液压习 题.doc

习 题
1. 根据牛顿内摩擦定律，求动力粘度m的量纲？写出运动粘度u与动力粘度m的关系式，并推导运动粘度u 的量纲？

2. 20℃时水的动力粘度m＝1.008×10—3Pa×s，密度r＝1000kg/m3，求在该温度下水的运动粘度u，20℃时机械油的运动粘度u＝20cst，密度r＝900kg/m3，求在该温度下机械油的运动粘度m。（1.008×10—6m2/s，18×10—3Pa×s）

3. 图示液压缸直径D＝12cm，活塞直径d＝11.96cm，活塞长L = 14cm，间隙中充以m = 0.065P a×s的油液，若施于活塞上的力F = 8.44N，是求活塞的移动速度V = ?（0.494m/s）

题3 题4

4图示压力表校正器内充满油液，其体积压缩系数b = 5×10—10m2/N，由拧入油缸内密封良好的活塞来造成所需的压力。已知活塞直径d = 10mm，丝杠螺距t = 2mm，当压力为1×10-5Pa时校正器内油液体积为200cm3，问要使校正器的校正压力达到200×105Pa时，手轮需转多少圈？（12.7）

5. 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r = 900kg/m3，管外大气压力pa= 101325Pa，试求管中油面上B点的压力。（92496Pa）

6. 如图所示，已知容器A中的液体的密度rA = 900kg/m3，容器B中液体的密度rB = 1200kg/m3，ZA = 200mm，ZB = 180mm，h = 60mm，U形计中测压介质为水银，试求A、B之间的压差。（8350Pa）

7. 图示各盛水圆筒，作用于活塞上的力F均为3000N。若：d = 1m，h = 1m，r = 1000 kg/m3，试求圆筒底部所受的压力及总压力。（13632Pa，10701N；25097Pa, 19701N；13632Pa，10701N）

9. 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，试求开始能够抽吸液体时的管中流量？（87.78 l/min）

10. 图示变截面管道，已知细管中的流态为层流，试证明粗管中的流态也一定是层流。

12. 液压油在内径为20mm的圆管中流动，设临界雷诺数为2000，油的运动粘度为3×10—5m2/s，试求当流量大于每分钟多少升时，油的流动成为紊流？（56.5 l/min）

13. 粘度为40×10—5m2/s的油液通过水平管道，油液密度r = 900kg/m3，若管道内径为10mm，管长为5m，进口压力为40×105Pa，问当流速为3m/s时出口压力为多少？（38×105Pa）

14. 如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油管直径d = 6cm，流量Q = 150 l/min，液压泵入口处的真空度为0.2×105Pa，油液的运动粘度g = 30×10—5m2/s，r = 900kg/m3，弯头处的局部阻力系数x弯 = 0.2，管道入口处的局部阻力系数x入= 0.5，沿程损失忽略不计，试求吸油高度。（2.16m）

15. 某液压泵输出油压p = 200×105Pa，液压泵转速n = 1450r/min，排量q = 100cm3/r，已知该泵容积效率hV = 0.95，总效率h = 0.9，试求：
1）该泵输出的液压功率（54.9kW）
2）驱动该泵的电机功率（51kW）

21. 如图所示差动联接液压缸。已知进油流量Q = 30 l/min，进油压力p = 40×105Pa，要求活塞往复运动速度相等，且速度均为v = 6m/min，试计算此液压缸筒内径D和活塞杆直径d，并求输出推力F。（113mm, 80mm, 20×103N）

题21

22. 有一单杆液压缸，已知缸筒内径D = 125mm，活塞杆直径d = 90mm，进油流量Q = 40l/min，进油压力p1 = 25×105Pa，回油压力p2 = 0，试求：1）当压力油从无杆腔进入且有杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v1，输出推力F1；2）当压力油从有杆腔进入且无杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v2，输出推力F2；3）当差动连接时，活塞的运动速度v3和输出推力F3 。（3.26m/min，30664N；6.78m/min，14768N；6.29m/min，15896N）

23. 如图示，两液压缸尺寸相同，已知缸筒直径D = 100mm，活塞杆直径d = 70mm，现两缸串联联接，设进油流量Q = 25 l/min，进油压力p = 50×105Pa，两缸上负载F相同，试求两活塞运动速度v1、v2及负载F。（3.19m/min，1.62m/min，25990N）

题23

24. 图示增压缸，已知活塞直径D = 60mm，活塞杆直径d = 20mm，输入压力p1 = 50×105Pa，求输出压力p1。（450×105Pa）

25. 如图示。图a）中小液压缸（面积A1）回油腔的油液进入大液压缸（面积（A3）。而图b）中，两活塞用机械刚性联接，油路联接和图a）相似。当供油量Q、供油压力p均相同时，试分别计算图a）和图b）中大活塞杆上的推力和运动速度。（）

题25

26. 图示系统，各溢流阀单独使用时的调整压力分别为：
py1=40×105Pa，py2=30×105Pa，py3=20×105Pa，问当系统的外负载趋于无穷大时，油泵的出口压力为多少？（90×105Pa）
题26

27. 图示系统，已知各溢流阀使用时的调整压力分别为：py1= 70×105Pa，py2=50×105Pa，py3=30×105Pa，py4=10×105Pa，问当系统的外负载趋于无穷大时，在电磁铁1DT通电或断电的情况下，油泵的出口压力各为多少？
（50×105Pa，120×105Pa）
题27

28. 如图示，液压缸A和B并联，若液压缸A先动作，且速度可调。当A缸活塞运动到终点后，B缸活塞才动作。试问图示回路能否实现要求的顺序动作，为什么？
.
题28 题29

29．图示油压机回路中，滑块和活塞的总重G = 2.5×104N，活塞直径D=200mm，活塞杆直径d = 50mm，顺序阀的调整压力p0 = 30×105Pa，试问在图示位置时，滑块会不会因自重而下滑？滑块空程向下运动时，压力表的读数为多少（不计摩擦损失）？（20.2×105Pa ）

30. 如图示，两个减压阀串联，已知减压阀的调整值分别为：PJ1= 35×105Pa，PJ2=20×105Pa，溢流阀的调整值Py=45×105Pa，活塞运动时，负载力F =1200N，活塞面积A = 15cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：
1）活塞在运动时和达到终端位置时，A、B、C各点的压力为多少？
（运动时：PA = PB = PC = = 8×105Pa，终点：PC = 20×105Pa，PB = 45×105Pa，PA = 35×105Pa）
2）若负载力增加到F = 4200N，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A、B、C各点的压力为多少？（PJ2 <= 28×105Pa 推不动活塞，PC = 20×105Pa，PB = 45×105Pa PA = 35×105Pa ）

31. 图示液压系统，液压缸的有效面积A1 = A2 = 100cm2，缸Ⅰ负载F = 35000N，缸Ⅱ运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为40×105Pa 、30×105Pa 和20×105Pa 。求在下列三种工况下A、B、C三点的压力。
1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（40×105Pa，40×105Pa，20×105Pa）
2）1DT通电，液压缸Ⅰ活塞运动时及活塞运动到终端后； 题31
（缸运动时：PA = PB = 3MPa，
PC =2MPa；终点时：PA = PB = 4MPa，PC =2MPa）
3）1DT通电，2DT通电，液压缸Ⅰ活塞运动时及活塞碰到固定挡块时。（运动时：PA = PB =PC = 0 碰挡块时：PA = PB = 4MPa, PC = 2MPa）

题32

32. 如图示，两个减压阀并联，已知减压阀的调整压力分别为：
PJ1= 20×105Pa，PJ2=35×105Pa，溢流阀的调整压力Py=45×105Pa，活塞运动时，负载力F =1200N，活塞面积A = 15cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。
试确定：
1）活塞在运动时和达到终点端位置时，A、B、C各点的压力为多少？（运动时：PA = PB = PC = PL == 8×105Pa；终点时：PA = PC =35×105Pa, PB = 45×105Pa ）
2）若负载力增加到F = 4200N，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A、B、C各点的压力为多少？（运动时：PA = PB = PC = 28×105Pa；终点时：PA = PC =35×105Pa , PB = 45×105Pa）

33. 图示回路中，已知液压缸内径D = 100mm，活塞杆直径d= 70mm，负载F = 25000N。试求：
1）为使节流阀前、后压差为3×105Pa ，溢流阀的调整压力应为多少？
2）溢流阀调定后，若负载降为15000N时，节流阀前、后压差为多少？
3）当节流阀的最小稳定流量为50cm3/min时，该回路的最低
稳定速度为多少？
4）当负载F突然降为0时，液压缸有杆腔压力为多少？
5）若把节流阀装在进油路上，液压缸为有杆腔接油箱，当节流阀的最小稳定流量仍为50cm3/min 题33
时，回路的最低稳定速度为多少？（33.3×105Pa，27.8×105Pa，1.25cm/min，65.3×105Pa，0.64 cm/min）

34. 图示旁路节流调速回路，已知液压缸无杆腔面积A1 = 100cm2，有杆腔面积A2 = 50cm2，溢流阀调整压力py =30×105Pa，泵输出流量Qp = 10 l/min，通过节流阀流量，其中C = 0.67，a = 0.01cm2，r = 900kg/m3，不计管路损失，试求：
1）负载F = 2500N时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？
2）负载F = 9000N时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？
（90.5cm/min，2.5×105Pa，0.9；82.1cm/min，9×10Pa，0.82）

题34 题35

35. 图示进油路节流调速回路，已知液压缸有效面积A1 = 2A2 = 50cm2，泵的输出流量Qp=10l/min，溢流阀调整压力py = 24×105Pa，通过节流阀流量，其中C = 0.62，a = 0.02cm2，r = 900kg/m3，不计管路损失，试分别计算F = 10000N，5500N，0，三种负载情况时，液压缸的运动速度和速度刚度。（0.74cm/s，5405N× s/cm；1.33cm/s，9744N× s/cm；1.81cm/s，13260N× s/cm）

36. 图示液压系统，液压泵流量Qp=25 l/min，负载F = 40000N，溢流阀调整压力py = 54×105Pa，液压缸两腔有效面积分别为A1 = 80cm2，A2 = 40cm2，液压缸工进速度v = 18 cm/min，不计管路损失和液压缸摩擦损失，试求：
1）工进时液压系统效率；
2）负载F=0时，活塞运动速度和回
油腔压力。（0.053；66cm/min，108×105P）

题36

37. 由定量泵和变量液压马达组成的容积调速回路，已知泵的排量为50cm3/r，泵的转速为1000r/min，液压马达排量的变化范围为1.25～50 cm3/r，安全阀的调定压力py = 100×105Pa。设泵和马达的容积效率和机械效率都是100%。试求：
1）马达的最高、最低转速；
2）在最高和最低转速下，马达能输出的最大扭矩；
3）马达在最高和最低转速下能输出的最大功率。 题38
（4000r/min，1000r/min，19.9N×m，79.6N×m，8.33kW）

38. 图示变量泵——定量马达系统，已知液压马达的排量qm = 120 cm3/r，油泵排量为qp = 10～50 cm3/r，转速n = 1200 r/min，安全阀的调定压力py = 100×105Pa。设泵和马达的容积效率和机械效率均为100%，试求：马达的最大输出转矩Mmax和最大输出功率Nmax及调速范围。（191N×m，10kW，100～500 r/mi

39. 图示油压机系统，其工作循环为快速下降→压制→快速退回→原位停止。已知：1）液压缸无杆腔面积A1 =100cm2，有杆腔有效工作面积A2 =50cm2，移动部件自重G = 5000N；2）快速下降时的外负载F = 10000N，速度v1 = 6m/min；3）压制时的外负载F = 50000N，速度v2 = 0.2m/min；4）快速回程时的外负载F = 10000N，速度v3 = 12m/min。管路压力损失、泄漏损失、液压缸的密封摩擦力以及惯性力等均忽略不计。试求：
1）液压泵1和2的最大工作压力及流量。
2）阀3、4、6各起什么作用？它们的调整压力各为多少？
（50×105Pa，30×105Pa，2 l/min，58 l/min；50×105Pa，30×105Pa，10×105Pa）

题39 题40

40. 图示液压系统中，液压缸直径D = 70mm，活塞杆件直径d= 45mm，工作负载P=16000N，液压缸的效率hm = 0.95，不计惯性力和导轨摩擦力。快速运动时速度v1 = 7m/min，工作进给速度v2 = 53mm/min，系统总的压力损失折合到进油路上为SDp =5×104Pa。试求：
1）该系统实现快进→工进→快退→原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。
2）计算并选择系统所需元件，并在图上标明各元件型号。
41. 某厂拟自制一台单缸传动的液压机，要求液压系统满足下列要求：
1）必须完成的工作循环是：低压下行→高压下行→保压→高压回程→低压回程→上限停止。
2）主要参数
最大压制力 5×105N
最大回程力 12×103N
低压下行速度 25mm/s
高压下行速度 1 mm/s
低压回程速度 25mm/s
高压回程速度 2.5 mm/s
3）自动化程度为行程半自动。
试确定：
1）液压缸内径D及活塞杆直径d；
2）该液压机的液压系统图
3）液压泵的电机规格型号。

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