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1、液压传动与控制习题集液压传动课程组aw-12-1-236同H出口me传功二心空汙也恸1=旷 k-才工专部使用前言液压传动与控制教材由工业高等专科学校、工学院、新疆工学院、工学 院四所院校编写，于 1994 年 6 月由大学出版。阅历十余年，液压传动的容发展 很快，所以修订后再出版。为有利于教学，编了该教材的思考题与习题集，仅供 参考。编者2005 年 月目录绪论4 第一章 工作介质及液压流体力学基础4 第二章 液压泵及液压马达7 第三章 液压缸9 第四章 控制阀10 第五章 液压辅件13 第六章 液压基本回路14 第七章 典型液压系统分析19 第八章 液压系统的设计与计算20 第九章 液压伺服
2、控制系统20 第十章 液压系统（设备）的安装、调试、使用及维护21第十一章 液压系统的故障诊断及排除21绪论0-1 何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图，说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用?0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较，有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1- 1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。1- 2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1- 3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么?1- 4 为什
3、么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时，其活塞运动 速度由什么来决定?1- 5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别? 1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm3的液压油，在50C时流过恩氏粘度计的时间ti=153s ；同体积的蒸馏水在 20C时流过的时间t2 = 51s。该油的恩氏粘度oE50、运动粘度v、动力粘度“各为多少？油 液的新、旧牌号各为什么?解：oE50 t15351v 二 8oE50 -864/oE50 二 8X3 -864/3 二
4、21.12G）- v P = 21.12 x 10-6 x 900 x 103 = 19（cp）旧牌号 20；新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt，其密度p = 900kg/m3，求其动力粘度和恩氏粘度 各为多少？解：卩=v P - 20 x 10-6 x 900 x 103 - 18（cp）由 v - 8.0oE - 8.64/ oEtt导出 8.0oE -voE -8.64 -0 ttoEt20 202 4 * 8 xC 8.64)_ 20 土 262*46oE = 2.875oE =0.375 (舍去)t1t 2题 1-10 图1-10如图所示直径为d，重量为G的柱塞浸没在
5、液体 中，并在F力作用下处于静止状态。若液体的密度为p， 柱塞浸入深度为h，试确定液体在测压管上升的高度x。解：设柱塞侵入深度h处为等压面，即有p g (h + x)F + G兀d 24导出1-11在题图1-12所示的阀上，如果流过的流量为lx105cm3/min，开口量为2mm，阀芯直径为30mm，液流流过开口时的角度6 =69，问阀芯受 到的轴向液动力是多少?解：(m2)q 二 105 cm3 / min 二 105 x 10-6 / 60 二 1.67 x 10-3 (m3 / s)A = 2 x 10-3 x 30 x 10-3 x 兀=1.885 x 10-4v = q / A =
6、1.67 x 10-3 /1.885 x 10-4 = 8.842m/ sF = p q P v cos 01 1 1取 P 二 1, F 二 900 x 1.67 x 10-3 x 8.842 x cos69。二 4.753(N)11-12圆柱形滑阀如图所示。已知阀芯直径d =20mm，进口油压R=9.8MPa，出口油压p2 =9.5MPa，油液密度p = 900kg/m3，阀口流量系数C =0.62。求通过阀口的流量。解：a 题 1-12 图 13A = 20 x 10 -3 x 兀 x 2 x 10 -3 = 1.26 x 10 -4(2)x2 q = C - A -Apx v p=0.
7、62 x 1.26 x 10-4 x(9.8 9.5)x 106 = 2.012(m3 / s900=12072L /min1-13如图所示，油管水平放置，1-1断面和2-2断面处的直径为d、d2，液体在管路作连续流动，若不考虑管路能量损失。(1) 断面1 -1、2-2处哪一点压力高？为什么？(2) 若管路通过的流量为q，试求断面1T和2-2两处 的压力差Ap。解：(1)用1 1和2 2截面列伯努利方程0 h = h12其连续性方程为：A1V1 = A2V 20 A V代入伯努利方程得出p2P，即2 2处的压力高q Vi _ Ind 24qnd 2nd 21 2 1 2代入伯努利方程得出Ap
8、_ p2pPg v2 v 2128 Pgn21-14已知管子径d =20mm，液体的流速u =5.3m/s，液体运动粘度v =0.4cm2/s，求液流的雷诺数和流态。解： Re4vdV5.3 x 0.020.4 x 10 - 4_ 2650 Rec_ 2320所以流态为紊流1-15有一光滑的圆管，径8mm，有N32号机械油(40C)，流过流量q=30L/min，问流 动状态如何？若流量不变，管径为何值时流态可为层流？解：N32 机械油 40C 时 V _ 32cst _ 32 x 10-6m2 / s30 x10 360xn 一0.0042 _ 9.95m/S1) R_ 如 _ 9.95 x
9、0.08 _ 2487.52650 R _ 2320 V32 x 10-6ec所以流态为紊流2）2R v 2R vAe = e4V4 x 4q2 R v 兀 d 2 d =e4 x 4q16 x 30 x 10 -3 d602 x 2320 x 32 x 10-6 兀 d 20.466d 2 - 0.008d = 0d(0.466d - 0.008)= 0d = 0.0172m = 17.2mmd = 0（舍去）2管径为17.2mm时流态可为层流。1-16如图所示，当阀门关闭时压力表读数为0.25 MPa，阀 门打开时压力表读数为0.06 MPa，如果d =12mm，p = 900kg /m3
10、，不计液体流动时的能量损失，求阀门打开时的液体流量q。解：用ii和n-n截面列伯努利方程0 h = h v = 0121题 1-16 图 14丄=厶+竺PgPg2 g900 x 9.81v = .、2 x 9.81 x 25 - 0.06)x匝=20.55m/ sq = vA = 20.55 x 丄兀 x 0.01224=2.32x10-3m3/s = 139.4L / min 1 - 1 7什么是气穴和气蚀?它们有什么危害?PAA 100MPa题 2 - 10 图第二章 液压泵及液压马达2- l 什么是容积式液压泵?它是怎样进行工作的?这种泵的实际工作压力和输油量的大 小各取决于什么?2-
11、2 什么是液压泵和液压马达的额定压力?其大小由什么来决定?2- 3 外啮合齿轮泵的困油现象、径向力不平衡是怎样引起的?对其工作有何影响?如何 解决?提高其压力的措施是什么？2- 4 为什么外啮合齿轮泵的齿数少而模数大？2- 5 双作用叶片泵定子表面的过渡曲线为何要做成等加速等减速曲线?其最易磨损 的地方在吸油区还是在压油区？2-6 外反馈限压式变量叶片泵有何特点?适用于什么场合?用什么方法来调节它的流量 压力特性?2-7 为什么双作用叶片泵的流量脉动很小？叶片数为4的倍数时为什么其流量脉动为 最小?2-8斜盘式轴向柱塞液压马达，己知其排量Vj输入和输出的油液压力分别为pMi和pM2， 试求其理
12、理论平均转矩TMt。解：TW= 2?(Pm 1 -Pm2)V”2-9 试分析图2 - 25所示轴向柱塞泵及图2 - 32所示轴向柱塞马达的工作原理及结构。2-10如题图所示，己知液压泵的排量Vp=10mL/r， 转速n=1000r/min ；容积效率耳 随压力按线性规律变 ppv化，当压力为溢流阀调定压力4MPa时，耳=0.6 ；液压 pv缸A、B的有效面积皆为100 cm 2；a、b液压缸需举升的 重物分别为W =4500N、W =10000N (略去液压缸的机械容AB积效率)试求：(1) A、B液压缸举物上升速度；(2) 上升和上升停止时和系统压力；(3) 上升和上升停止时液压泵的输出功率
13、。解：(1) A、B液压缸举物上升速度由题可知，容积效率mpv随压力按线性规律变化，当 压力为调定压力4MPa时，=0.6pv即 耳=10.1x4=0.6pvA缸：耳=1 - O.lx 0.45 = 0.955PVAq = V - n -n= 10cm3 x1000 x 0.955 = 9550cm/ipap p pvamm a =分=需=E 爲=955B缸：=WB = 10000= impB A 100 anPVB -1 - 0.1x1 - 0.9qpB = VP- np -npVB = 10cm3 X1000 x 0.9 = 9000cm3/n = 9 厶伽 u B - % - 000 - 90c/ - 0.9/B a 100 min min2）上升和上升停止时的系统压力A 缸上升时，ppA = 0.45MPaA缸停止时，ppB = 1MPaB缸上升时，ppB = 1MPaB缸停止时，pp = 4MPa3)上升和上升停止时液压泵的输出功率A 缸上升时，ppoA = o.45：9,55 = 0.07kwA 缸停止时pp0B = 6 = 0-15kwB 缸上升时
