液压与气压传动习题与答案Word下载.docx

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2—4我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg／m3，试回答以下几个问题：

1）30号机油的平均运动粘度为（）m2／s；

2）30号机油的平均动力粘度为（）Pa．s；

３）在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？

2—520℃时水的运动粘度为l×

10—6m2／s，密度ρ＝1000kg／m3；

20℃时空气的运动粘度为15×

10—6m2／s，密度ρ＝1.2kg／m3；

试比较水和空气的粘度（）

（A）水的粘性比空气大；

（B）空气的粘性比水大。

2—6粘度指数高的油，表示该油（）

（A）粘度较大；

（B）粘度因压力变化而改变较大；

（C）粘度因温度变化而改变较小；

（D）粘度因温度变化而改变较大。

2—7图示液压缸直径D=12cm，活塞直径d＝11.96cm，活塞宽度L＝14cm，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa·

s的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5m／s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F等于多少?

第三章液压流体力学基础

§

3－1静止流体力学

3—1什么是液体的静压力？

压力的表示方法有几种？

压力的单位是什么？

3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F＝3000N。

已知d=1m,h=1m,ρ=1000kg／m3，

试求：

①圆筒内底面所受的压力及总作用力；

②定性说明各容器对支承其桌面的压力大小；

③当F＝0时各圆筒内底面所受的压力及总作用力。

题图3－2

3—3如图所示，密闭容器中充满密度为ρ的液体，柱塞直径为d、重量为FG，在力F作用下处于平衡状态。

柱塞浸入液体深度h，试确定液体在测压管内上升的高度x。

图题3－3

3—4如图所示密封油箱分别与两个水银测压管相连，油箱上部充气，各液面

高度如图所示。

1）在油箱右侧选取三个水平面A—A，B一B，C—C，其中（）为等压面

2）试比较同一水平线上的1，2，3，4，5各点的压强的大小。

题图3－4

3—5液压缸直径D＝150mm，柱塞直径d＝100mm，液压缸中充满油液。

如果在柱

塞上[图（a）]和缸体上[图（b）]的作用力F＝50000N，不计油液自重所产生的压力，

求液压缸中液体的压力。

题图3－5

3—6如图（a）所示．U形管测压计内装有水银，其左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。

已知h=20cm，h1＝30cm，水银密度ρ＝13.6×

l03kg／m3。

试计算A点的相对压力和绝对压力；

又如图（b）所示，容器内同样装有水，其中h1=15cm，h2=30cm，试计算A点的真空度和绝对压力。

图题3－6

3—7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ρ＝900kg／m3，管外大气压力Pa=101325Pa，试求管中油面上B点的压力。

图题3－7图题3－8

3—8如图所示，已知容器A中液体的密度ρ＝900kg／m3。

容器B中液体的密度ρ＝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。

3－2流体动力学

3—9什么是理想液体？

3—10液体在管道中流动有几种流动状态？

液体的流动状态用什么来判别？

3—11水力直径与水力半径的关系如何？

怎么计算？

3—12流量连续性方程和伯努力方程分别是什么定理在流体力学中的表达形式？

3—13如图所示，一管道输送ρ＝900kg／m3的液体，h＝15m。

测得压力如下：

①点

l、2处的压力分别是p1=0.45MPa、p2＝0.4MPa；

②p1＝0.45MPa、p2＝0.25MPa。

试确定液流方向。

图题3－13图题3－14

3－14如图所示，用—倾斜管道输送油液，已知h=15m，p1＝0.45MPa、p2＝0.25MPa，d＝10mm，l=20m,ρ＝900kg／m3，运动粘度ν＝45×

10—6m2／s，求流量Q。

3－15如图所示，液压泵以Q=251／min的流量向液压缸供油，液压缸直径D=50mm,活塞杆直径d＝30mm，进、回油管直径d1＝d2＝10mm，试求活塞的运动速度及油液在进、回油管中的流速。

能否直接应用连续性方程计算两油管中的流速?

题图3－15题图3－16

3－16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，试求开始能够抽吸时的管中流量。

3－3管道中液流特性

3—17由于流体具有（），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（）损失和（）损失两部分组成。

3—18某一液压泵从油箱吸油。

吸油管直径d＝60mm，流量Q＝150L／min,油液

的运动粘度ν＝30×

10—6m2／s，ρ＝900kg／m3，弯头处的局部损失系数ζ1＝0.2，吸油口粗滤油网上的压力损失Δp＝0.178×

105Pa。

若希望泵吸油口处的真空度不大于0.4×

105Pa，求泵的安装（吸油）高度（吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计）。

题图3－18题图3－19

3—19某泵从油箱吸油状态如图所示。

已知：

泵的流量Q＝32L／min；

吸油管内径d＝25mm；

泵吸油口距液面高h=500mm；

粗滤油网上压力降Δp＝0.1×

105Pa；

所用液压油密度ρ＝900kg／m3；

液压油的运动粘度ν＝20cSt。

不计液压泵的容积效率，试求泵吸油口处的真空度。

3—20液压泵从一个大容积的油池中抽吸润滑油，流量Q＝1.2×

10-3m3／s，油液粘

度为40。

Ｅ，密度ρ＝900kg／m3，求：

①泵在油箱液面以上的最大允许装置高度，假设油液的饱和蒸气压为2.3m高水柱所产生的压力，吸油管长l＝l0m，直径d=40mm，仅考虑管中的摩擦损失。

②当泵的流量增大一倍的，最大允许装置高度将如何变化?

图题3－20图题3－21

3—21如图所示。

直径D＝200mm的活塞在泵缸内等速地向上运动．同时油从不变液位的开敞油池被吸入泵缸。

吸油管的直径d＝50mm，沿程阻力系数λ＝0.03，各段长度L＝4m,每个弯头的局部阻力系数ζ＝0.5，突然收缩局部损失系数ζ缩＝0.5，突然扩大局部损失系数ζ扩＝1，当活塞处于高于油池液面h＝2m时，为移动活塞所需的力F＝2500N。

设油液的空气分离压为0.1×

105Pa，密度ρ＝900kg／m3，试确定活塞上升的速度，并求活塞以此速度运动时，能够上升到多少高度而不使活塞和油相分离。

3—22有一管径为d的垂直管，水从固定液位h

的水箱中沿此管流入大气中。

流量和管长的关系，并指出液位和管长是怎样关系时流量将不随管长而变化，为常值。

设管中的沿程阻力系数λ为常数，且忽略管路进口损失。

3－4孔口和缝隙液流

3—23液流流经薄壁小孔的流量与（）的一次方成正比，与（）的1/2次方成正比。

通过小孔的流量对（）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。

3—24通过固定平行平板缝隙的流量与（）一次方成正比，与（）的三次方成正比，这说明液压元件内的（）的大小对其泄漏量的影响非常大。

3—25如图所示，当阀门关闭时压力表的读数为0.25MPa；

阀门打开时压力表的读数为0.06MPa；

如果d＝12mm，ρ＝900kg／m3，不计液体流动时的能量损失，求阀门打开时的液体流量Q。

第四章液压泵和液压马达

4－1液压泵概述

4—1在液压传动中，液体单位面积上所受的法向力称压力。

在泵和马达的技术规格中。

常用到的压力有：

（A）工作压力；

（B）最大压力；

（C）额定压力；

（D）吸入压力

1）试指出下述情况下是指何种压力：

泵的进口处的压力叫（）；

泵实际工作的压力叫做（）；

马达的输入压力又可称为马达的（）；

泵在短时间内超载所允许的极限压力叫做（）；

泵在连续运转时所允许的最高压力叫做（）；

2）在上述四种压力中，（）是受到外界条件因素变化而变化（如负载大小、安装位置高度、管路的阻力损失等）。

而（）只是表示该泵的技术指标，并不随外界负载等因素而变化。

3）对同一个泵，试比较它们的（A）工作压力；

（C）额定压力三者在数值上的大小关系。

（＞、＝、＜）

4—2所示为容积式液压泵的工作原理图．在下列情况，流量如何变化：

当泵输出压力增高时，油从柱塞与缸体配合间隙中的泄漏量增加，泵的排量（）

如果柱塞直径d增大，泵的排量（）；

当凸轮的转速增大，泵的排量（）；

当凸轮的偏心量e增大，泵的排量（）；

（A）增大；

（B）减小；

（C）不变。

图题4－2

4—3液压泵单位时间内排出液体的体积称泵的流量，泵的流量又可分为

（A）实际流量；

（B）理论流量，（C）额定流量。

1）泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（）；

2）在没有泄漏情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为（）；

它等于排量和转速的乘积；

3）在实验中或实际生产中，常把零压差下的流量（即负载等于零时的流量）视为（）；

4）有些液压泵在工作时，每一瞬间的压力各不相同，但在每转中却按同一规律变化，这就是泵的流量脉动。

瞬时流量一般指的是瞬时（）；

5）对同一定量泵，如果输出压力小于额定压力且不为零，转速保持不变，试比较上述（A）实际流量；

（B）理论流量，（C）额定流量在数值上的大小关系。

4－4某液压泵输出油压P=200×

l05Pa，液压泵转速n＝1450r／min，排量q＝100cm／r,已知该泵容积效率ηυ＝０.95，总效率η＝0.9,试求:

1）该泵输出的液压功率

2）驱动该泵的电机功率

4－5某液压泵的额定压力为200×

l05Pa，额定流量Q=201／min，泵的容积效率

ηυ=0.95，试计算该泵的理论流量和泄漏量的大小。

4—6已知液压泵的额定压力为PH，额定流量为Q，如忽略管路损失，试确定在图示各工况下，泵的工作压力P（压力表读数）各为多少：

a）泵的出口用油管直接接入油箱；

b）泵的出口连接到面积为A、负载为F的液压缸上；

c）泵的出口经开口面积为f的薄壁型节流孔后再接回油箱，d）泵的出口分别接油箱和面积为A、负载为F的液压缸。

图题4－6

4—7某液压马达排量qM=250ml/r，入口压力为9.8MPa，出口压力为0.49MPa，

其总效率为ηM＝0.9，容积效率为

ηMV＝0.92。

当输入流量为22L／min时，试求：

①液压