3400703207.0/00703207.0900)101.01097133.5(2402.014.362.02a 1097133.508.014.343000002002355252-=-=∴=-⨯⨯-=-==-=⨯⨯===⨯⨯===⨯-⨯⨯⨯⨯=∆=⨯=⨯⨯==)()(方程象列水平方向上的动量取缸内液体作为研究对孔口液体流动速度活塞速度ρρρ第三章3-10某泵输出油压为10MPa,转速为1450r/min,排量为200mL/r,泵的容积效率为95.0p =V η,总效率为9.0=p η。

求1:泵的输出液压功率P 0;2:驱动该泵的电机所需功率P i (不计泵的入口油压)。

6600(1)1p 10102001014500.9545.960(2)45.9510.9v v pq kw p p kw ηη==⨯⨯⨯⨯⨯⨯====3-11.液压马达排量qM =250mL/r ,入口压力为9.8MPa ,出口压力为0.49MPa ,其总效率η=0.9,容积效率ηMV =0.92,当输入流量为22L/min 时,试求:(1)马达的输出转矩;(2)马达的输出转速。

解:(1)求输出转矩理论转矩 ()m N q p M m T ⋅=⨯⨯⨯-=⋅=-4.3702102501049.08.9266ππ机械效率 978.092.09.0===Mv M Mm ηηη 输出转矩 Nm M M Mm T 3.362978.04.370=⨯=⋅=η (2)求输出转速理论流量 m i n /24.2092.022L Q Q Mv T =⨯==η 由 n q Q T ⋅=min /96.801025024.203r q Q n T =⨯==-第四章3) 当Pa p 512105.421p ⨯==时,NA p F N A p A p F L L 450010100105.454001080105.410100109.45122454522111=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=---4-9 一单杆液压缸快进时采用差动连接,快退时油液输入缸的有杆腔,设缸快进、快退时的速度均为0.1m/s ,工进时杆受压,推力为25000N 。

已知输入流量Q=25L/min ,背压p 2=2×105Pa ,求:(1)缸和活塞杆直径D 、d ;(2)缸筒材料为45号钢时缸筒的壁厚;(3)如活塞杆铰接,缸筒固定,安装长度为1.5m ,校核活塞杆的纵向稳定性。

解:(1)当油缸差动连接时,24dQv π= 则,07284.0601.01025443=⨯⨯⨯⨯==-ππvQd m由于缸的进退速度相等,所以A 1=2A 2,即4)(24222d D D -⨯=ππ103.007284.022=⨯==d D m取标准直径D =100mm ,d =70mm(2)工作进给时液压缸无杆腔的压力()4422221d D p F D p -+=ππ16MPaPa 1085.321.007.01.01021.025*******2252222221<⨯=-⨯⨯+⨯⨯=-+=ππD d D p D F p 故取实验压力p y =1.5p 1=49.3×105Pa 。

许用应力[σ]=5×107N/m 2, 按薄壁圆筒计算液压缸筒壁厚:00493.010521.0103.49][275=⨯⨯⨯⨯=≥σδDp y m=4.93mm 故缸筒壁厚取5mm(3)活塞杆截面最小回转半径====4/4/64/24d d d A J r k ππ17.5mm 活塞杆的细长比l /r k =1.5/0.0175=85.7根据已知条件和教材表4-8和表4-9,得ψ1=85,ψ2=2,f =4.9×108N ·m ,α=1/5000k r l /12028521≥=⨯=ψψ 故活塞杆保持稳定工作的临界值624282210087.17.8525000114107109.41⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-πψαk k r l fAF N 安全系数25.432500010087.16=>>=⨯==k k n F F n ~4由计算可知活塞的纵向稳定性足够。

第五章在两二位二通电磁阀都导通时,阀321Y Y Y 、与阀的导阀呈并联形式(三阀几乎同时进油),即三者相当于共用一个主阀体——1Y的主阀体。

因此,哪个阀的调压低,哪个阀先导通(其余的不再导通),泵的出口压力便由哪个阀决定。

图中当两电磁阀都关闭时,泵的出口压力1p p Y p =;当靠近泵的第一个电磁阀导通而远离泵的第二个电磁阀关闭时,阀,。

由上述分析可见,此回路可调出三级压力,即123p Y Y Y p p 、、,且123Y Y Y p p p >>。

5-11 图示两个回路中各溢流阀的调定压力分别为.4,2,3p 321MPa p MPa p MPa Y Y Y ===问在外载无穷大时,泵的出口压力p p 各为多少? 解:(a )图中,三个溢流阀并联。

当负载趋于无穷大时,1p Y 必须工作,而1p Y的溢流压力取决于远程调压阀2Y p ,所以p p =2Y p =2MPa .(b)图中,三个溢流阀串联。

当负载趋于无穷大时,则三个溢流阀都必须工作,则p p =1p Y +2Y p +3Y p =3+2+4=9MPa.(a) (b)第七章7-11在图示回路中,已知液压缸径D=100mm ,活塞杆直径d=70mm ,负载N F 25000L =。

①为使节流阀前后压差Δ?a 103p 5为多少,溢流阀的调定压力应为P T ⨯②?15000=∆=T L p N F 时,节流阀前后压差变,当负载降为若溢流阀的调定压力不 ③切削力是多少?活塞能承受的最大负载速度为,允许活塞的最大前冲若节流阀开口面积为,/505.02s cm cm ④速度为多少?时,该回路的最低稳定量为当节流阀的最小稳定流min /cm 503⑤?稳定速度是多少接油箱时,活塞的最低路上,在液压缸有秆腔若将节流阀改装在进油与④的最低稳定速度相比较说明什么问题?解:(1)如图所示,列出液压缸受力平衡方程式为:L F A p A +=2211p又由题意可知:NF m d D A m D A p p p L T p Y 25000104.0)(410785.04p p 22222222121=⨯=-=⨯==∆===--ππ式中:为负载。

作面积。

为液压缸有杆腔有效工作面积。

为液压缸无杆腔有效工为泵出口压力。

为节流阀压差。

为溢流阀调定压力。

阀入口)压力。

为液压缸有杆腔(节流力。

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