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o E 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：351

1532150==t t E ＝

()

c s t E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=

()cp v 191090010

12.2136

=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ

旧牌号 20 ；新牌号 N32

1-9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 181090010

2036

=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ

由 t t E E v

/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E

()16

26

204264.88420202±=

⨯-⨯⨯-±=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。若液体的密度为ρ，柱塞浸入深度为h ，试确定液体在测压管内上升的高度x 。

解：设柱塞侵入深度h 处为等压面，即有

()x h g d G

F +=+ρπ24

1

导出 ()h d g G F x -+=2

4πρ

1-11在题图1-12所示的阀上，如果流过的流量为1

×105cm 3／min ，开口量为2mm ，阀芯直径为30mm ，液流流过开口时的角度θ＝69°，问阀芯受到的轴向液动力是多少?

解：

()

s

m cm q /1067.160/1010m in /10336535--⨯=⨯==()

243310885.11030102m A ---⨯=⨯⨯⨯⨯=π s m A q v /842.810885.1/1067.1/43=⨯⨯==--

111c o s θβρv q F =

取 ()N F 753.469cos 842.81067.19001

3

1=⨯⨯⨯⨯=∴=- ，β

1-12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，阀口流量系数C =0.62。求通过阀口的流量。

解：

()

2

4331026.11021020m A x ---⨯=⨯⨯⨯⨯=π

()()

min

/12072/012.2105.98.9900

2

1026.162.02

364L s m p

A C q x ==⨯-⨯⨯⨯=∆⋅

⋅=-ρ

1-13如图所示，油管水平放置，1-l 断面和2-2断面处的直径为d 1、d 2，液体在管路内作连续流动，若不考虑管路内能量损失。

(1) 断面1-1、2-2处哪一点压力高?为什么?

(2)若管路内通过的流量为

q ，试求断面1-1和2-2

两处

题1-10图

题1-12图

［13］

题1-13图

的压力差Δp 。

解：（1）用1－1和2－2截面列伯努利方程 21h h =

其连续性方程为： 2211v A v A = 21A A < 21V v >∴

代入伯努利方程得出 12p p >，即2－2处的压力高 （2）22

221211444

1d q

v d q d q A q v πππ====

， 代入伯努利方程得出 g

v v g p p 22

2

2121-=-ρ ()⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛-=-=

-=∆4241222

2

21121182d d g g

v v g p p p πρρ 1-14已知管子内径d =20mm ，液体的流速υ =5.3m ／s ，液体运动粘度v =0.4cm 2／s ，求

液流的雷诺数和流态。

解：2320265010

4.002

.03.544=>=⨯⨯==-ec e R V vd R

所以流态为紊流

1-15有一光滑的圆管，内径8mm ，有N32号机械油(40℃)，流过流量q ＝30L ／min ，问流动状态如何?若流量不变，管径为何值时流态可为层流?

解：N32机械油40℃时s m cst V /1032322

6

-⨯==

s m A q v /95.9004

.060103023

=÷⨯⨯==-π （1）232052650.2487103208

.095.946

=>=⨯⨯==-ec e R V vd R

所以流态为紊流 （2）q

vA

R V v R R d e e 442422⨯==

= q

d v R d

e 4422

⨯=π