液压与气压传动的课后习题答案.doc

1、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.液压传动系统由（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

2、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。 （ ）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。 （ ） 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。 （ ）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） ，

3、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；1m 2/s （10 6）厘斯。3某一种牌号为 L-HL22 的普通液压油在 40oC 时（运动）粘度的中心值为 22 厘斯(mm 2/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

4、漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压油。6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力） ，用符号（ ）表示。其国p际单位为（Pa 即帕斯卡） ，常用单位为（MPa 即兆帕） 。7. 液压系统的工作压力取决于（负载） 。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其

5、国标单位为 （m 3/s 即米 3/秒） ，常用单位为（L/min 即升/分） 。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速） 、 （运动粘度）和管道的（直径）有关。13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（2.5）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。2-2 判断题1. 液压油的可压缩性是钢的 100150 倍。 （）2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。 （）3. 液压油能随意混用。 （）4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。 （）5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽

6、略不计。 （）6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。 （）7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。 （）2-3 问答题1. 静压力的特性是什么?答：（1）液体静压力的方向总是垂直于作用面的内法线方向。（2）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。2. 静压力传递原理是什么?答：静压传递原理又称帕斯卡原理，即：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传递到液体内各点。2-4 计算题1液压油的体积为 1810-3m3，质量为 16.1kg,求此液压油的密度。答案：894 kg/m 32某液压油在大压下的体积是 5010-3m3

7、，当压力升高后，其体积减少到 49.910-3m3，设液压油的体积模量为 K 700.0MPa，求压力升高值。答案：1.4 MPa3用恩氏粘度计测得某液压油（850kg/m 3）200mL 流过的时间为 t1153s，20时 200mL 的蒸馏水流过的时间为 t2 51s，求该液压油的恩氏粘度E、运动粘度 和动力粘度 各为多少？答案：E=3；20cst；1710 -3 Pas4如图 2-19 所示，具有一定真空度的容器用一根管子倒置于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 1000kg/m 3，试求容器内的真空度。答案：9800 Pa5如图 2-20 所示，容器内

8、 A 中的液体的密度 A900kg/m 3，B 中液体的密度 B 1200kg/m 3，Z A200mm，Z B180mm，h60mm，U 形管中测压介质为汞（13.610 3kg/m3） ，试求A、B 之间的压力差。答案：8350 Pa 6如图2-21 所示，水平截面为圆形的容器，上端开口，求作用在容器底面的作用力。若在开口端加一活塞，连活塞重量在内，作用力为 30kN，问容器底面的总作用力为多少？图 2-19图 2-20图 2-21（1000kg/m 3）答案：15KN；135KN7液体在管中的流速 v 4m/s，管道内径 d 60mm，油液的运动粘度 3010 -6m2/s，试确定流态，

9、若要保证其为层流，其流速应为多少？答案： 1.15m/s8如图 2-22 所示，液压泵的流量 q 32L/min，液压泵吸油口距离液面高度 h500mm，吸油管直径d 20mm。粗虑网的压力降为 0.01MPa，油液的密度 900kg/m 3，油液的运动粘度为 2010 -6m2/s，求液压泵吸油口处的真空度。答案：0.02 MPa9运动粘度为 4010 -6m2/s 的油液通过水平管道，油液密度 900kg/m 3，管道直径为d10mm， ，进口压力l5p14.0MPa，问流速为 3m/s 时，出口压力 p2为多少？答案：3.8 MPa 10有一薄壁节流孔，通过流量 q 25L/min 时，

10、压力损失为 0.3MPa， 试求节流孔的通流面积。设流量系数 Cq0.61，油液的密度 900kg/m 3。答案：26.5mm 2第三章习题答案图 2-223-1 填空题1液压泵是液压系统的（能源或动力）装置，其作用是将原动机的（机械能）转换为油液的（压力能） ，其输出功率用公式（ 或 ）表示。pqP002容积式液压泵的工作原理是：容积增大时实现（吸油） ，容积减小时实现（压油） 。3液压泵或液压马达的功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上的损失，其大小用（机械效率 m ）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上的损失，其大小用（容积效率 v）表示。4液压

11、泵按结构不同分为（齿轮泵） 、 （叶片泵）和（柱塞泵）三种，叶片泵按转子每转一转，每个密封容积吸、压油次数的不同分为（单作用）式和（双作用）式两种，液压泵按排量是否可调分为（定量泵）和（变量泵）两种；其中（单作用式叶片泵）和（柱塞泵）能做成变量泵；（齿轮泵）和（双作用式叶片泵）只能做成定量泵。5轴向柱塞泵是通过改变（斜盘倾角）实现变量的，单作用式叶片泵是通过改变（偏心距）实现变量的。3-2 画出下列图形符号单向定量液压泵： 双向定量液压泵：单向定量液压马达： 双向变量液压马达：3-3 问答题1液压泵完成吸油和压油必须具备的条件是什么？答：(1)具有若干个可以周期性变化的密封容积。(2)油箱内液

12、体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。(3)具有相应的配流机构。2液压泵的排量和流量各决定于哪些参数？理论流量和实际理论的区别是什么？写出反映理论流量和实际流量关系的两种表达式。答：液压泵的排量取决于密封容积的几何尺寸，与泵的转速和泄漏无关。液压泵的流量取决于液压泵的排量和泵的转速。理论流量是指在不考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出液体的体积。实际流量是指在考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出液体的体积。； 。ltqvVt3齿轮泵的泄漏方式有哪些？主要解决方法是什么？答：齿轮泵泄漏方式有三个：齿轮端面和端盖间的轴向间隙；齿轮外圆和壳体内孔间的径向间隙以及两个齿轮的齿面啮合处。主要解决方法是在设计

13、和制造时严格控制泵的轴向间隙。4齿轮泵的困油现象如何解决？径向不平衡力问题如何解决？答：消除困油现象的方法通常是在齿轮泵的两侧端盖上铣出两条卸荷槽。使困油区容积减小时，与压油腔相通，便于油液及时挤出，防止压力升高；困油区容积增大时，与吸油腔相通，便于及时补油，防止真空气化。减小径向不平衡力的方法通常是缩小压油口。使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内，减小其有效作用面积。5画出限压式变量叶片泵流量特性曲线，结合图 313 说明如何调节限压式变量叶片泵流量特性？并填空。答： 调节螺钉 5 的位置，可以改变定子和转子之间的最大偏心距 e0，即可改变最大输出流量 ，使特性曲线 AB 段上下平移。调节

14、调压螺钉tq10，可改变弹簧的预压缩量 x0，即可改变限定压力 pB的大小，使特性曲线BC 段左右平移。而改变调压弹簧的刚度 k 时，可改变 BC 段的斜率，弹簧越“软”（ k 值越小）， BC 段越徒， Pmax值越小。要求执行元件空载快进时负载小、速度大，适合流量特性曲线的（AB）段；要求执行元件工作进给时负载大、速度小，适合流量特性曲线的（BC）段。3-4 计算题1 某液压泵的输出压力为 5MPa，排量为 10mL/r，机械效率为 0.95，容积效率为 0.9，当转速为1200r/min 时，试求泵的输出功率和驱动泵的电动机功率各为多少？答案：0.9kw；1.05kw2 某液压泵的额定压

15、力为 20MPa，额定流量为 20L/min，泵的容积效率为 0.95，试计算泵的理论流量和泄漏量。答案：21.05 L/min；1.05 L/min3 某液压泵的转速为 950r/min，排量为 V168mL/r，在额定压力为 29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为 150L/min，额定工况下的总效率为 0.87，求：1） 泵的理论流量 qt。2） 泵的容积效率 v和机械效率 m。3） 泵在额定工况下，所需电动机驱动功率 Pi。4） 驱动泵的转矩 Ti。答案：1）160L/min；2）0.94；0.93；3）85kw；4）850Nm4.某变量叶片泵转子外径 d 83mm，定子内径

16、D 89mm，叶片宽度 B 30mm，试求：1）叶片泵排量为 16mL/r 时的偏心量 e。2） 叶片泵最大可能的排量 V max。答案：1）0.95mm；2）50mL/r5 一变量轴向柱塞泵，共 9 个柱塞，其柱塞分布圆直径 D 125mm，柱塞直径 d 16mm，若液压泵以 3000r/min 转速旋转，其输出流量为 q 50L/min，问斜盘角度为多少（忽略泄漏的影响）？答案：4.22第四章习题答案4-1、填空题1.液压马达和液压缸是液压系统的（执行）装置，作用是将（液压）能转换为（机械）能。 2.对于差动液压缸，若使其往返速度相等，则活塞面积应为活塞杆面积的（2 倍） 。3.当工作行程

17、较长时，采用（柱塞） 缸较合适。4.排气装置应设在液压缸的（最高）位置。5.在液压缸中，为了减少活塞在终端的冲击，应采取（缓冲）措施。4-2、问答题1.如果要使机床工作往复运动速度相同，应采用什么类型的液压缸？答：双杆活塞缸2.用理论流量和实际流量（q t和 q）如何表示液压泵和液压马达的容积效率？用理论转距和实际转距(Tt和 T)如何表示液压泵和液压马达的机械效率？请分别写出表达式。液压泵的容积效率： tVq液压马达的容积效率： tv液压泵的机械效率： Ttm液压马达的机械效率： tmT4-3、计算题1.已知某液压马达的排量 V250mL/r，液压马达入口压力为 p110.5MPa，出口压力

18、 p21.0MPa，其机械效率 m0.9，容积效率 v0.92，当输入流量 q22L/min 时，试求液压马达的实际转速 n 和液压马达的输出转矩 T。答案：81r/min；340Nm2.如图 412 所示，四种结构形式的液压缸，分别已知活塞（缸体）和活塞杆（柱塞）直径为D、 d，如进入液压缸的流量为 q，压力为 p，试计算各缸产生的推力、速度大小并说明运动的方向。答案：a） ； ；缸体左移4)(2dDpF4)(2dqvb） ； ；缸体右移22dvc） ； ；缸体右移42DpF2qv图 412d） ； ；缸体右移42pF2dqv3.如图 413 所示，两个结构相同的液压缸串联，无杆腔的面积 A

19、110010 -4 m2，有杆腔的面积A28010 -4 m2，缸 1 的输入压力 p10.9 MPa，输入流量 q112L/min，不计泄漏和损失，求：1) 两缸承受相同负载时，该负载的数值及两缸的运动速度。2) 缸 2 的输入压力是缸 1 的一半时，两缸各能承受多少负载。3) 缸 1 不承受负载时，缸 2 能承受多少负载。答案：1）0.02m/s；0.016m/s 2）5400N；4500N 3）11250N4.某一差动液压缸，当 或 时，求活塞面积 A1和活塞杆面积 A3之比应为快 退快 速 快 退快 速 2多少？答案：当 时，A 1/A3=2；当 时，A 1/A3=3。快 退快 速快

20、退快 速 5.某泵的输出流量为 100L/min，容积效率为 0.9。用该泵向一液压马达供油时，测量液压马达输出转速为 400r/min，其容积效率为 0.8.试求此液压马达的排量。答案：0.210 3 m3/r第五章习题答案5-1 填空题1.液压控制阀按连接方式不同，有（管式） 、 （ 板式及叠加式） 、 （插装式）三种连接。2.单向阀的作用是（允许油液单方向通过） ，正向通油时应（压力损失要小） ，反向时（密封性要好） 。3.按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为（手动 ） 、 （ 机动 ） 、 （电动或电磁） 、 （ 液动 ）和图 413（电液动 ）换向阀。4.电磁换向阀的电磁铁按所接电

21、源的不同，可分为（直流电 ）和（ 交流电 ）两种。5.液压系统中常见的溢流阀按结构分有（ 直动式 ）和（ 先导式）两种。前者一般用于（低压 ） ，后者一般用于（中、高压） 。6.压力继电器是一种能将（压力信号）转换为（电信号）的能量装置。5-2 判断题1.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。 （ ）2.节流阀和调速阀分别用于节流和调速，属于不同类型的阀。 （ ）3.当顺序阀的出油口与油箱接通时，即成为卸荷阀。 （ ）4.顺序阀和溢流阀在某些场合可以互换。 （ ）5.背压阀是一种特殊的阀，不可用其它阀代替。 （ ）6.通过节流阀的流量与节流阀的通流面积成正比，与阀两端的压力差大小无

22、关。 （ ）5-3 问答题1.什么是三位换向阀的“中位机能”?有哪些常用的中位机能?中位机能的作用如何?答：对于各种操纵方式的三位换向阀，阀芯在中间位置时各油口的连通方式，称为换向阀的中位机能。常用的中位机能有：O 、P 、Y、 H、M 、K 。中位机能的作用：满足液压系统提出的各种性能要求如：卸荷、保压、启动平稳性及液压缸浮动和任意位置停留等。2.从结构原理和图形符号上，说明溢流阀、减压阀和顺序阀的异同点及各自的特点。答：略3.先导式溢流阀中的阻尼小孔起什么作用？是否可以将阻尼小孔加大或堵塞？答：产生压力降，从而使主阀芯动作。不可。4.为什么说调速阀比节流阀的调速性能好?两种阀各用在什么场合较为合理?答：调速阀比节流阀多了定差减压阀，油液流过时先经过减压阀产生一次压力降，并利用减压阀阀芯的自动调节，使节流阀前后的压力差保持不变，因而使通过节流阀的流量保持平稳，所以调速阀比节流阀