液压习题参考答案.doc

习 题参考答案
1-1．液体传动装置由哪几部分组成的，各有什么作用？
1-2．某5MN油压机，压制工件时液体最大压力pmax=25MPa，滑块最大行程为0.9m，油缸内径为0.5m，油的体积压缩系数为6.5×10-10m2/N。求该压机油缸中油液压缩时能够吸收的最大能量。
解：

（相当将质量为100Kg的重物提升35m）
1-3．如图所示液压缸，直径D=120mm，d=119.8mm，L=140mm，油液粘度u=0.065pa·s，活塞以速度v=0.5m/s运动时，求油液产生的磨擦力（间隙较小时速度按线性分布）。
题1-3图

解：

1-4．图中液压缸直径D=150mm，活塞直径d=100mm，负载F=5×104N。若不计液压油自重及活塞或缸体重量，求a、b两种情况下液压缸内的压力。
题1-4图
1-5．比压计中水银面高差h=0.36m，其它液体为水，A、B两管道位置高差为1m，试求A、B管道中心处压力差pA-pB。
解：

=12.5×9.81×0.36-1000×9.81×1
=3.45×104Pa

1-6．有一管道充满了密度为ρ的油液，用水银压力计测定压力p。现将压力计向下移动一段距离a，问压力计的读数变化Dh为多少？
题1-6图
1-7．伯努利方程的物理意义是什么？该方程的理论式和实际式有什么区别？
1-8．如图所示管路，由两根不同直径的管子和一段渐变管组成，其中dA=200mm，dB=400mm；A点相对压力为0.7大气压，B点相对压力0.4大气压；B断面流速υB=1m/s，A、B两点高差DZ=1m，要求判明水流方向，并计算两断面水头损失hW。（水的运动粘度取10-6m2/s）

由连续性方程：

判断为紊流，α1＝α2＝1
设流动方向从A流向B，在A－A、B－B截面列伯努力方程：

损失能量（高度表示）为正，方向假设正确。

1-9．如图所示，液压泵的流量为32L/min，吸没管通径d=20mm，液压泵吸油口距液面高h=500mm，粗滤网的压力降Dpr=104Pa。油的密度r=900kg/m3，油的运动粘度n=210-5m2/s。求液压泵吸油口的真空度。
解：
判断为层流
α＝2
沿程阻力损失：

（取64/Re也正确，要求按实际管道计算）
列伯努力方程：
由于

答：真空度＝18435Pa
1-10．如图所示，文丘里流量计水平放置，入口直径为d1，喉部直径为d2，试按理想液体推导流量计算公式。
解：
该题要用伯努力方程，理想液体
α1=α2=1;
水平放置，z1＝z2＝0
求pa--pb

列伯努力方程和连续性方程：

可以求出：
1-11．某圆柱形滑阀部分结构原理如图所示，已知阀芯直径d=20mm，进口油压p1=9.8MPa，出口油压p2=9.5MPa，油液密度r=900kg/m3，阀口的流量系数C=0.65，阀口开度x=2mm。求通过阀口的流量。

1-12．柱塞在力F作用下运动，已知F=1200N。D=39.8mm，d=0.1mm，L=40mm，油的运动粘度n=0.2cm2/S，密度为880kg/m3，试求柱塞下降的速度。（设活塞、缸筒处于同心状态）
解：

2-1．某液压泵额定压力为32MPa，实际最大工作压力为25MPa，转速为1450r/min，排量为175mL/r，液压泵的容积效率为0.91，总效率为0.87，求该泵工作时最大输入功率和最大输出功率。
解：

2-2．一液压泵的负载为液压马达。已知电动机输入液压泵的功率是2.6KW，泵的排量为10mL/r，转速为1450r/min，容积效率为0.9，总效率为0.85。管道压力损失为0.5MPa，液压马达的排量是10mL/r，容积效率为0.91，总效率为0.87。求液压马达输出转矩和输出转速。
解：
1、求转速

2、求扭矩（从后向前推导）

2-3．已知双作用定量叶片泵的结构尺寸为：定子长径D=65mm，短径d=57mm，叶片厚度b=2025mm，叶片宽度B=24mm，叶片数z=12，叶片倾角q=13○。求转速n=960rpm时的理论流量。
2-4．一变量轴向泵，有9个柱塞，其分布圆直径D=125mm，柱塞直径d=16mm，若泵以3000rpm转动，测定输出流量为50L/min。求斜盘的倾角是多少？（忽略泄漏）
2-5．齿轮泵的困油现象是如何产生的，有何危害。叶片泵和轴向柱塞是否有困油现象？
答：齿轮啮合的重叠系数大于1，使闭死容积发生体积变化，……
双作用叶片泵理论上无困油现象，单作用叶片泵和柱塞泵有困油现象。
2-6．对双作用叶片泵的定子内曲线有什么要求，双作用叶片是否可作液压马达使用？

2-7．某变量叶片泵的转子外径d=83mm，定子内径D=89mm，叶片宽度b=30mm。求：
(1)当泵的排量为16mL/r时，定子与转子之间的偏心量有多大？
(2)泵的最大排量是多少？
3-1．结合溢流阀的特点回答下列问题：
(1)先导式溢流阀的阻尼小孔有何作用；可否扩大或堵死；如果这样扩大或堵死，有何后果？
(2)遥控口可否接油箱，主阀和先导阀分别处于何种状态？
(3)溢流阀的进、出油口可否接反，说明原因。
答：
3-2．一溢流阀调定压力为30MPa，溢流量为95L/min，该阀溢流时消耗的功率为多少？
解：
3-3．直动式溢流阀和直动式顺序阀的调定压力均为9MPa，给两阀的进、出油口均通10MPa的压力油，那个阀可以开启，为什么？

3-4．先导式溢流阀主阀芯上的阻尼孔直径d0=1mm，长度为L=12mm，通过小孔的流量为0.5L/min，油液密度r=860kg/m3，运动粘度r=20mm2/s，试求小孔两端压力差。
3-5．把减压阀的进出油口反接行不行？为什么？

3-6．图示各溢流阀调定压力均为p，当节流阀关闭时，压力表的读数是多少？

a) b)
题3-6图
答：a）图读书为p；b）图读数为2p。
3-7．现有两块阀，铭牌看不清，要求不拆开阀，根据阀的工作原理判断哪个是先导式溢流阀，哪个是先导式减压阀？
3-8．何谓换向阀的位，通和中位机能？试举例说明。
答：
3-9．在图示回路中，任一电磁铁通电，液压缸都不动，这是为什么？如何解决？
题3-9图

3-10．图中溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为2.5MPa，设缸的无杆腔面积为50cm2液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时，压力损失分别为0.2MPa和0.3MPa。试问：当负载F分别为0，7.5KN和30KN时(1)、缸能否移动？(2)、A、B和C三点压力数值各为多少？（不计摩擦力和液体流动阻力）

题3-10图
解：
1、判断是否能运动，如果系统的压力大于负载要求的压力就能动，否则不动。
系统调定的最高压力为5MPa。
F＝0时，p0＝0，液压缸可以运动；
F＝7.5KN时，p=1.5MPa,可以运动；
F＝30KN时，p=6MPa,液压缸不动。
2、A、B、C 3点压力需分开讨论：
1） F=0, pc=0; pb=0.2PMa; pa=0.5MPa;
2) F=7.5KN, pc=1.5MPa; pb=1.7MPa; pa=2.0MPa;
3) F=30KN, pc=6Mpa(2.5Mpa); pb=2.5MPa; pa=5.0MPa;
3-11．流量控制阀的节流口采用哪种形式最好，为什么？
3-12．调速阀和节流阀有何不同？
4-1．图示三种结构形式的液压缸，进入液压缸的流量为q，压力为p1，试计算各液压缸的推力和速度，并指出运动方向。
解：左图： ； ；缸向左运动，
中图：差动连接，缸向右运动， ；，
右图：为柱塞缸，缸只能向右运动，速度、推力同中图。
4-2．图示两种结构相同且串联的液压缸，设缸的无杆腔面积A1=100cm2，有杆腔面积为A2=80cm2，缸1输入压力p=0.9MPa，流量q=12L/min，若不计摩擦损失和泄漏，问：
(1)、两缸承受相同负载时，该负载大小及两缸的运动速度各是多少？
(2)、缸2的输入压力时，两缸各能承受多少负载？
(3)、缸1不承受负载时，缸2能承受多大负载？
题4-2图
解：先列缸1、缸2的力平衡方程：

p1A1=F1+p2A2 (1)
p2A1=F2 （2）
1)当F1=F2时，带入上式，

2）当p2=p1/2时：

3）当F1＝0时：
4-3．如图所示，已知油缸I大端活塞面积为A2，小端活塞面积A1，油缸II无杆腔面积为A3，输入油缸I的流量q，压力为p，求：
(1)、油缸II的输出推力F；
(2)、缸II的速度与缸I的速度之比。

题
4 -3图

解：

4-4．O型密封圈在低压和高压下如何起密封作用的？在什么条件下安装时必须在侧面加挡圈。
4-5．比较V型、Y型密封原理和结构特点有何异同。
5-1．滤油器有几种类型？它们的滤油效果有什么差别？
5-2．怎样考虑滤油器在各安装位置上的精度要求？
5-3．一波纹气囊式蓄能器容量V0=4L，若系统的最高压力P2=6MPa，最低工作压力P1=3.5MPa，试求蓄能器所能输出的油液容积。
5-4．改正图示油路中滤油器的安装错误并指出原因？

题5-4图
5-5．叙述油箱的结构及各部分的作用。
5-6．常用的油管接头有哪几种形式，密封机理各是什么？
6-1．溢流阀在液压系统中有那些用途，试绘出几种溢流阀用途的基本回路。
6-2．什么叫卸荷回路？有何作用？画出两种卸荷回路。
6-3．如图所示增压回路，泵的出口压力为pP=2.5MPa，缸径分别为D1=100mm，D2=140mm，若夹紧力为1.53×105N，不计其它损失，试求增压缸高压腔缸径。
题6-3图
6-4．在什么情况下，液压系统需要设计泄压回路？
答：在压力较高，液压缸内储存油液较多时，需要考虑泄压（释压）回路。
6-5．在进油、回油和旁油路节流调速回路中，泵的泄漏对执行元件的运动速度有无影响？液压缸的泄漏对速度有无影响？为什么？
6-6．试推导双出杆进、出联合节流阀调速回路的速度负载特性方程（不计管路损失）。
6-7．容积调速回路中，泵和马达的泄漏对马达转速有无影响？
6-8．变量泵－变量马达容积调速回路怎样进行调速？有何特点？
6-9．图示液压回路，限压式变量泵调定后的流量压力特性曲线如图所示，调速阀调定的流量为2.5L/min，液压缸的两缸有效面积A1=2A2=50cm2，不计管路损失，求：
(1)、缸的无杆腔压力P1；
(2)、当负载F=0和F=9000N时有杆腔压力P2。
解：1）无杆腔压力：
无杆腔的压力取决于限压式变量泵的工作点，先要求出变量泵的工作流量，
有杆腔的流量为2.5L/min,则：

由图中变量泵的p-q曲线可知，
2）求有杆腔压力：
F＝0时：
F＝9000N时；
6-10．双泵供油，差动快进速度换接回路如图所示。已知泵的输出流量q1=16L/min，q2=4L/min，缸的面积A1=100cm2，A2=60cm2，快进时负载F=1000N，油液流过方向阀的压力损失Dp=0.25MPa。不计管路损失，试求：
(1)、快进时缸速υ和压力表的读数；
(2)、工进时若压力表读数为8MPa，液控顺序阀的调定压力宜选多大？
解：要计算该题，必须先看懂液压回路，该回路是双泵、差动快进，调速阀回油路节流调速回路。
快进时，两泵同时供油，且电磁换向阀断电，形成差动回路。
1）快进时的压力与速度
压力取决于负载，

2）液控顺序阀调定压力：
该问题是考查对回路的理解能力，顺序阀用于工进时卸荷，因此调定压力肯定小于工进压力，要保证快进动作的可靠性，该调定压力必须大于快进压力。在保证快进动作可靠的前提下，调定压力小一点较好。
6-11．实现多缸顺序动作的控制方式有哪几类？各有什么特点？
6-12．在图示串联缸同步回路中，已知D2=100mm，D1=80mm、载荷F=2×105N，不计阻力损失，求：
(1)、右缸的活塞杆直径d；
(2)、当载荷F分别作用在A、B、C各点，计算两缸无杆腔压力p1和p2。
题6-12图
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