液压与气压课后习题.doc

《液压与气压传动》习题

1．液体传动有哪两种形式?它们的主要区别是什么?
2．液压传动系统由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么?
3．液压传动的主要优缺点是什么?
4．气压传动系统与液压传动系统相比有哪些优缺点?
5．液压油液的粘度有几种表示方法?它们各用什么符号表示?各用什么单位?
6．国家标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值?
7．液压油的选用应考虑哪几个方面?
8．为什么气体的可压缩性大?
9．什么叫空气的相对湿度?对气压传动系统来说，多大的相对湿度合适?
10．液压传动的工作介质污染原因主要来自哪几个方面?应该怎样控制工作介质的污染?
11．密闭容器内液压油的体积压缩系数，压力在1 MPa时的容积为2 L。试求在压力升高到10 MPa时液压油的容积。
12．某液压油的运动粘度为，密度为，求其动力粘度和恩氏粘度。
13．20℃时200 mL蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为51 s，如果200 mL的某液压油在40℃时从恩氏粘度计流尽的时间为232 s，已知该液压油的密度为，试求该液压油在40℃时的恩氏粘度、运动粘度和动力粘度。

14．什么叫压力?压力有几种表示方式?液压系统的压力与外界负载有什么关系?
15．解释下述概念：理想流体、定常流动、通流截面、流量、平均流速、层流、紊流和雷诺数。
16．连续性方程的本质是什么?它的物理意义是什么?
17．说明伯努利方程的物理意义并指出理想液体伯努利方程和实际液体伯努利方程的区别。
18．如图1所示，已知测压计水银面高度，计算M点处的压力。

图1

图2
19．图2所示的液压千斤顶，小柱塞直径，行程，大柱塞直径。重物产生的力，手压杠杆比，试求：(1)此时密封容积中的液体压力p；(2)杠杆杠杆端施加力F为多少时，才能举起重物；(3)杠杆上下动作一次，重物的上升高度S。(不计摩擦力)

20．一个压力水箱与两个U形水银测压计连接如图3所示，a、b、c、d和e分别为各液面相对于某基准面的高度值，求压力水箱上部的气体压力P。

图3

21．如图4所示的渐扩水管，已知，，，，，。求（1）（2）水流的方向：（3）A和B两点之间的压力损失为多少？

图4

图5
22．如图5中，液压柱塞缸筒直径，柱塞直径，负载。若不计液压油塞或缸体重量，试求图示两种情况下柱塞缸内的液体压力。

图6
23．消防水龙软管如图6所示，已知水龙出口直径d=5 cm，水流流量，水管直径D=10 cm，为保持消防水管不致后退，试确定消防员的握持力。

图7
24．如图7中所示的压力阀，当时，液压阀动作。若，，。试求；(1)弹簧的预压力；(2)当弹簧刚度时的弹簧预压缩量。

图8
25． 压力表校正装置原理如图8所示，已知活塞直径d=10 mm，丝杆导程S=2 mm，装置内油液的体积弹性模量。当压力为1个大气压时，装置内油液的体积为200 mL。若要装置内形成21 MPa的压力，试求手轮要转的圈数。

26． 如图2．44所示，液压泵的流量q=25 L／min，吸油管直径d=25 mm，泵入口比油箱液面高出400 mm，管长。如果只考虑吸油管中的沿程压力损失，当用32号液压油，并且油温为40℃时，液压油的密度’，试求油泵入口处的真空度。

图9

27．为什么液压泵正常工作时吸、压油腔要可靠隔开?若阀式配流的单柱塞泵中单向阀的钢球丢失，泵能否正常工作?若忘装柱塞中的弹簧，泵能否正常工作?
28．为什么液压泵必然存在容积损失?
29．什么是液压泵的困油现象？困油现象存在的充分必要条件是什么?
30．为什么液压泵的实际工作压力不宜比额定压力低很多?为什么液压泵在转速远低于额定转速下工作时，容积效率和总效率均较低?
31．为什么计算液压泵的容积效率时，要强调是同一转速下的实际流量与理论流量的比值？若已知的实际流量和理论流量对应的转速不同，如何计算容积效率?
32．为什么可以将液压泵出口压力为零时的流量视为理论流量?“转速增大时泵的流量成正比增大”的结论有限制条件吗?
33．若液压泵的额定压力，额定流量，额定转速，容积效率，总效率。求液压泵的理论流量和驱动电机所需的功率。
34．已知泵的流量，油液粘度，油液密度，吸油管长，当吸油管内径选为时，液压泵无法吸油，请分析原因。
35．某液压泵排量，其总泄漏量与工作压力成正比，其中，泵的转速。
1)试分别计算p=0、5、7.5、10MPa时泵的实际流量和容积效率，并绘出容积效率曲线；
2)若泵的摩擦阻力转矩，且与工作压力无关。试计算上述几种压力下的总效率，并绘出总效率曲线；
3)当用电动机驱动时，试计算驱动电动机的功率。
36．简述配流轴式径向柱塞泵的结构特点。
37．负载敏感变量径向柱塞泵是如何变量的?为什么又称为功率自适应变量泵?
38．轴向柱塞泵中有哪三对运动摩擦副？是哪对摩擦副的相对运动使密闭工作容积的大小发生变化完成吸、排油的?
38．简单推导轴向柱塞泵的排量公式
40．为简化工艺，降低成本，轴向柱塞泵一般将两个进出油口设计得一般大，使用时如何判断哪个是吸油口，哪个是压油口?
41．绘简图证明轴向柱塞泵的排量与变量活塞的行程成正比。
42．手动变量轴向柱塞泵是如何实现双向变量的?
43．斜轴式轴向柱塞泵与斜盘式轴向柱塞泵在结构及工作原理上有何异同?
44．恒功率变量泵的输出流量与出口压力有什么关系？绘出泵的流量一压力曲线。
45．双作用叶片泵有哪三对运动摩擦副？它们是如何改变密闭工作容积的大小完成吸、排油的?
46．双作用叶片泵的定子内环由哪些段曲线组成?在泵工作时，它们各起什么作用?
47 ．为什么又称双作用叶片泵为卸荷式或平衡式叶片泵?
48．已知双作用叶片泵的结构尺寸为：定子圆弧段大半径，小半径，叶片厚度，叶片宽度，叶片槽相对于径向的倾斜角，叶片数。若转速，工作压力，容积效率，总效率。试求：
1)泵的理论流量和实际流量；
2)泵所需的驱动功率。
49．为什么叶片泵的叶片槽根部必须通油?双作用叶片泵与单作用叶片泵的通油方式有何不同?
50．双作用叶片泵的叶片槽根部全部通压力油后对泵的性能哪三方面造成影响?如何影响?
51．为什么双作用叶片泵配流盘的配流窗口前端开有三角槽?说明三角槽的作用。
52．为什么双作用叶片泵的叶片数为偶数，而单作用叶片泵的叶片数为奇数?
53．为什么现在的双作用叶片泵转子叶片槽顺着旋转方向相对于径向向前倾斜?
54．如何判断双作用叶片泵转子的旋转方向?装配时如何确定转子、左、右配流盘与泵前、后盖之间的关系?
55．单作用叶片泵是如何实现变量的?限压式变量叶片泵能否实现双向变量?
56．为什么计算单作用叶片泵的平均理论流量时可以不考虑叶片厚度的影响？
57．有一台单作用叶片泵，转子半径，定子半径，叶片宽度B=30mm，定子与转子之间的最小间隙，试求：
1)排量时定子相对于转子的偏心量；
2)泵的最大排量。
58．绘出限压式变量叶片泵的压力一流量曲线。若调节最大流量调节螺钉，曲线
如何变化?若调节压力调节螺钉改变弹簧预压缩量，曲线如何变化?若改变压力调节弹簧的刚度，曲线如何变化?
59．为限压式变量叶片泵选配电机时，应根据什么工况计算?何时需要的电机功率最大?
60．齿轮泵有哪三对运动摩擦付?是哪对摩擦付使密闭工作容积大小发生变化完成吸、排油的?
61．为什么外啮合齿轮泵的齿轮多为修正齿轮?如何修正?
62．为什么齿轮泵的瞬时理论流量一定是波动的?
63．齿轮泵有哪些泄漏途径?泄漏量与间隙大小及间隙前后压力差的关系分别是怎样的?
64．齿轮泵实现端面间隙补偿的实质是什么?
65．齿轮泵产生液压径向力的根源是什么?为什么采取平衡液压径向力措施后必然会导致径向间隙泄漏的增加?
66．为什么齿轮泵必然存在困油现象?如何消除困油现象的危害?
67．与外啮合齿轮泵相比，内啮合齿轮泵有何优点?
68．简述螺杆泵的工作原理及其特点。
69．液压缸有哪些类型？它们的工作特点是什么？
70.液压缸中为什么要设缓冲装置？常见的缓冲方式有哪几种？
71.何谓液压缸的差动连接？当差动液压缸的快进、快退速度相等时，在结构上应满足什么条件？
72.已知单杆活塞缸缸筒直径，活塞杆直径，流量，工作压力，回油背压力，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。
73 .如图10所示，串联液压缸，和为有效作用面积，和是两活塞杆的外负载，不计压力损失，试求、和、。

图10

74. 如图11所示，已知液压缸活塞直径，活塞杆直径，进入液压缸的油液流量，进油压力，回油背压，试求解(a)、(b)、(c)三种情况下的运动速度大小、方向及最大推力。

图11

75.图12所示为一柱塞液压缸，其柱塞固定，缸筒运动。压力油从空心柱塞通入，油液压力为，流量为，柱塞外径为，内径为，试求缸筒的运动速度和产生的推力。

图12

76.某差动连接液压缸，已知进油流量，进油压力，要求活塞往复运动速度均为，试计算此液压缸缸筒内径和活塞杆直径，并求输出推力。
77.外啮合齿轮马达的排量，进口压力，回油压力，进口流量，总效率，容积效率为0．88，试求：1)输入功率与输出功率；2)实际输出转矩与转速。
78.有一双作用液压马达，已知定子内环长半径R=38mm，短半径r=35mm，叶片宽度B=32mm，叶片厚度s=4．8mm，叶片数z=12。当进出口压力差，进口流量时，马达的输出转速n=900r／min，输出转矩T=207N·m。求马达的容积效率、机械效率和总效率。
79.轴向柱塞液压马达的柱塞数z=9，柱塞直径d=15mm，柱塞分布圆半径R=
50mm，斜盘倾角。试求：1)马达的排量；2)当进出口压力差为10MPa时，马达的理论输出转矩。
80.已知单作用连杆型径向柱塞马达的柱塞直径d=100mm，柱塞数z=5，曲轴偏心距e=24mm，马达进出口压力差16MPa，输人流量q=100L／min时输出转矩T=4500N·m输出转速n=48r／min。求马达的容积效率、机械效率和总效率。

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