液压与气压传动习题与答案

第一章绪论

1－1 液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。

1－2 液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。

1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。求：

①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；

②此时密闭容积中的液体压力p；

⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；

④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上

下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。

图题1—3

第二章液压油液

2－1 什么是液体的粘性？

2－2 粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？

2－3 压力和温度对粘度的影响如何？

2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg／m3，试回答以下几个问题：

1) 30号机油的平均运动粘度为( )m2／s；

2）30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s；

３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？

2—5 20℃时水的运动粘度为l×10—6m2／s，密度ρ＝1000kg／m3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m2／s，密度ρ＝1.2kg／m3；试比较水和空气的粘度( )

(A)水的粘性比空气大；

(B)空气的粘性比水大。

2—6 粘度指数高的油，表示该油( )

(A) 粘度较大；(B) 粘度因压力变化而改变较大；

(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。

2—7 图示液压缸直径D=12cm，活塞直

径 d ＝11.96cm，活塞宽度L＝14cm，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa·s的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5 m／s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少?

图题２－7

第三章液压流体力学基础

§ 3－1 静止流体力学

3—1 什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？

3—2 在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F＝3000 N。已知d=1m,h=1m,ρ=1000kg／m3，试求：①圆筒内底面所受的压力及总作用力；

②定性说明各容器对支承其桌面的压力大小；

③当F＝0时各圆筒内底面所受的压力及总作用力。

题图3－2

3—3 如图所示，密闭容器中充满密度为ρ的液体，柱塞直径为d、重量为F G，在力F作用下处于平衡状态。柱塞浸入液体深度h，试确定液体在测压管内上升的高度x 。

图题3－3

3—4 如图所示密封油箱分别与两个水银测压管相连，油箱上部充气，各液面高度如图所示。

1)在油箱右侧选取三个水平面A—A，B一B，C—C，其中( )为等压面

2)试比较同一水平线上的1，2，3，4，5各点的压强的大小。

题图3－4

3—5 液压缸直径D＝150mm，柱塞直径d＝100mm，液压缸中充满油液。如果在柱塞上[图(a)]和缸体上[图(b)]的作用力F＝50000N，不计油液自重所产生的压力，

求液压缸中液体的压力。

题图3－5

3—6 如图(a)所示．U形管测压计内装有水银，其左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。已知h=20cm，h1＝30cm，水银密度ρ＝13.6×l03kg／m3。试计算A点的相对压力和绝对压力；

又如图(b)所示，容器内同样装有水，其中h1=15cm，h2=30 cm，试计算A点的真空度和绝对压力。

图题3－6

3—7 有一上端封闭、下端开口且插入油中的玻璃管，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．设油的密度ρ＝900kg／m3，管外大气压力Pa=101325Pa，试求管中油面上B点的压力。

图题3－7 图题3－8

3—8 如图所示，已知容器A中液体的密度ρ＝900kg／m3。容器B中液体的密度ρ＝1200kg ／m3，Z A＝200mm，Z B＝180mm，h＝60mm，U形计中测压介质为水银，试求A、B之间的压差。

§ 3－2 流体动力学

3—9 什么是理想液体？

3—10 液体在管道中流动有几种流动状态？液体的流动状态用什么来判别？

3—11 水力直径与水力半径的关系如何？怎么计算？

3—12 流量连续性方程和伯努力方程分别是什么定理在流体力学中的表达形式？

3—13 如图所示，一管道输送ρ＝900kg／m3的液体，h＝15m。测得压力如下：①点l、2处的压力分别是p1=0.45MPa、p2＝0.4 MPa；②p1＝0.45 MPa、p2＝0.25MPa。

试确定液流方向。

图题3－13 图题3－14

3－14 如图所示，用—倾斜管道输送油液，已知h=15m，p1＝0.45 MPa、p2＝0.25MPa，d＝10mm，l=20m,ρ＝900kg／m3，运动粘度ν＝45×10—6m2／s，求流量Q。

3－15 如图所示，液压泵以Q=251／mi n的流量向液压缸供油，液压缸直径D=50mm,活塞杆直径d＝30mm，进、回油管直径d1＝d2＝10 mm，试求活塞的运动速度及油液在进、回油管中的流速。能否直接应用连续性方程计算两油管中的流速?

题图3－15 题图3－16

3－16 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?若细管处的断面面积A1＝3.2cm2，出口处管道断面面积A2＝12.8cm2，h＝1m，不计液体流动时的

能量损失，试求开始能够抽吸时的管中流量。