液壓課程習(xí)題

1、課程習(xí)題第一章 概論1-1、液壓傳動(dòng)有哪些基本組成部分?試說(shuō)明各組成部分的作用。1-2、如何繪制常用液壓元件的圖形符號(hào)?1-3、液壓傳動(dòng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?第二章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)一、名詞解釋1、理想液體： 2、層流流動(dòng)： 3、紊流流動(dòng)： 4、粘性： 5、定常流動(dòng)：6、流線(xiàn)： 7、跡線(xiàn)： 8、流管：二 填空1.流體動(dòng)力學(xué)的三大方程是：1 ；2 ；3. 。方程F = q（2v2-1v1）為 方程，F(xiàn)為 ，2、1為 系數(shù)，在 狀態(tài)下= 1，v2、v1為液體流經(jīng)出口和進(jìn)口的 。沿程壓力損失的計(jì)算公式為 ；在層流狀態(tài)下，沿程阻尼系數(shù)為， Re叫做 ，它是用來(lái)判別 的。定常流動(dòng)時(shí)，流體內(nèi)的各個(gè)參量均為 。液壓油的

2、粘度表示方法有 和E，它們分別叫做 粘度， 粘度和 粘度，20號(hào)機(jī)械油的運(yùn)動(dòng)粘度在溫度為500 C時(shí)為 cst 6 續(xù)性方程的數(shù)學(xué)表達(dá)方式為 ，它表示液體流動(dòng)過(guò)程中的 守恒。-7 體在光滑的金屬圓管中流動(dòng)，管道直徑為 d 流動(dòng)速度為 v 它可能有地 種流動(dòng)狀態(tài)，即 和 ，通常用 數(shù)來(lái)判別，該數(shù)為Re = 。四、計(jì)算題1如圖所示：已知：D=150mm ，d=100 mm，活塞與缸體之間是間隙配合且保持密封，油缸內(nèi)充滿(mǎn)液體，若F = 5000N時(shí)，不計(jì)液體自重產(chǎn)生的壓力，求缸中液體的壓力。2.習(xí)題圖2-1所示為一粘度計(jì),若D=100mm,d=98mm,l=200mm,外筒轉(zhuǎn)速n=8r/s時(shí),測(cè)得的

3、轉(zhuǎn)矩T=40Ncm,試求其油液的動(dòng)力粘度。3.用恩氏粘度計(jì)測(cè)得某液壓油(=850kg/m3200mL 流過(guò)的時(shí)間為t1=153s,20時(shí)200mL的蒸餾水流過(guò)的時(shí)間為t2=51s,求該液壓油的恩氏粘度E、運(yùn)動(dòng)粘度和動(dòng)力粘度各為多少?4.習(xí)題圖2-2所示,一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面與大氣相通的水槽中,液體在管中上升的高度h=1m,設(shè)液體的密度為=1000kg/m3,試求容器內(nèi)的真空度。5.習(xí)題圖2-3所示,有一直徑為d、質(zhì)量為m的活塞浸在液體中,并在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若液體的密度為,活塞浸入深度為h,試確定液體在測(cè)壓管內(nèi)的上升高度x。6.習(xí)題圖2-4所示容器A中的液體的

4、密度A=900kg/m3,B中液體的密度為B=1200kg/m3,ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,U形管中的測(cè)壓介質(zhì)為汞,試求A、B之間的壓力差。 7.如習(xí)題圖2-5所示,已知水深H=10m,截面A1=0.02m2,截面A2=0.04m2,求孔口的出流流量以及點(diǎn)2處的表壓力(取=1,不計(jì)損失。8.如習(xí)題圖2-6所示，一抽吸設(shè)備水平放置,其出口和大氣相通,細(xì)管處管道截面積A1=3.210-4m2,出口處管道截面積A2=4A1,h=1m,求開(kāi)始抽吸時(shí),水平管中所必須通過(guò)的流量q(液體為理想液體,不計(jì)損失。 習(xí)題圖2-1 習(xí)題圖2-3 習(xí)題圖2-5 習(xí)題圖2-2習(xí)題圖2-4 習(xí)題圖

5、2-69.習(xí)題圖2-7所示為一水平放置的固定導(dǎo)板,將直徑d=0.1m,流速v為20m/s的射流轉(zhuǎn)過(guò)90,求導(dǎo)板作用于液體的合力大小及方向(=1000kg/m3。10 .如圖2-8所示：液壓泵從油箱內(nèi)吸油，油面壓力為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，已知吸油管直徑為d = 6 cm ,流量q = 150 l/min，油泵吸油口處的真空度為0.2 105 N/m2，油的運(yùn)動(dòng)粘度為= 3010-6 m2 /s,= 900kg/m3,彎頭處的局部阻尼系數(shù)1= 0.2，管子入口處的局部阻尼系數(shù)2 = 0.5，管道長(zhǎng)度等于H，試求泵的安裝高度H。 習(xí)題圖2-7 習(xí)題圖2-811.如習(xí)題圖2-9所示，油缸柱塞的重量和外負(fù)載共

6、有F=1200N，柱塞直徑d=39.8mm，缸筒孔直徑D=400mm封油長(zhǎng)度L=40mm，油為20#機(jī)械油，密度為=898kg/m3，試求活塞在力的作用下的下降速度。習(xí)題圖2-912 某液壓泵流量為q = 16 l/min,且安裝在油面以下，如圖所示。已知油的密度為=900kg/m3,運(yùn)動(dòng)粘度=1110-6m2/s，油管直徑d=18mm，若油箱油面位置高度不變，油面壓力為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.03105pa）,從油箱底部到油泵吸油口處的管子總長(zhǎng)L=2.2m，油箱油面到油泵吸油口中心高度h=0.9m,若僅計(jì)管中沿程損失，求油泵吸油口處的絕對(duì)壓力。（重力加速度為g = 10 m/s2

7、）。第三章 液壓泵和液壓馬達(dá)1液壓泵的作用是把電動(dòng)機(jī)輸入的 能轉(zhuǎn)換成 能，它是液壓系統(tǒng)中的 機(jī)構(gòu)。2液壓泵完成吸油壓油所必備的條件有： ； ； 。3. 某液壓泵的排量為10ml/r,工作壓力為10Mpa,轉(zhuǎn)速為1500r/min,泄露系數(shù)B=2.10-6ml/pa.s,泄漏量q=Bp工4如上圖所示，已知液壓泵供油流量為q =25 L/min，液壓缸內(nèi)徑為D =50mm，活塞桿直徑為d =30mm，進(jìn)油、回油管直徑為15mm，試問(wèn)：（1） 能不能用連續(xù)性方程來(lái)計(jì)算進(jìn)油和回油管中的油流速度。（2） 計(jì)算油缸的運(yùn)動(dòng)速度；（3） 計(jì)算進(jìn)油管和回油管的油流速度。5、某液壓泵的輸出壓力為5MPa,排量為1

8、0mL/r,機(jī)械效率為0.95,容積效率為0.9,當(dāng)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí),泵的輸出功率和驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率各為多少?6、某液壓泵的轉(zhuǎn)數(shù)為950r/min,排量為Vp=168mL/r,在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下,測(cè)得的實(shí)際流量為150L/min,額定工況下的總效率為0.87,求:(1泵的理論流量qt。(2泵的容積效率v和機(jī)械效率m。(3泵在額定工況下,所需電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率pi。(4驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩Ti。7、某變量葉片泵轉(zhuǎn)子外徑d=83mm,定子內(nèi)徑D=89mm,葉片寬度B=30mm,試求:1葉片泵排量為16mL/r時(shí)的偏心量e。2葉片泵最大可能的排量Vmax。8、一變量軸向柱塞泵,共9

9、個(gè)柱塞,其柱塞分布圓直徑D=125mm,柱塞直徑d=16mm,若液壓泵以3000r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),其輸出流量q=50L/min,問(wèn)斜盤(pán)角度為多少(忽略泄漏的影響?9、一限壓變量葉片泵特性曲線(xiàn)如習(xí)題圖3-1所示,pB1/2pmax,試求該泵輸出的最大功率和此時(shí)的壓力。習(xí)題圖3-19、液壓馬達(dá)和液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們是把系統(tǒng)輸入的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。馬達(dá)的排量為Vm 效率為1，系統(tǒng)壓力為P。馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)速Nm ；轉(zhuǎn)矩Tm 和功率Wm 。10、液壓馬達(dá)的排量V=80ml/r,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T(mén)0=50nN.m時(shí),測(cè)得機(jī)械效率為0.85，如果將此液壓馬達(dá)作為液壓泵使用時(shí)， 在泵工

10、作壓力為pB=48.2105pa時(shí)，其機(jī)械損失與上述液壓馬達(dá)工況相同,求此時(shí)液壓泵的機(jī)械效率。 11、已知某液壓馬達(dá)的排量V=250mL/r，液壓馬達(dá)入口壓力為P1=10.5MPa，出口壓力P2=1.0MPa，其總效率m=0.9，容積效率v=0.92，當(dāng)輸入流量q=22L/min時(shí)，試求液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n和液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩T。12、一個(gè)液壓泵，當(dāng)負(fù)載壓力為8MPa時(shí)，輸出流量為96L/min，壓力為10MPa時(shí)，輸出流量為94L/min，用此泵帶動(dòng)一排量為90mL/r的液壓馬達(dá)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為120N?m時(shí)，馬達(dá)的機(jī)械效率為0.94，轉(zhuǎn)速為1100r/min，試求此時(shí)液壓馬達(dá)的容積效率。13

11、、某一液壓馬達(dá)的流量為12L/min，壓力為17.5MPa，輸出的扭矩為40N?m，轉(zhuǎn)速為700r/min，試求該馬達(dá)的總效率為多少?第四章 液壓缸6、某一差動(dòng)的液壓缸缸往返速度要求(1v快進(jìn)=v快退；(2v快進(jìn)=2v快退。求：活塞面積A1和活塞桿面積A2之比是多少?7、某液壓缸的緩沖裝置數(shù)據(jù)如下：緩沖行程L0=25mm，緩沖柱塞直徑d0=35mm，活塞直徑D=63mm，運(yùn)動(dòng)部件的總質(zhì)量m=2000kg，其運(yùn)動(dòng)速度v=18m/min，摩擦力Ff=950N，作用在無(wú)桿腔的液壓力F=21820N。試確定緩沖時(shí)的最大沖擊壓力。8、設(shè)計(jì)一單出桿推力液壓缸，活塞返回的速度為40m/min，返回時(shí)克服的負(fù)

12、載力為8104N，差動(dòng)進(jìn)給時(shí)速度為60m/min，克服的阻力為4000N。供油壓力為10MPa。求：(1液壓缸直徑與活塞桿直徑；(2工作行程與返回行程所需流量。第五章 輔助裝置1在一個(gè)由最高工作壓力為20MPa降到最低工作壓力為10MPa的液壓系統(tǒng)中,假設(shè)蓄能器充氣壓為9MPa,供給5L的液體,問(wèn)需要.多大容量的蓄能器?2一氣囊式蓄能器容量為2.5L,氣體的充氣壓為2.5MPa,當(dāng)工作壓力從P1=7MPa變化到h=5iUPa時(shí),試求蓄能器能輸出液體的體積?3有一使用蓄能器的液壓系統(tǒng)(如圖所示,泵的流量為400EI1L/s,系統(tǒng)的最大工作壓力(表壓力為7MPa,允許的壓力降為1MPa,執(zhí)行元件做

13、間歇運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)時(shí)0.1s內(nèi)用習(xí)題3圖 習(xí)題4圖油量為0.8L;間歇時(shí)最短時(shí)間為3Oso試確定系統(tǒng)中所用蓄能器的容量 4液壓機(jī)的壓制力為500kN,液壓缸行程為10cm,速度為4cm/s,每分鐘完成2個(gè)動(dòng)作循環(huán)。液壓泵的工作壓力為14MPa,效率為0.9,如改用工作壓力范圍為10MPa14MPa的蓄能器對(duì)液壓缸供泊,充氣壓力為9MPa,試計(jì)算采用與不采用蓄能器時(shí)液壓泵所需功率及蓄能器的容積。5有一液壓回路,換向閥前管道長(zhǎng)20m,內(nèi)徑35mm,通泊流量為200L/min,工作壓力5WEa,若要求瞬時(shí)關(guān)閉換向閥時(shí),沖擊壓力不許超過(guò)正常工作壓力的5%,試確定蓄能器的容量(油液密度為900ltg/m3。

14、6 某泵的流量為20 L/min，轉(zhuǎn)速為350/min,系統(tǒng)的正常工作壓力為5Mpa, 要求脈動(dòng)壓力變化率控制在3%之內(nèi)設(shè)脈動(dòng)壓力變化率為鳥(niǎo),其定義為Ap=P1(允許最高脈動(dòng)壓力-p(正常工作壓力/p,當(dāng)用蓄能器來(lái)吸收泵的壓力脈動(dòng)時(shí),試確定蓄能器的容量、規(guī)格。第六章 液壓控制閥及液壓控制回路一、液壓控制閥部分1根據(jù)液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中的作用可分為 控制閥； 控制閥和 控制閥。2. 溢流閥在液壓系統(tǒng)中起 作用，當(dāng)溢流閥進(jìn)口壓力低于調(diào)整壓力時(shí)，閥口是 的，溢流量為 ，當(dāng)溢流閥進(jìn)口壓力等于調(diào)整壓力時(shí)，溢流閥閥口是 ，溢流閥開(kāi)始 。如圖所示是限壓式變量葉片泵的特性曲線(xiàn)，pc為限定壓力，p0為工作壓力

15、，試在下列情況下選擇正確答案。（1） 當(dāng)p0 pc時(shí)，泵的供油流量是：（增加） （減小） （不變）（2） 當(dāng)p0變化且p0 pc時(shí)，泵的供油流量是：（增加） （減小） （不變）（3） 當(dāng)泵的偏心距增加時(shí)，泵的最大供油流量是：（增加） （減小） （不變）（4） 當(dāng)增加限壓彈簧的預(yù)壓縮量時(shí)，泵的最大流量是：（增加） （減小） （不變）限定壓力是：（增加） （減?。?（不變）、在回油節(jié)流調(diào)速回路中1）當(dāng)F增大時(shí)，P1是（增大）. (減小. (不變；2）溢流 閥在回路中起（限壓）. (定壓. (卸荷;3）若限壓式變量泵的限定壓力為Pc當(dāng)P0Pc時(shí)泵的供油流量是(最大. (最小;4） P0Pc時(shí)，而且增

16、大那么油缸的運(yùn)動(dòng)速度是（增大）.( 減小. (不變；5、如圖所示液壓缸，A1=3010-4m2，A2=1210-4m2，F(xiàn)=30103N，液控單向閥用作閉鎖，以防止液壓缸下滑，閥內(nèi)控制活塞面積Ak是閥芯承壓面積A的三倍。若摩擦力、彈簧力均忽略不計(jì)，試計(jì)算需要多大的控制壓力才能開(kāi)啟液控單向閥?開(kāi)啟前液壓缸中最高壓力為多少?6、彈簧對(duì)中型三位四通電液換向閥，其先導(dǎo)閥的中位機(jī)能及主閥的中位機(jī)能能否任意選定?7、先導(dǎo)式溢流閥主閥芯上的阻尼孔直徑d0=1.2mm，長(zhǎng)度l=12mm，通過(guò)小孔的流量q=0.5L/min，油液的運(yùn)動(dòng)粘度為=2010-6m2/s。試求小孔兩端的壓差(=900kg/m3。 8、如

17、圖所示回路中，溢流閥的調(diào)整壓力為5.0MPa，減壓閥的調(diào)整壓力為2.5MPa。試分析下列各情況，并說(shuō)明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)? 第5題圖 第8題圖 (1當(dāng)泵壓力等于不同溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，夾緊缸夾緊工件后，A、C點(diǎn)的壓力各為多少? (2當(dāng)泵壓力由于工作缸快進(jìn)、壓力降到1.5MPa時(shí)(工件原先處于夾緊狀態(tài)，A、C點(diǎn)的壓力為多少?(3夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B、C三點(diǎn)的壓力各為多少?第9題圖(1液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位。(21YA通電，液壓缸活塞移動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)。(31YA斷電，2YA通電，液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞桿碰到固定擋鐵時(shí)。10、從結(jié)構(gòu)原理圖和符號(hào)圖，說(shuō)明溢流閥、順序

18、閥和減壓閥的異同點(diǎn)和各自的特點(diǎn)。11、節(jié)流閥前后壓力差p=0.3MPa，通過(guò)的流量為q=25L/min，假設(shè)節(jié)流孔為薄壁小孔，油液密度為=900kg/m3。試求通流截面積A。12、在圖所示回路中，若泵的出口處負(fù)載阻力為無(wú)限大，溢流閥的調(diào)整壓力分別為p1=6MPa，p2=4.5MPa。試問(wèn)：(1換向閥下位時(shí)A、B、C點(diǎn)的壓力各為多少?(2換向閥上位時(shí)A、B、C點(diǎn)的壓力各為多少?13、在圖所示回路中，已知活塞的運(yùn)動(dòng)負(fù)載為F=1.2kN，活塞的面積A=1510-4m2，溢流閥調(diào)整壓力為pp=4.5MPa，兩個(gè)減壓閥的調(diào)整壓力分別為pji=3.5MPa,pj2=2MPa。如不計(jì)管道及閥上的流動(dòng)損失，試

19、確定：(1油缸活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B、C點(diǎn)的壓力?(2油缸運(yùn)動(dòng)到端位時(shí)，A、B、C點(diǎn)的壓力? 第12題圖 第13題圖二、液壓控制回路部分1在節(jié)流調(diào)速回路中，根據(jù)流量閥的安裝位置不同回路可分為 ； 和 。2雙泵供油回路中，閥1的調(diào)壓為P1調(diào)， 閥2的調(diào)壓為P2調(diào)，而切P1調(diào)P2調(diào)，那麼當(dāng)P0 調(diào)時(shí)， q = ， P 1 調(diào) P 0 P 2 調(diào) 時(shí)， q = ； P 0 =P 2 調(diào) 時(shí)， q= 。 3如圖所示的回路中，已知油泵的參數(shù)為：排量為Vb=120ml/r，轉(zhuǎn)速為n b=1000 r/min，容積效率為bv=0.95。馬達(dá)的排量為Vm=160ml/r，容積效率為mv=0.95,機(jī)械效率為mm

20、=0.8。馬達(dá)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T(mén)m=16N.m。節(jié)流閥閥口為薄壁口，其開(kāi)口面積為Aj = 0.210-4cm2，流量系數(shù)為Cd=0.62，油的密度為= 900 kg/m3。溢流閥的調(diào)整壓力為p =28105pa。試求：1）馬達(dá)的工作壓力； 2）馬達(dá)的供油流量；3）馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；4）溢流閥的溢流量。第3題圖4、 如圖所示的減壓回路中,活塞在移動(dòng)時(shí)和夾緊后,減壓閥的進(jìn)、出口壓力有什么變化?第4題圖5、什么是節(jié)流調(diào)速的速度負(fù)載特性?用什么方法可使運(yùn)動(dòng)速度不隨負(fù)載而變化?將減壓閥和節(jié)流閥兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)元件串聯(lián)使用,能否使速度穩(wěn)定?6、在變量泵變量馬達(dá)的容積調(diào)整回路中,應(yīng)按什么順序進(jìn)行調(diào)速?為什么?7、如圖所示的差動(dòng)

21、連接回路,回答下列問(wèn)題:(1為什么兩腔同時(shí)接通壓力油時(shí)會(huì)實(shí)現(xiàn)快速前進(jìn)?(2快進(jìn)時(shí),小腔和大腔的油壓哪一個(gè)高?(3差動(dòng)連接快速前進(jìn)時(shí),其推動(dòng)力如何計(jì)算?第7題圖8、快、慢速換接回路有哪幾種形式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?9、分析順序回路,回答下列問(wèn)題:(1夾緊缸為什么要采用失電夾緊?(2當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)給缸快速運(yùn)動(dòng)時(shí),夾緊力會(huì)不會(huì)下降?(3進(jìn)給缸的調(diào)速回路屬于何種形式?(4如果壓力繼電器發(fā)訊,指令進(jìn)給缸快退,壓力繼電器應(yīng)裝在什么地方?10、回路油節(jié)流調(diào)速回路，已知液壓泵的供油流量qp=25L/min，負(fù)載F=40000N，溢流閥調(diào)定壓力pp=5.4MPa，液壓缸無(wú)桿腔面積A1=8010-4m2，有桿腔面積A2=4010-4m2，液壓缸工進(jìn)速度v=0.18m/min，不考慮管路損失和液壓缸的摩擦損失，試計(jì)算：(1液壓缸工進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的效率。(2當(dāng)負(fù)載F=0時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度和回油腔的壓力。11、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，液壓泵的供油流量qp=6L/min，溢流閥調(diào)定壓力pp=3.0MPa，液壓缸無(wú)桿腔面積A1=2010-4m2，負(fù)載F=4000N，節(jié)流閥為薄壁孔口，開(kāi)口面積為AT=0.0110-4m2，cd=0.62,=900kg/m2，求：(1活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度v。(2溢流閥的溢流量和回路的效率。