《液压传动》习题及答案.docx

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《液压传动》习题及答案

《液压传动》习题及答案

　　　　　　第一章绪　　论　　　　1－2液压传动装置、、和四部分组成，　　1－1液压系统中的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。

　　　　其中和为能量转换装置。

　　　　　　1—3设有一液压千斤顶，如图1—3所示。

小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。

求：

　　①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；　　②此时密闭容积中的液体压力p；　　⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；　　④如果小活塞上有摩擦力fl＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000N,杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄至油箱，重新完成①、②、③。

　　3　　　　　　图题1—3　　　　1　　　　第二章液压油液　　　　2－1什么是液体的粘性？

　　2－2粘度的表式方法有几种？

动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？

2－3压力和温度对粘度的影响如何？

　　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／m，试回答以下几个问题：

　　1）30号机油的平均运动粘度为（　　）m／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×10m／s，密度ρ＝1000kg／m；20℃时空气的运动粘度为15×10m／s，密度ρ＝／m；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?

　　L—62　　3　　—62　　3　　2　　3　　hDvdF图题２－7　　2　　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／m，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。

　　3　　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　　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＝×l03kg／m3。

试计算A　　　　4　　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。

　　　　5

　　　　　　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=，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液压马达的输出转矩；　　②液压马达的输出转速（nM）。

　　　　图题4-7　　§4－2齿轮泵和齿轮马达　　4－8试在图4－8所示CB齿轮泵的工作原理图上，分析下列几个问题：

　　1）标出齿轮A的旋转方向；　　2）图中齿轮泵上标有1．2、3、4四个点的位置，其中齿轮在（　　）点附近的位置密封工作腔容积是逐渐增大的，形成部分真空，在（　　）点附近的位置密封工作腔容积　　　　11　　逐渐减小，产生油压作用。

在（　　）点密封工作腔容积不变化。

　　3）吸油腔的油，在泵内沿着（　　）所示的途径到压油腔，然后排出泵外。

（A）1一M一2（B）2一M一1（C）2—3一4—1（D）1一4一3—2　　4）比较图中4点与3点的压力大小（p4p3），主要原因是（　　）。

（A）压力油通过齿顶圆和泵体内孔间隙，产生了压力降低。

（B）密封容积在不断变小，压力逐渐升高。

　　题图4－8　　　　题图4－9　　4－9试在如图所示的齿轮马达的工作原理图上分析以下几个问题：

1）标出齿轮A的旋转方向。

　　2）试分析进、出油口孔径制造成同样大小的理为（A）减小径向不平衡力；（B）使马达正转、反转时性能相同（c）提高马达的效率。

　　3）在马达的出油口处，是否会产生局部真空。

（A）产生；（B）不会产生。

　　4）齿轮马达，于进口通道较大，每个齿轮在每瞬间都有2—3对齿间充满了高压油，高压油使齿轮轴产生转动的理为（　　）。

　　（A）充满高压油的所有齿面都能产生径向不平衡力，在这些力共同作用下使得齿轮轴产生转动。

　　　　12　　（B）只有在与啮合点相关的齿间内，它的齿面两侧所受到液压力面积不等，产生了切向不平衡力，使齿轮轴产生转动。

　　（c）啮合点使高压腔与低压腔分开，进口的压力高，出口的压力低，压差产生的力使得齿轮轴转动。

　　4－10试分析下述几个问题：

　　1）限制齿轮泵压力提高的主要因素是（　　）；　　（A）流量的脉动（B）因油现象（C）泄漏；（0）径向不平衡力t2）在CB—B齿轮泵中，原动机通常通过（　　）来驱动主动齿轮彻（A）齿轮；（B）皮带拖（C）联轴节。

3）如原动机反转，该泵能否正常工作（　　）（A）能；（B）不能。

　　4—11CB—B齿轮泵的泄漏有下述三种途径，试指出：

其中（　　）对容积效率影响最大（A）齿顶圆和泵壳体的径向间隙；（B）齿轮端面与侧盖板的轴向间隙；（C）齿面接触处（啮合点）的泄漏。

　　4—12为消除齿轮泵的因油现象，在侧板上开出两条分别与压油腔和吸油腔相通的卸荷槽，两槽的间隔应保证在任何时刻，闭死容积不能同时与两个卸荷槽相通。

当闭死容积增大时，闭死容积通过侧板上的卸荷槽与（　　）相通；当闭死容积减小时，闭死容积通过侧板上的卸荷槽与（　　）相通。

　　（A）压油腔；（B）吸油腔。

　　§4－3叶片泵和叶片马达　　4－13图4－13所示为双作用式叶片泵与马达原理图　　1）若将原理图看成马达时，（　　）窗口进油，（　　）窗口排油。

　　2）若将原理图看成泵时，（　　）窗口为高压油排出口，（　　）窗口为吸油口。

　　　　　　13　　3）将图看成泵，当叶片1、2、3分别转到图示1’、2’、3’位置时压力图将从窗口a排出。

如不考虑叶片厚度对容积的影响，试分析泵工作时密封容积变小的原因为（）。

（A）叶片2在过渡曲线的运动使密封容积变小强迫油从窗口a排出去，叶片1、3对容积变小不起作用；　　（B）叶片1、3分别在长、短半径圆弧中的运动，使密封容　　积变小，强迫油从窗口a排出，叶片2对容积变小不起作用.　　题图4－13（C）叶片1、2、3共同使密封容积变小，三个叶片都起了强迫油从窗口a排出去作用。

　　§4－3柱塞泵和柱塞马达　　4－14图4一14所示为轴向往塞泵和马达的工作原理图，转子按图示方回转：

1）若作液压泵时，配油盘安装位置与进出油窗口的位置应为（）2）若作液压马达时，配油盘安装位置与进出油窗口的位置应为（）（A）如截面A1—A1所示；其中a为进油窗口、b为出油窗口；（B）如截面A1—A1所示；其中b为进油窗口、a为出油窗口；（C）如截面A2一A2所示；其中a为进油窗口、b为出油窗口；（D）如截面A2一A2所示：

其中b为进油窗口、a为出油窗口。

　　　　题图4－14　　　　14　　　　　　第五章液压缸　　　　5—1如图示，已知单杆活塞缸的缸筒内径D＝90mm，活塞杆直径d＝60mm，进入油缸的流量Q＝251／min，进油压力P1＝60×105Pa，回油压力P2＝5—×105Pa，试判断并计算图示各联接方式时，油缸运动的方向及进度大小?

最大牵引力方何及大小?

　　题图5－1　　5—2已知液压缸活塞的有效面积为A，运动速度为v，有效负载为FL，供给液压缸　　的流量为Q，压力为p。

液压缸的总泄漏量为Ql,总摩擦阻力为Ff，试根据液压马达的容积效率和机械效率的定义，求液压缸的容积效率和机械效率的表达式。

5—3如图所示，—单杆活塞缸，无杆腔的有效工作面积为A1，有杆腔的有效工作面积　　为A2，且A1＝2A2。

求：

①当供油流量为Q＝30L/min时回油流量Q’＝？

②若液压缸差动联接，其他条件不变，则进入液压无杆腔流量为多少？

　　题图5－3　　　　题图5－4　　5—4图示为一柱寒液压缸，其柱塞固定，缸筒运动。

压力油从空心柱塞通入，压力为p,流量为Q,活塞外径为d，内径为d0，试求缸筒运功速度v和产生的推力F。

　　　　15

　　　　　　开口时的局部损失及管路损失略去不计。

①试确定活塞在运动中和到达终点时a、b和c点处的压力；②当负载加大到FL＝4200N,这些压力有何变化?

　　§9－2快速运动和速度换接回路　　9—7如图所示的液压系统中，串联着两个薄壁小孔型的节流阀。

两节流阀的开口大小不同，通流截面积分别为Al＝，A2＝cm2，流量系数C=0．67。

油的密度ρ＝900kg／m3，负载R＝10000N，溢流阀调定压力PY＝36×105Pa，泵流量QP＝25L／min，活塞面积S＝50cm2，管道损失忽略不计。

试计算：

1）阀3接通时，活塞的运动速度为多少?

　　2）阀3断开后，活塞的运动速度为多少？

3）将原先两节流阀位置互换一下，取Al＝，A2＝cm2，两节流阀连接点c处压力是否会变，活塞运动速度为多少?

　　31　　（计算前先思考一下两节流阀串联时，活塞运动速度是于开口面积较小的节流阀调定，还是两个节流阀共同作用的结果）　　9－8说明图示回路工作原理，编写电磁铁动顺序表并说明液控单向阀作用。

9－9试说明图示之回路的工作原理，列出各电磁铁的动作顺序表（速度v一工进＞v　　二工进）　　　　9—10说明图示之回路是如何实现“快速进给一加压、开泵保压一快速退回”动作循环的?

分析单向阀1和2的功用。

　　32　　9－11假如要求附图所示之系统实现“快进一工进一快退一原位停止和液压泵卸荷工作循环，试列出各电磁铁的动作顺序表。

　　　　9－12试说明图示之回路若实现快进→一工进→二工进→快退→原位停止的动作循环，列出各电磁铁的动作顺序表（速度v一工进＞v二工进），其中节流阀1的开口大于节流阀2的开口。

　　图9-12　　　　33　　9-13图示之回路为实现快进－工进－工进－快退－停止的动作循环回路，且工进速度比工进快，试说明工作原理，列出电磁铁动作顺序表。

　　题9－13　　　　§9－3多缸动作回路　　9—14在图所示回路中，两液压缸两边腔有效工作面积都相等，液压缸I的负载FL1大于液压协缸Ⅱ的负载FL2：

FL1＞FL2，如不考虑泄漏，摩擦等因素，试问：

①两液压缸是否先后动作；运动速度是否相等?

　　②如将回路中节流阀口全打开，使该处降为零，两液压缸动作顺序及运动速度有何变化？

　　③如将回路中节流阀改成调速阀，此液压缸的运动速度是否相等？

④如将节流阀或调速阀移置到进油路上，如图（b）所示，以上结论有何变化?

　　　　34　　　　　　图9－14　　9—15在图示回路中，两液压缸的活塞面积相同．Al＝20cm2：

，但负载分别为FL1＝8000N，FL2＝4000N，若溢流阀的调定压力为PY＝4．5MPa。

试分析减压阀调定压力分别为PJ＝1MPa、2MPa、4MPa时，两液压缸的动作情况。

　　题9－15　　　　　　　　35