1、习 题 集院 (系 )： 机 电 学 院教 研 室 ：计算机辅助设计课 程 名 称 ：液压与气压传动课 程 代 号 ：适 用 专 业 ：机械类上 海 第 二 工 业 大 学液压传动习题集1第一章 液压与气压传动概述1-1何谓液压传动和气压传动？液压传动和气压传动系统有哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？1-2气压传动与液压传动有什么不同？1-3图示液压千斤顶中，小活塞直径d=10mm，大活塞直径 D=40mm，重物G=5000kg，小活塞行程 20 mm，杠杆L=500 mm，l=25 mm，问：（1）杠杆端需加多少力才能顶起重物 W；（2）此时液体内所产生的压力为多少；（3）杠杆上下一次，
2、重物升高多少？1-4用恩氏粘度计测得 =850kg/m 3 的某液压油 200mL 流过的时间为 t1=153s，20 C 时 200mL 蒸馏水流过的时间t2=51s。问该液压油的 E 为多少？动力粘度为多少？运动粘度为多少？液压传动习题集2第二章 液压与气压传动的基础知识2-1为什么压力会有多种不同测量与表示单位？2-2为什么说压力是能量的一种表现形式？2-3液压与气压传动中传递力是依据什么原理？2-4为什么能依据雷诺数来判别流态？它的物理意义是什么？2-5伯努利方程的物理含义是什么？2-6试述稳态液动力产生的原因？2-7为什么减缓阀门的关闭速度可以降低液压冲击？2-8为什么在液压传动中对
3、管道内油液的最大流速要加以限制？2-9如图所示，充满液体的倒置 U 形管，一端位于一液面与大气相通的容器中，另一端位于一密封容器中。容器与管中液体相同，密度=1000kg/m 3。在静止状态下， h1=0.5m，h 2=2m。试求在 A、B 两处的真空度。2-10有一水平放置的圆柱形油箱，油箱上端装有图示的油管，油管直径为 20 m m。油管一端与大气相通。已知圆柱直径 D=300m m，油管中的液柱高度如图示为h=600m m。油液密度 =900kg/m 3。试求作用在圆柱油箱端部圆形侧面的总液压力。2-11图示安全阀，按设计当压力为 p=3Mpa 时阀应开启，弹簧刚度k=8N/mm。活塞直
4、径分别为 D=22 mm，D 0=20 mm。试确定该阀的弹簧预压缩量为多少？2-12有半径 R=100 mm 钢球堵塞着垂直壁面上直径d=1.5R 的圆孔，当钢球恰好处于平衡状态时，钢球中心与容器液面的距离 H 是多少？已知钢密度为h21ACB00图 题 2-9图 题 2-10图 题 2-12图 题 2-13图 题 2-11液压传动习题集38000kg/m3，液体密度为 820kg/m3。2-13如图所示一直径 D=30m 的储油罐，其近底部的出油管直径 d=20 mm，出油管中心与储油罐液面相距 H=20m。设油液密度=900kg/m 3。假设在出油过程中油罐液面高度不变，出油管处压力表读
5、数为 0.045Mpa，忽略一切压力损失且动能修正系数均为 1 的条件下，试求装满体积为 10000 升的油车需要多少时间。2-14如图所示的水平放置的抽吸装置，其出口和大气相通，细管处的截面积 A1=3.2cm2,出口处管道截面积 A2=4A1，如果装置中心轴线与液箱液面相距 h=1m，且液体为理想液体，试求开始抽吸时，水平管道中通过的流量 q。2-15图示的放液阀关闭时压力表读数为 0.25Mpa，而打开时则改变为 0.06Mpa。已知液体为理想液体，其密度为=1000kg/m 3。试求通过阀的流量q。2-16水平放置的光滑圆管由两段组成，如图所示。其直径 d1=10 mm，d 0=6 m
6、m，每段长度均为l=3m。假设液体密度为 =900kg/m 3。运动粘度=0.210 -4m2/s，管中流量 q=18L/min，管道突然收缩处局部阻力系数 =0.35。管道出口处（）与大气相通，试求在管道进口处（I）的压力。2-17如图所示一倾斜管道其长度为 L=20 m，d=10 mm，两端的高度差为 h=15m。当液体密度为=900kg/m 3，运动粘度 =4510 -6m2/s，p 1=4.5105pa，p 2=2.5105pa 时在管道中流动液体的流动方向和流量。2-18喷管流量计直径 D=50 mm，喷管出口直径 d =30 mm。大 气图 题 2-14图 题 2-15图 题 2-
7、16图 题 2-17图 题 2-18 图 题 2-19液压传动习题集4局部阻力系数 =0.8，油液密度 =800kg/m 3，喷管前后压力差由水银差压计读数 h=175m m。试求通过管道的流量 q。2-19图示液压泵从油箱吸油。液压泵排量 V=72cm3/r，转速 n=1500r/min，油液粘度 =4010 -4m2/s，密度 =900kg/m 3。吸油管长度 l=6m，吸油管直径 d =30 mm，在不计局部损失时试求为保证泵吸油口真空度不超过 0.4105pa 液压泵吸油口高于油箱液面的最大值 H，并回答此 H 是否与液压泵的转速有关。2-20液压缸直径 D=80 mm，缸底有一直径
8、d =20 mm 小孔，当活塞上的作用力 F=3000N，不计油液流动过程中的能量损失，并假设动量与动能修正系数均为 1 时，求液压缸缸底壁所受作用力。2-21图示为齿轮液压泵，已知转速为 n=1500r/min，工作压力为 7Mpa，齿顶圆半径 R=28 mm，齿顶宽 t=2mm，齿厚b=2.9cm。设每个齿轮与液压泵壳体相接触的 齿数为 Z0=11，齿顶间隙 h=0.08mm，油液粘度=3 10-2Pas，试求通过齿顶间隙的泄漏量q。2-22 d=20mm 的柱塞在力 F=40N 作用下向下运动，导向孔与柱塞的间隙如图所示为 h=0.1mm，导向孔长度 L=70mm，试求当油液粘度 =0.
9、784 10-1Pas，柱塞与导向孔同心，柱塞下移 0.1m 所需的时间 t。2-23若通过一薄壁小孔的流量 q=10L/min 时，孔前后压差为0.2Mpa，孔的流量系数 Cd=0.62，油液密度 =900kg/m 3。试求该小孔的通流面积。2-24当气源及室温均为 15C 时，将压力为 0.7Mpa（绝对）的压缩空气通过有效截面积 A=30mm2 的阀口，充入容积为 85L 的气罐中，压力从 0.02Mpa 上升到 0.6Mpa 时，试求充气时间及气罐的温度。图 题 2-20图 题 2-21图 题 2-22液压传动习题集5第三章 液压泵与液压马达3-1 简述液压泵与液压马达的作用和类型。3
10、-2 液压泵的工作压力取决于什么?泵的工作压力与额定压力有何区别 ?3-3 什么是液压泵的排量、理论流量和实际流量？它们的关系如何？3-4 液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生损失的原因何在？3-5 齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮泵的压力？3-6 试说明限压式变量叶片泵流量压力特性曲线的物理意义。泵的限定压力和最大流量如何调节？调节时泵的流量压力特性曲线将如何变化？3-7 双作用叶片泵和限压式变量叶片泵在结构上有何区别？3-8 为什么轴向柱塞泵适用于高压？3-9 外啮合齿轮泵、叶片泵和轴向柱塞泵使用时应注意哪些事项？3-10 试比较各类液压泵性能上
11、的异同点。3-11 某液压泵在转速 n=950r/min 时，理论流量 qt=160L/min。在同样的转速和压力 p=29.5Mpa 时，测得泵的实际流量为 q=150L/min，总效率 =0.87，求：（1）泵的容积效率；（2）泵在上述工况下所需的电动功率；（3）泵在上述工况下的机械效率；（4）驱动泵的转矩多大？3-12 液压马达的排量 V100mLr ，入口压力 p1=10MPa，出口压力p2=0.5MPa，容积效率 v=0.95，机械效率 m=0.85，若输人流量q=50Lmin，求马达的转速 n、转矩 T、输入功率 Pi 和输出功率 P。各为多少?3-13 某液压泵当负载压力为 8M
12、Pa 时，输出流量为 96L/min，而负载压力液压传动习题集6为 10MPa 时，输出流量为 94L/min。用此泵带动一排量为 80cm3/r 的液压马达，当负载转矩为 120Nm 时 液压马达的机械效率为 0.94，其转速为 1100r/min，试求此时液压马达的容积效率为多少？3-14 某变量叶片泵的转子外径 d83mm，定子内径 D89mm，叶片宽度B30mm 。求：（l）当泵的排量 V16mLr 时，定子与转子间的偏心量有多大?（2）泵的最大排量是多少?3-15 某轴向柱塞泵的柱塞直径 d20mm ，柱塞分布圆直径 D70mm，柱塞数 z7。当斜盘倾角 2230，转速 n=960r
13、min，输出压力p=16Mpa，容积效率 v=0.95，机械效率 =0.9 时，试求泵的理论流量、实际流量和所需电动机功率。 液压传动习题集7第四章 液压缸4-1 活塞式液压缸的有几种形式？有什么特点？它们分别用在什么场合？4-2 简述 O 形和 Y 形密封圈的特点和使用注意事项。4-3 以单杆活塞式液压缸为例，说明液压缸的一般结构形式。4-4 活塞式液压缸的常见故障有哪些？如何排除？4-5 如图 4-5 所示，已知单杆液压缸的内径 D50mm，活塞杆直径 d35mm，泵的供油压力 p=2.5MPa，供油流量 q10L/min。试求：(1) 液压缸差动连接时的运动速度和推力。(2) 若考虑管路
14、损失，则实测 p1p，而 p22.6MPa，求此时液压缸的推力。4-6 图示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积 A110010 -4，有杆腔的面积 A28010 -4 ，缸 l 的输入压力 p1=0.9MPa，输人流量 q12L/min，不计摩擦损失和泄漏，求:(1) 两缸承受相同负载（F 1=F2）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（p 1=2p2）时，两缸各能承受多少负载?(3) 缸 1 不承受负载(F 1=0)时，缸 2 能承受多少负载?4-7 如图 4-6 所示，缸筒固定，柱塞运动，柱塞直径为 12cm。若输入液压油的压力为 p=5MP
15、a，输入流量为 q=10L/min，试求缸中柱塞伸出的速度及所驱动的负载大小（不计摩擦损失和泄漏） 。4-8 设计一单杆活塞式液压缸，己知外载 F=2104N，活塞和活塞处密封圈摩擦阻力为 Ff=12102N，液压缸的工作压力为 5MPa，试计算液压缸内径 D。若活塞最大移动速度为 0.04m/s，液压缸的容积效率为 0.9，应选用多大流量的液压泵？若泵的总效率为 0.85，电动机的驱动功率应多少？液压传动习题集8第五章 液压辅助元件5-1 滤油器有哪几种类型？分别有什么特点？5-2 油管和管接关有哪些类型？各适用于什么场合？液压传动习题集9第六章 方向阀与方向控制回路61 电液动换向阀的先导
16、阀，为何选用 Y 型中位机能？改用其它型中位机能是否可以？为什么？62 二位四通电磁阀能否做二位三通或二位二通阀使用？具体接法如何？63 什么是换向阀的常态位？64 如图所示液压缸，A 1=30cm2，A 2=12cm2,F=30103N,液控单向阀用作闭锁以防止液压缸下滑，阀内控制活塞面积 Ak实阀芯承压面积 A 的三倍，若摩擦力，弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？65 两腔面积相差很大的单杆活塞缸用二位四通换向阀换向。有杆腔进油时，无杆腔回油流量很大，为避免使用大通径二位四通换向阀，可用一个液控单向阀分流，请画出回路图。66 试说明图示回路中液压缸往复运动的工作原理。为什么无论是进还是退，只要负载 G 一过中线，液压缸就会发生断续停顿的现象？为什么换向阀一到中位，液压缸便左右推不动？题 6-4 图 题 6-6 图
