液压与气压传动(第二版)课后习题答案
《液压与气压传动》(第二版)课后知识题目解析
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。
第二版_液压与气压传动课后答案
第一章习题课
[解] 矩形截面的水力直径为
dH
2ab 2× 1× 2 4 = = mm = mm a +b 1+ 2 3
l dH 120 = = 90 >> 4, 4/3
长度与水力直径之比为 故可视为细长孔。 故可视为细长孔。
根据流经细长孔液流的流量公式，由液压缸左腔沿4 根据流经细长孔液流的流量公式，由液压缸左腔沿4条矩 形槽泄漏到右腔去的流量为
kT 1 1.4 × 293.16 T2 = = K = 357.8K p1 0.25 (k 1 ) 1 + (1.4 1 ) 1+ p2 0.68
23
第一章习题课
即
t 2 = (357.8 273.16
)° C
= 84.6 ° C
按等容过程计算降至室温后罐内空气压力为
T3 293.16 p3 = p2 = 0.68 × MPa = 0.56MPa T2 357.8
8
第一章习题课
[解] 取1、2两截面列伯努力方程有
2 2 pa α 1υ1 p α 2υ2 + = + H + + hw ρg 2g ρg 2g
流速 雷诺数 层流有
q 4q 4 × 150 × 10 3 /60 υ= = × m/s = 0.885m/s 2 2 A πd π × 0.06
υd 0.885 × 0.06 Re = = = 1562 （层流） 层流） 6 ν 34 × 10
pA + ρAgzA = pB + ρB gzB + ρ汞gh
6
第一章习题课
p = pA pB
= g(ρB z B + ρ汞h ρA z A )Pa = 9.8 × (1200 × 0.18 + 13600 × 0.06 900 × 0.2)Pa = 8350Pa
《液压与气压传动》第二版(王积伟 章宏甲 黄谊著)课后习题答案 机械工业出版社
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。 以在工作过程中进行。 （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 （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
课
定常流动：流体流动时，流体中任何点处的压力、速度和密度都不随时间而变化，称
层流：液体质点互不干扰、液体的流动呈线状或层状、且平行于管道轴线。 紊流：液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动外，还存在剧烈的横向 雷诺数：由平均流速 υ 、管径 d 和液体的运动粘度ν 三个参数组成的无量纲数用来表 说明连续性方程的本质是什么？它的物理意义是什么？
ww w
则：压缩后油的容积为 Vt = 2 − 0.027 = 1.973 L
某液压油的运动粘度为 68mm2/s，密度为 900kg/m3，求其动力粘度和恩氏粘度各是多
解：动力粘度： η = νρ = 68 × 900 × 10
恩氏粘度：由恩氏粘度与运动粘度间的换算关系式：
6.31 ⎞ ⎛ 68 = ⎜ 7.31°E − ⎟ °E ⎠ ⎝
ν=
η ρ
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 度或动力粘度，以便于使用。我国采用恩氏度°E。相对粘度无量纲。 2.2 国家新标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值？ 答：我国液压油的牌号是用它在温度为 40℃时的运动粘度平均值来表示的。例如 32
《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-第二版-第一章课后答案
3
应用领域多样
液压传动广泛应用于机械工程、航空航天、汽车制造等领域。
气压传动-原理与应用
工作原理
气压传动利用压缩空气的能量进行能量传输与控制。
气压元件
气压传动系统包括压缩机、储气罐、阀门和气动执行器等元件。
广泛应用
气压传动常见于工业自动化、流水线生产和机械操控领域。
液压与气压传动的优势与劣势比较
液压与气压传动-第二版第一章课后答案
液压与气压传动是现代工程中常用的能量传输方式。本章将介绍液压与气压 传动的概念、原理应用，以及各自的优势与劣势，并通过实际案例展示两种 传动方式在工程领域的应用。
液压传动-原理与应用
1
压力传递
液压系统通过液体传递压力，实现力的传递与控制。
2
பைடு நூலகம்
元件与系统
液压传动系统由多个液压元件组成，如油泵、阀门和执行器等。
4
自动化
液压与气压传动广泛应用于自动化生产线和机器人等领域。
第一章课后问题解答
• 液压与气压传动的主要区别是什么？ • 液压传动和气压传动的优势与劣势有哪些？ • 液压传动在哪些领域常见应用？ • 气压传动适用于哪些工业场景？
总结和展望
液压与气压传动作为能量传输的重要方式，具有广泛的应用领域和发展前景。深入理解其原理与应用，将 为工程师们带来更多机会与挑战。
液压传动优势
液压传动具有高功率密度、平稳性强和承压能力高 等优点。
气压传动优势
气压传动灵活、安全可靠，并且适用于防爆环境。
液压与气压传动在工程领域的应用案例
1
建筑工程
液压与气压传动在建筑工程中用于起重机、升降机等设备。
2
航空航天
液压与气压传动应用于飞机和航天器的舵机、起落架等系统。
(完整word版)《液压与气压传动》(第二版)课后习题答案
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：()()024222/2/2408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512pfD d a n D m sT T N m A DA D l d dy d dydy d D d P SuF 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》(第二版)课后习题答案
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：()()024222/2/2408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512pfD d a n D m sT T N m A DA D l d dy d dydy d D d P SuF 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》（第二版）课后知识题目解析
《液压与⽓压传动》（第⼆版）课后知识题⽬解析第⼀章 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-第二版-第一章课后答案市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
T
Ff R Ff
D 2
2
第一章习题课
所以
Ff
2T D
2 0.4 0.1
N
8N
而
A πDl π 0.1 0.2m2 0.0628m2
外筒旋转旳线速度为 υ ωR 2n D
2 υ 2 π 8 100 mm/s 2.512m/s
2
则有
du dy
υ0 0.1 0.098
s1
12.95s
从0.25MPa充气到1MPa所需旳时间为
t1
1.285
p ps
τ
1.285
0.25 12.95s 1.0
13.4s
22
第一章习题课
从0.68MPa充气到1MPa所需旳时间为
t2
1.285
p ps
τ
1.285
0.68 12.95s 1.0
7.835s
②此时罐内压缩了多少室温为10°C旳自由空气？
[解] 已知： p1 0.8MPa
T1 (273 40)K 313K
T2 (273 10)K 283K
由等容过程状态方程可得
p2
p1
T2 T1
0.8
283 313
MPa
0.72MPa
19
第一章习题课
则表压力为 p2 (0.72 0.1)MPa 0.62MPa
[解] 矩形截面旳水力直径为
dH
2ab ab
2 1 2 mm 1 2
4 mm 3
长度与水力直径之比为 l 120 90 4, d H 4/3
故可视为细长孔。 根据流经细长孔液流旳流量公式，由液压缸左腔沿4条矩
形槽泄漏到右腔去旳流量为
（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(第二版)课后习题答案第二章
第二章2-1 已知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。
解：a)0p = b)0p = c)p p =∆ d)F p A= e)2m m T p V π= 2-2如图所示，A 为通流截面可变的节流阀，B 为溢流阀。
溢流阀的调整压力是P y ，如不计管道压力损失，试说明，在节流阀通流截面不断增大时，液压泵的出口压力怎样变化？答：当阀A 流通截面小于某一值时，P 维持P y ，B 打开。
阀A 流通截面继续增大，增大到最大值时，P=0,B 不打开。
2-3试分析影响液压泵容积效率v η的因素。
答：容积效率表征容积容积损失的大小。
由1v t tq q q q η∆==- 可知：泄露量q ∆越大，容积效率越小 而泄露量与泵的输出压力成正比，因而有111v t nk k p q v η==- 由此看出，泵的输出压力越高，泄露系数越大，泵 排量越小，转速越底，那么容积效率就越小。
2-4泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa ，当转速为1450r/min 时，机械效率为ηm ＝0.9。
由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为106 L/min ，压力为2.5 MPa 时，流量为100.7 L/min ，试求：①泵的容积效率；②如泵的转速下降到500r/min ，在额定压力下工作时，计算泵的流量为多少？ ③上述两种转速下泵的驱动功率。
解：① 通常将零压力下泵的流量作为理想流量，则q t ＝106 L/min由实验测得的压力为2.5 MPa 时的流量100.7 L/min 为实际流量，则ηv ＝100.7 /106=0.95=95%②泄漏流量Δq 只于压力有关,由于压力没变 所以则有q t /=qn //n=100.7×500/1450=34.7 L/min③当n=1450r/min 时,P=pq/(ηv ηm )=25×105×100.7×10-3/（60×0.95×0.9）=4.91kw当n=500r/min 时,P=pq/(ηv ηm )=25×105×34.7×10-3/（60×0.95×0.9）=1.69kw2-4设液压泵转速为950r/min ，排量＝168L/r ，在额定压力29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为150L/min ，额定工况下的总功率为0.87，试求：(1)泵的理论流量；(2)泵的容积效率；(3)泵的机械效率；(4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率；(5)驱动泵的转速。
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第一章1-1某液压油在大气压下的体积是50 10 3m 3，当压力升高后，其体积减少到49.9 10 3m 3，取油压的体积模量为K 700.0Mpa ，求压力升高值。
解：' '334 3V V V 049.9 1050 101 10 mk V 700 106 1 10 4 d …p31.4Mpa V 050 10 31- 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。
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 =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?又 du /dy=v/h=v/{(D-d)/2}dydy dD/2 dyd/2dD/2 d/244 100.05 0.049 02.5120.051 F a S解：外筒内壁液体粘度:UPn D 8 3・14 z 2・512m/sF f2TA DA 2T2 40 10 20.13.14 0.24 24 10 N/m解：F 力受到液体粘性的影响，根据液体的 粘性有其中，A 为活塞表面积，A =^ d LF=F = A(du /dy)所以F= A(du /dy)= X 丑 dL X v/{(D-d)/2}=0.065 X 3.14 X 11.96 X 0.01X 14X 0.01 X 2 X 0.5/((12-11.96) X 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1000kg/m3，试求容器内真空度。
解：取水槽液面为基面。
列出静力学基本方程:上h旦g g则真空度为:3P a p gh 1000 9.8 1 9.8 10 pa1-7液压缸直径D=150m，柱塞直径d=100mm液压缸中充满油液。
如果柱塞上作用着F=50000N的力，不计油液的重量，求图示的两种情况卜液压缸中压力分别等于多少？解：P缸P Q gh P Q图a中p 缸paaFA a4Fd26.3Mp a图b中p 缸pbbFA b4FD26.3Mp1- 8图示容器A中的液体的密度p A= 900Kg/m3,B中液体的密度为p B= 1200 Kg/m3, Z A=200mm, Z =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解决：P A+ P A g Z A=P B g Z B + p 水银g h + P B所以△ P A B= P\ -P B=P B g Z B + P 水银g h - P A g Z A因为76厘米高水银柱为P Q则60毫米高水银柱形成的压力P= (60/760) X P Q所以(取g=10 P Q= 105Pa)1 s lilgh)△ F A B = 1200X 10X 180X 10—3+ 60/760 X 105 — 900X 10X 200X 10—3=2160+ 7.89 X 103— 1800= 8250 Pa 1-9如图所示，已知水深H=10m 截面A ,0.02m 2, A 2 0.04m 2，求孔子的出流流量以及点2处的表压力（取 1，不计损失） 解：取E 面为基面，据图示两截面列出的能量方程:P 1 V1 P2 g 2gg 2g1-11有一液压缸，流量为咼出400mm 如只考虑吸油管中的沿程压力损失，油液的运动粘度为 30 10 6 m 2/s ，油液的密度为 900kg/m 3，问泵的吸油腔处的真空度为多由于1截面与大气接触，则P 1 P aP 2P agh则2处的表压力即I 2gH 1 1'2 10 10丄12p P 2 P a gH 31 10 10 10 0.1Mpa25L/min ，吸油管直径25mm 泵的吸油口比油箱液面且有连续方程：UAV 2 A 2 q0.326m 3/s少？Pa P 2 35gh 1010 10 10 0.1Mpa0.326m 3/s1-12泵从一个大的油池中抽吸油液，流量为q = 150L/min,油液的运动粘度 =34 x 10「6m/s,油液密度p =900 kg/m3。
吸油管直径d = 60厘米，并设泵的吸 油管弯头处局部阻力系数 E = 0.2，吸油口粗滤网的压力损失△ p二0.0178MPa 如希望泵入口处的真空度 P b 不大于0.04 MPa 求泵的吸油高度h (液面到滤网之间的管道沿程损失可忽略不计) 解：以油池液面为基准，定为1 — 1截面，泵吸油处为2 -2截面泵吸油口液体流速：V 2 =4 q/ JI d 2=4x 150X 10—3/(畀 x 602x 10—6)=53.1m/mi n=0.89m/sRe= V 2d/ =0.89 X 60X 10—3/(34 X 10—6)=1570.6<2320 入=75/R e l=h2=(75/1570.6) X (h/0.6) X (900 X 0.89 /2)=28.4h2 2△ Pp ^XpX V 2 /2=0.2 X 900 X 0.89 /2=71.3Pa所以所有压力损失为△ P x + △ P E + △ P 口所以 P b = P a — P 泵=p gh + p V 22 /2+ △ P 0.04 MPa 带入数字 解得H 2.36 m 1-13图示水平放置的固定导板，将直径d=0.1m,而速度为^= 20m/s 的射流转过90度角，求导板作用于液体的合力大小和方向(1000 kg/m 3)解：设导板对射流的作用力为F ,,由动量方程得:所以沿程压力损失为△ P x =XX (l/d) X pX V 22/2g 2v 1 2 v 2 (d)2 2 10002220 3.14 0.0524440N局部压力损失为 故油在管中为层流流动v 2V 1方向与V 1成135度.ir uu LTF gM %)其中，V1,V2大小均为v，方向相差90度，由图示其方向与水平方向u成135度1- 15有一管径不等的串联管道，大管内径为 20mm 小管内径为10mm 流过粘度为30 10 3 pa s 的液体，流量为q=20L/min ，液体的密度 =900kg/ m 3，问液流在两流通截面上的平均流速及雷诺数。
解:1- 16运动粘度 =40x 10-6nVs 的油液通过水平管道，油液密度 p =900kg/m 3，管道内径d=10mm,l=5m 进口压力 R = 4.0MPa,问流速为3 m/s 时，出口压力 P 2为多少?解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失:A P x = x (l/d) x px v /2 其中=75 p l v/ 2d 2=75x 900x 40x 10-6x 5X 3/ (2x 10x 10-3x 10x 10-3)=0.2025 MPa所以 P 2= P 1-A P x = 4- 0.2025 = 3.80MPa1-17试求如图所示两并联管的流量各为多少？已知总流量q=25L/min, d 1 50mm, d 2 100mm, l 1 30mm, l 2 50mm ,假设沿程压力损失系数10.04, 2 0.03,则并联管路中的总压力损失等于多少?q q 1 q 2，大管径:平均流速:雷诺数:小管径: 平均流速:雷诺数：R e2A 1-(20 410 3)2Vd1.06 320 1030 10 3/900q 201 102 60A 21 3 24(10 10) V 2d 2 4.24 10 10 330 310 3/9001.06m/ s=75/ R e R e = vd/解：设两并联管中的流量是q 1，q2 ,,则有q6364.24m/ s1272Re120 360p 2=19.6pa1- 19圆柱形滑阀如图所示：已知阀芯直径d=2cm 进口液压p 1 =9.8pa,出口液压P 2 0.9Mpa 油液的密度 900kg /m 3,通过阀口时的流量系数 C d 0.65,阀口开度x=0.2cm,求流过阀口的流量。
解：当阀的开口较小时，可看作薄壁小孔，阀口的流量截面积：傀 dx流过阀口的流量:1- 20图示柱塞直径d=19.9mm 缸套直径D=20mm 长l=70mm 柱塞在力F = 40N 作用 下向下运动，并将油液从隙缝中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的运动粘度则： P 1P 2l 1 2 V12d 12 30v10.03 2 50AV 1 d 12v 1 A 2v 2 d 22v 2 q 2q 424 vj 15v 224.2 60/100030.128m /s 502 1 0 330 v 122 10 319.6pa2(pi P 2)900由于两管并联，即有两管管端的压力差相等，即两管的压力损失相等 20.042q q 2/min, q 220.8L/minq q iI 2 22d 250v 221001 0.24C d dxq20.2 10 2/(98 °9)卩=0.784 X10_3Pa.s，问柱塞下落0.1m所需的时间。
解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙所以有 q o =c dh 3A p/12 卩 1+ JI dhu o /2其中 h=(D-d)/2=0.05 x 10_ 3m2 2q o =U o A=i o J d /4 A p=4F/ (J d ) u o =O.1/t232有 0.1 J d /(4t) = (4F J d h /12 卩 l J d) + (0.1 J dh/2 t) 分别带入数字，则有t=20.8s1- 21在一直径D=25mm 勺液压缸中放置着一个具有 4条矩形截面(a b)槽的活 塞 ,液压缸左腔表压为p 0.2Mpa ,右腔直接回油箱，设油的粘度30 10 3 pa s,进口处压力损失可以忽略不计，试确定由液压缸左腔沿四条槽泄露到右腔去的流量，已知槽的尺寸是 a 2mm,b 1mm,l 120mm解：由题意得，四条槽可以看作四个细长孔。
2ab 2 2 1水力直径 d H1.33mma b 2 1则所求的流量：4 d H 4 4 (1.33 10 3)4 0.2 106 p3128 l128 30 10 3 0.121-23如图所示的液压系统从蓄能器 A 到电磁阀B 的距离l=4m,管径d=20mm 壁 厚1mm ，钢的弹性模量E=2.2 105解：压力冲击波的传播速度 C:0.017 10 3m 3/sP max P 0 P max 3.81Mpa(3) t=0.05> t c ,属于间接冲击P max 0.72Mpap maxP 0 P max 2.72MpaC dr-■JlV 91.33 10900"k" 1203 910 1.33 10 E 1 屮1 3 10 3 2.21011 (1)t c212 41148.04阀瞬间关闭，属于直接冲击:p cv 5.17Mpa P maxP o p 7017Mpa(2) t=0.02> t c 属于间接冲击P maxcv°1.81 Mpakp d 0.007sV-1148.04m/s第二章2-1已知液压泵的额定压力和额定留量， 不计管道内压力损失，说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值2- 2如图所示，A 为通流截面可变的节流阀，B 为溢流阀。