液压与气压传动课后习题答案(王积伟主编 第二版) 第一章 1-1 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到 3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值 解： ''3343049.9105010110V V V m ---?=-=?-?=-? 64 3 070010110 1.45010 k V p Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度 解：外筒内壁液体粘度： ()()0 242 22/2 /2 408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512 p f D d a n D m s T T N m A DA D l d dy d dy dy d D d P S u F μπτπμ τμτμμ τμμ τμμ-==??=??= ====???=?===-?-∴===?? ? 1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长 度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s ，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？ 解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有 F=F f ＝μA(du /dy) 其中， A 为活塞表面积，A ＝л d L 又du /dy=v/h=v/{(D-d)/2} 所以 F ＝μA(du /dy)= μ×лdL × v/{(D-d)/2}=0.065×3.14×11.96×0.01×14×0.01×2 ×0.5/((12-11.96)×0.01)=8.54N 1-5 如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度 为31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。
解：取水槽液面为基面列出静力学基本方程： a p p h g g ρρ+= 则真空度为： 310009.819.810a p p gh ρ-==??=?pa 1-7液压缸直径D=150mm ，柱塞直径d=100mm ，液压缸中充满油液如果柱塞上作用着F=50000N 的 力，不计油液的重量，求图示的两种情况下液压缸中压力分别等于多少？ 解 : 00224 6.34 6.3aa a a bb b p p gh p F F a p p Mp A d F F b p p Mp A D ρππ=+≈====== ==缸缸缸图中图中 1-8图示容器A 中的液体的密度ρA ＝900Kg/m3,B 中液体的密度为ρB ＝1200 Kg/m3， Z A =200mm, Z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞，试求A,B 之间的压力差 解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程解决： P A +ρ A g Z A ＝ρ B g Z B + ρ 水银 g h + P B 所以ΔP AB ＝P A -P B ＝ρ B g Z B + ρ水银 g h -ρ A g Z A 因为76厘米高水银柱为P 0 则60毫米高水银柱形成的压力P ＝(60/760) × P 0 所以（取g=10 P 0＝105Pa ） ΔP AB ＝1200×10×180×10－3＋60/760×105－900×10×200×10－3 ＝2160＋7.89×103－1800＝8250 Pa 1-9 如图所示，已知水深H=10m,截面22120.02,0.04A m A m ==，求孔子的出流流 量以及点２处的表压力（取1?=，不计损失） 解：取Ｂ面为基面，据图示两截面列出的能量方程： 22 112222p V p V g g g g ρρ+=+ 由于１截面与大气接触，则 1a p p = 2a p p g h ρ =+ 且有连续方程：1122V A V A q == 30.326/q m s ∴= = = 则２处的表压力即 '3211010100.1a p p p gH Mpa ρ=-==???= 1-11有一液压缸，流量为25L/min ，吸油管直径25mm ，泵的吸油口比油箱液面 高出400mm 。
如只考虑吸油管中的沿程压力损失，油液的运动粘度为 30?610-2/m s ，油液的密度为9003/kg m ，问泵的吸油腔处的真空度为多少？ 解：如图，对1-1截面和2-2截面建立实际能量方程： 22 112212112211223352,)22/,/0.326/101010100.1a a p v p v h p p p p gh g g g g v A v A q v q A v q A q m s P gh Mpa ρρρρ+=++==+====∴= = ?==??== 其中（又故 1-12泵从一个大的油池中抽吸油液，流量为q ＝150L/min,油液的运动粘度ν=34 ×10－6m 2/s,油液密度ρ=900 kg/m3吸油管直径d ＝60厘米，并设泵的吸油管弯头处局部阻力系数ξ＝0.2，吸油口粗滤网的压力损失Δp ＝0.0178MPa 如希望泵入口处的真空度P b 不大于0.04 MPa ，求泵的吸油高度h （液面到滤网之间的管道沿程损失可忽略不计） 解：以油池液面为基准，定为1－1截面，泵吸油处为2－2截面泵吸油口液体流速： V 2 =4 q/лd 2=4×150×10－3/(л×602×10－6) =53.1m/min=0.89m/s Re= V 2d/ν=0.89×60×10－3/(34×10－6)=1570.6c t 属于间接冲击 max max 0max 1.813.81c t p cv Mpa t p p p Mpa ρ?===+?= （3） t=0.05>c t ,属于间接冲击 max max 0max 0.72 2.72p Mpa p p p Mpa ?==+?= 第二章 2-1 已知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工 况下液压泵出口处的工作压力值。
解：a)0p = b)0p = c)p p =? d)F p A = e)2m m T p V π= 2-2如图所示，A 为通流截面可变的节流阀，B 为溢流阀溢流阀的调整压力是 P y ，如不计管道压力损失，试说明，在节流阀通流截面不断增大时，液压泵的出口压力怎样变化？ 答：当阀A 流通截面小于某一值时，P 维持P y ，B 打开 阀A 流通截面继续增大，增大到最大值时，P=0,B 不打开 2-3试分析影响液压泵容积效率v η的因素 答：容积效率表征容积容积损失的大小 由1v t t q q q q η?= =- 可知：泄露量q ?越大，容积效率越小 而泄露量与泵的输出压力成正比，因而有 111v t n k k p q v η= =- 由此看出，泵的输出压力越高，泄露系数越大，泵 排 量越小，转速越底，那么容积效率就越小 2-4泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa，当转速为1450r/min时，机械效率为η m ＝0.9。
由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为106 L/min，压力为2.5 MPa时，流量为100.7 L/min，试求： ①泵的容积效率； ②如泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，计算泵的流量为多少？ ③上述两种转速下泵的驱动功率 解：①通常将零压力下泵的流量作为理想流量，则q t ＝106 L/min 由实验测得的压力为2.5 MPa时的流量100.7 L/min为实际流量，则 ηv＝100.7 /106=0.95=95% ②泄漏流量Δq只于压力有关,由于压力没变所以则有 q t / =qn / /n=100.7×500/1450=34.7 L/min ③当n=1450r/min时, P=pq/(η v η m )=25×105×100.7×10-3/（60×0.95×0.9）=4.91kw 当n=500r/min时, P=pq/(η v η m )=25×105×34.7×10-3/（60×0.95×0.9）=1.69kw 2-4设液压泵转速为950r/min，排量＝168L/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总功率为0.87，试求： (1)泵的理论流量； (2)泵的容积效率； (3)泵的机械效率； (4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率； (5)驱动泵的转速。
解：① q t ＝V p n=168×950=159.6 L/min ②η v =q/q t =150/159.6=93.98% ③η m =η/ηv =0.87/0.9398=92.57% ④ P=p q/η =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）=84.77kw ⑤因为η=p q/T ω 所以T=p q/ηω = p q/（2ηлn ） =29.5×106×150×10-3/（2×0.87×3.14×950） =852.1N.m 2-6 分析双作用叶片泵配油盘。