1、考试题型共七大题第一大题 15 分 填空 （每空 1 分）第二大题 15 分 单项选择 每小题 1 分第三大题 12 分 简答题 4 小题每题 3 分第四大题 12 分 名词解释 4 小题每题 3 分第五大题 10 分 是非题 每题 1 分第六大题 10 分 识图、绘图 第 1 小题 6 分，第 2 小题 4 分第七大题 26 分 计算题 共 3 题，第 1、2 题每题 8 分，第 3 题 10 分第一题 某液压阀如图所示，在一定的控制油压作用下，控制活塞 1 可以通过其推杆将球阀打开，已知：弹簧 2 的预压紧力Fk50N ，控制活塞的直径 D25mm，球阀阀座孔径 d=15mm，p 1=0.
2、5MPa，p 2=0.2MPa，忽略摩擦力及液动力和推杆的直径影响，求打开球阀所需的最小控制压力 py。解：列写作用在控制活塞上的力平衡方程： k221y24-4FDdpD解得 0.41MPa.2510.20.5266y p第二题 如图所示液压泵从油箱吸油，油箱液面通大气，油液运动粘度3010 -6m2/s，油液密度 900kg/m3，吸油管直径 d=6cm，液压泵流量q=150L/min，液压泵入口处真空度不得超过 0.2105Pa，油管弯曲处的局部阻力系数 10.2，滤油器的局部阻力系数 20.5，不计管路沿程压力损失，求液压泵最大吸油高度 Hmax。解：(1)取如图所示 11 和 22
3、截面，列如下伯努利方程： 2g2g2g1211 hphp(2) 判断流态吸油管中油液的流速： 0.85m/s.63.1452-322 dq其雷诺数 317Re2d所以 吸油管中油液流动状态为层流，取 。2由于液压泵的入口处真空度不得超过 0.2105Pa（即 0.2105Pa） ，2a-p将数据代入上式，求得液压泵最大吸油高度： 2g-2g-1amx pH.16m9.805-9.8025 第三题 某排量 V60mL/r 的液压马达，其容积效率 v=0.95，机械效率m 0.95。当马达进口供油压力为 14MPa，回油压力为 0.2MPa，输入马达的流量 q=100L/min，液压马达的输出转矩
4、、输出转速和输出功率各为多少？解：(1) 液压马达的输出转矩 m125.N0.96210.-42mt pVT(2) 液压马达的输出转速 1583r/in0.916-3vVqn(3) 液压马达的输出功率 20.76kW./2out nTP第四题 如图所示的液压系统，液压缸无杆腔面积 A11A 21100cm 2，有杆腔面积 A12A 2250cm 2，液压缸 1 工作负载 FL135000N，液压缸 2 工作负载FL225000N ，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为pA=5MPa，p x=4MPa，p j=3MPa，不计摩擦负载、惯性力、管路及换向阀的压力损失，求下列三种工况 A、B、C
5、三点的压力 pA、 pB、 pC。（1） 当液压泵启动后，两换向阀处于中位时；（2） 当换向阀电磁线圈 2YA 供电，液压缸 2 前进及碰到死挡铁时；（3） 当换向阀电磁线圈 2YA 断电，1YA 供电，液压缸 1 运动及到达终点后突然失去负载时。解：由已知条件，液压缸 1、2 在承受负载时的工作压力分别为3.5MPa014-L1AFp2.4-21L(1) 当液压泵启动后，两换向阀处于中位时。顺序阀处于开启状态，减压阀的先导阀打开，减压阀口关小，A 点压力升高，溢流阀打开，这时pB=pA= py =5MPa； p C= pj =3MPa。(2) 当换向阀电磁线圈 2YA 供电，液压缸 2 前进
6、及碰到死挡铁时。当 2YA 供电，液压缸 2 前进。由于减压阀出口工作压力小于调定压力，减压阀不起减压作用，p C= pL2 =2.5MPa，溢流阀不开启，p A =2.5MPa。由于顺序阀的调定压力大于 pC，顺序阀不开启，p B 不确定。当 2YA 供电，液压缸 2 前进碰到死挡铁时。此时液压缸 2 的负载可视为无穷大，负载压力上升，减压阀先导阀开启，起减压稳压作用，p C =3MPa。由于液压缸2 碰到死挡铁后停止运动，液压泵的绝大部分油液将从溢流阀回油箱，故 pA =5MPa。同时顺序阀开启 pB=pA =5MPa。（3）当 2YA 断电，1YA 供电，液压缸 1 运动及到达终点后突然
7、失去负载时。当 2YA 断电，1YA 供电，液压缸 1 运动时，顺序阀的出口压力取决于负载，pB= =3.5MPa。此时顺序阀必须开启， pA= px =4MPa。由于 2YA 断电，减压阀出口封闭，p C= pj =3MPa。当 2YA 断电，1YA 供电，液压缸 1 运动及到达终点突然失去负载。此时由于液压缸 1 突然失去负载，p B=0，由于顺序阀开启，p A =4MPa，p C=3MPa。第五题 如图所示回路中，两液压缸的活塞面积相同 A12010 4 m2，负载分别为 FL18000N ，F L,24000N，若溢流阀的调定压力为 py=4.5MPa。试分析减压阀调定压力分别为 pj
8、=1MPa、2MPa、4MPa 时，两液压缸的动作情况。解：（1）当 pj=1MPa 时减压阀的负载压力 p2 为2MPa104-1L2AFp因为 p2pj=1MPa，即当负载压力上升到 1MPa 时减压阀便动作，将其出口 A 的压力限定在减压阀的调定压力，而不再上升，因此不能失去负载，速度为零。液压缸 1 的负载压力为 4MPa028-1LAFp因为 p1py=4.5MPa，而节流阀出口压力即 C 点的压力为 p1，其进口为溢流阀的调定压力 py，节流阀压差为 py p1，故节流阀有流量通过，液压缸 1 运动。（2）当 pj=2MPa 时，因减压阀的调定压力就是减压阀所能输出的负载压力，即
9、pj=p2=2MPa，故液压缸 2 运动；若液压缸 2 的负载流量小于液压泵的供油量，这样回路中 C 点压力很快升高，在达到液压缸 1 的负载压力时，推动液压缸 1运动，同时液压泵多余的流量从溢流阀流回油箱，B 点的压力由溢流阀调节（4.5MPa） 。因上述压力的变化是瞬时进行的，因此液压缸 2、液压缸 1 的运动可认为是同时或同步进行的。（3）当 pj=4MPa 时，因缸 2 负载压力 p2 小于减压阀调定压力，所以减压阀阀口常口，不起减压作用，相当一个通道。此时缸 2 与缸 1 相对于液压泵呈并联状态，但缸 2 负载较小，故缸 2 首先被推动（泵的工作压力取决于外负载） 。在缸 2 运动过
10、程中，因其负载不变，泵的工作压力不会提高，所以缸 1 不会动，缸 2 到达终点后，C 点压力升高，当 C 点压力达到缸 1 的负载压力时，缸 1 开始运动。第六题 如图所示液压系统，两液压缸无杆腔面积 A1A2 50104m2 ，液压缸 1 负载 FL20000N，液压缸 2 运动时负载为零。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为 4MPa、3MPa 和 2MPa。若不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，确定下列三种工况下 A、B、C 三点的压力。（1） 液压泵启动后，两换向阀处于中位时；（2） 换向阀电磁线圈 1YA 通电，液压缸 1 活塞运动时及活塞运动到终端后；（3） 换向阀电磁线圈 1YA
11、断电，2YA 通电，液压缸 2 活塞运动时。解：（1）液压泵启动后两换向阀处于中位时，泵的油液只能从溢流阀回油箱，所以 pA=4MPa，因顺序阀调定压力小于 pA，顺序阀开启，但顺序阀的出油口封闭，所以 pB=pA=4MPa，由于减压阀出油口封闭，减压阀的先导阀打开，减压口关小、减压，所以 pC=2MPa。（2）换向阀电磁线圈 1YA 通电。液压缸 1 活塞移动时 4MPa05-1LBAFppB=pA=4MPa； p C=2MPa。 （此时液压缸不能移动）（3）换向阀电磁线圈 1YA 断电，2YA 通电液压缸 2 活塞运动时 pB=pA=pC=0。第七题 如图所示液压回路，已知溢流阀的调定压力
12、 py=5MPa，顺序阀的调定压力 px=3MPa，液压缸 1 无杆腔面积 A15010 4 m2，负载 FL=10kN。若管路压力损失忽略不计，当两换向阀处于图示位置时，试求：（1） 液压缸活塞运动时 A、B 两点的压力 pA、p B。（2） 液压缸活塞运动到终端后 A、B 两点的压力。（3） 当负载 FL=20kN 时 A、B 两点的压力。解：液压缸活塞运动时 B 点的压力为 2MPa1BAFpLA 点压力为顺序阀的调定压力为 3MPap(2) 液压缸活塞运动到终端后 A、B 两点的压力均为 5MPa。（3）当负载 FL20kN 时活塞运动时 B 点的压力 ，顺序阀开启，A、B 两点的压力
13、4MPa1BFpL均为 4MPa液压缸活塞运动到终端后 A、B 两点的压力均为 5MPa。减压阀的出口压力与出口工作负载有关，在出口负载压力大于调定压力时减压阀的先导阀开启，起减压、稳压作用。内控外泄顺序阀的进口压力必须大于或等于其调定压力，而出口压力将取决于外负载，当负载压力大于调定压力时其进口压力等于负载压力。第八题、在右图的单杆液压缸中，已知缸体内径 D=125mm，活塞杆直径d=70mm，活塞向右运动的速度 v=0.1m/s。求进入和流出液压缸的流量 Q1 和Q2 为多少。解：进入液压缸的流量q1=A1=D2/4=0.112.52/4 cm3/min=73631.25 cm3/min
14、= 73.6 L/min排出液压缸的流量q2=A2=（D 2d 2）/4=0.1(12.527 2)/4 cm3/min=50540.49 cm3/min = 50.5 L/min第九题、如右图油管水平放置，截面 1 上的直径为 10mm，截面 1 上的直径为20mm，管内油液密度为 1800Kg/m3，运动粘度 20mm/s2，液体流动的能量损失不计，试问（1）截面 1 和截面 2 上哪处压力高？（2）如果流量 qv 为5L/min，求截面 1 和 2 的压力差。解：（1）根据流体连续性方程可知，截面 1 的流速要比截面 2 处大，又根据伯努力方程可知，截面 1 处压力要比截面 2 处低。（
15、2）u1=qv/s=5*1000/0.25=6366cm/min=1.06m/su2=qv/s=5*1000/=1591.5 cm/min=0.265 m/s油管水平放置，所以比位能没有变化。 PauuPgzgz 948)21(2121第十题、在右图简化回路中，溢流阀的调定压力是 25104Pa,系统工作时溢流阀始终有油流回油箱，活塞有效工作面积为 0 .1m2,求当负载分别为：F=2104N；F=0；F=-510 3N 时，油缸出口压力 P2 各为多少？解：当 F=2104N，F/0.1m 2+P2=25104P2=25104 -F/0 .1m2=25105-20104=5104 Pa当 F
16、=0，P2=2510 4当 F=-5103N，F/0.1m 2+P2=25104P2=25104 -F/0 .1m2=25104+5104=30104 Pa第十一题、右图液压缸中，活塞 1 的直径为 80mm，其活塞杆的直径为30mm；活塞 2 的直径为 120mm，其活塞杆的直径为 60mm，流量 qv1 为20L/min，求速度 V1、V2 和流量 qv2。解： min/5.17in/17456 )3614(.2508.)2(2.0i/463in/46 )964(1.3250)1(25.01322LcdDVqvccmdqvV 第十二题、图示一个液压泵驱动两个结构相同相互串联的液压缸，已知两
17、缸尺寸相同，缸筒内径 D=80mm,活塞杆直径 d=40mm,负载 F1=F2=8000N，液压泵供油流量 Q=25L/min，求系统工作时液压泵的供油压力 P1 最小值为多少?以及如图状态时两个液压缸活塞回退时运动速度 V1，V 2。解：P 2=F2/(D2/4 )=80004/0.082=1.6MPaP1=1.6+P2=3.2MPaV1=Q/A=251000/(D2/4-d2/4)=250004/(82-*42)=663cm/min=11cm/sV2=V1（D 2/4）/（D 2/4-d2/4）=V 14/3=373 cm/min=14.7 cm/scm/min=14.7 cm/s第十三题
18、、已知液压泵转速为 1500r/min,排量为 160ml/r，额定压力为 30Mpa，实际输出流量为 220L/min,泵的总效率为 0.87，求：（1）泵的理论流量；（2）泵的容积效率和机械效率；（3）驱动液压泵所需的电动机功率。解：(1)理论流量 =排量转速=1601500=240000 ml/min=240L/min(2) 容积效率 =实际流量/理论流量=220/240=91.7%总效率=机械效率 容积效率机械效率=总效率 /容积效率 =0.87/0.917=94.9%(3) 输出功率=额定压力 实际输出流量 =3010622010-3/60=110103W=110KW电动机功率=输出
19、功率/总效率 =110103/0.87=126.4103=126.4KW第十四题、如图所示液压系统，已知 、 、 =42000N。21cm0A2c15W用液控单向阀锁紧以防止活塞处的泄漏，试分析：1）为保持重物 W 不下滑，活塞下腔的闭锁压力 至少为多少？2）若采用无卸载小阀芯，其反向开启压1p力 等于工作压力 的 0.4，求 等于多少才能反向开启？开启前液压缸的下kpk腔最高压力等于多少？3）若采用有卸载小阀芯，其反向开启压力 等于工作kp压力 的 0.045，求 等于多少才能反向开启？开启前液压缸的下腔最高压力1kp等于多少？答：1）当液压缸上腔压力为零时，活塞下腔的闭锁压力为防止重物 W
20、 不下滑需要的最小值。（1 分）MPaAWp212）采用无卸载小阀芯，反向开启时液压缸活塞的受力平衡方程式为，代入 =0.4 ，21pkkp1=30MPa， =12MPa （2 分）3) 采用有卸载小阀芯，反向开启时液压缸活塞的受力平衡方程式为，代入 =0.04521APWpkp1=21.73MPa， =0.98MPa （3 分）k第十五题图示液压系统，已知液压泵流量 q=10L/min,液压缸慢进速度 =0.5m/min,液压缸快进和快退的速度比 =3/2，试求液压缸两腔有效面慢 快 退快 进积 及快进和快退速度 。21A， 快 退快 进 ，答： （1 分）， 快 退快 进 221Aqq因为 （1 分）min/5.01慢所以 （1 分）231 cvqA慢又 A221， 即快 退快 进（2 分）120cm53（1 分）in/83.0in/83.c120Aqv5.1-快 退快 进 ）（
