上海工业大学习题

习题集院(系)：机电学院教研室：计算机辅助设计课程名称：液压与气压传动课程代号：适用专业：机械类上海第二工业大学第一章液压与气压传动概述1-1．何谓液压传动和气压传动？液压传动和气压传动系统有哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？1-2．气压传动与液压传动有什么不同？1-3．图示液压千斤顶中，小活塞直径d=10mm，大活塞直径D=40mm，重物G=5000kg，小活塞行程20 mm，杠杆L=500 mm，l=25 mm，问：（1）杠杆端需加多少力才能顶起重物W；（2）此时液体内所产生的压力为多少；（3）杠杆上下一次，重物升高多少？1-4．用恩氏粘度计测得ρ=850kg/m3的某液压油200mL流过的时间为t1=153s，20ºC时200mL蒸馏水流过的时间t2=51s。

问该液压油的ºE为多少？动力粘度为多少？运动粘度为多少？第二章 液压与气压传动的基础知识2-1．为什么压力会有多种不同测量与表示单位？2-2．为什么说压力是能量的一种表现形式？2-3．液压与气压传动中传递力是依据什么原理？2-4．为什么能依据雷诺数来判别流态？它的物理意义是什么？2-5．伯努利方程的物理含义是什么？2-6．试述稳态液动力产生的原因？2-7．为什么减缓阀门的关闭速度可以降低液压冲击？2-8．为什么在液压传动中对管道内油液的最大流速要加以限制？2-9．如图所示，充满液体的倒置U 形管，一端位于一液面与大气相通的容器中，另一端位于一密封容器中。

容器与管中液体相同，密度ρ=1000kg/m 3。

在静止状态下，h 1=0.5m ，h 2=2m 。

试求在A 、B 两处的真空度。

2-10．有一水平放置的圆柱形油箱，油箱上端装有图示的油管，油管直径为20 m m 。

油管一端与大气相通。

已知圆柱直径D=300m m ，油管中的液柱高度如图示为h=600mm 。

油液密度ρ=900kg/m 3。

试求作用在圆柱油箱端部圆形侧面的总液压力。

2-11．图示安全阀，按设计当压力为p=3Mpa 时阀应开启，弹簧刚度k=8N/mm 。

活塞直径分别为D=22 mm ，D 0=20 mm 。

试确定该阀的弹簧预压缩量为多少？2-12．有半径R=100 mm 钢球堵塞着垂直壁面上直径d=1.5R 的圆孔，当钢球恰好处于平衡状态时，钢球中心与容器液面的距离H 是多少？已知钢密度为8000kg/m 3，液体密度为820kg/m 3。

h2h1A C B 00图 题2-9 图 题2-10 图 题2-12 图 题2-13图 题2-112-13．如图所示一直径D=30m 的储油罐，其近底部的出油管直径d=20 mm ，出油管中心与储油罐液面相距H=20m 。

设油液密度ρ=900kg/m 3。

假设在出油过程中油罐液面高度不变，出油管处压力表读数为0.045Mpa ，忽略一切压力损失且动能修正系数均为1的条件下，试求装满体积为10000升的油车需要多少时间。

2-14．如图所示的水平放置的抽吸装置，其出口和大气相通，细管处的截面积A 1=3.2cm 2,出口处管道截面积A 2=4A 1，如果装置中心轴线与液箱液面相距h=1m ，且液体为理想液体，试求开始抽吸时，水平管道中通过的流量q 。

2-15．图示的放液阀关闭时压力表读数为0.25Mpa ，而打开时则改变为0.06Mpa 。

已知液体为理想液体，其密度为ρ=1000kg/m 3。

试求通过阀的流量q 。

2-16．水平放置的光滑圆管由两段组成，如图所示。

其直径d 1=10 mm ，d 0=6 mm ，每段长度均为l=3m 。

假设液体密度为ρ=900kg/m 3。

运动粘度ν=0.2×10-4m 2/s ，管中流量q=18L/min ，管道突然收缩处局部阻力系数ζ=0.35。

管道出口处（Ⅱ）与大气相通，试求在管道进口处（I ）的压力。

2-17．如图所示一倾斜管道其长度为L=20 m ，d=10 mm ，两端的高度差为h=15m 。

当液体密度为ρ=900kg/m 3，运动粘度ν=45×10-6m 2/s ，p 1=4.5×105pa ，p 2=2.5×105pa时在管道中流动液体的流动方向和流量。

2-18．喷管流量计直径D=50 mm ，喷管出口直径d =30mm 。

局部阻力系数ζ=0.8，油液密度ρ=800kg/m 3，喷管前后压力差由水银差压计读数h=175m m 。

试求通过管道的流量q 。

大气图 题2-14 图 题2-15 图 题2-16图 题2-17 图 题2-192-19．图示液压泵从油箱吸油。

液压泵排量V=72cm 3/r ，转速n=1500r/min ，油液粘度ν=40×10-4m 2/s ，密度ρ=900kg/m 3。

吸油管长度l=6m ，吸油管直径d =30 mm ，在不计局部损失时试求为保证泵吸油口真空度不超过0.4×105pa 液压泵吸油口高于油箱液面的最大值H ，并回答此H 是否与液压泵的转速有关。

2-20．液压缸直径D=80 mm ，缸底有一直径d =20mm 小孔，当活塞上的作用力F=3000N ，不计油液流动过程中的能量损失，并假设动量与动能修正系数均为1时，求液压缸缸底壁所受作用力。

2-21．图示为齿轮液压泵，已知转速为n=1500r/min ，工作压力为7Mpa ，齿顶圆半径R=28mm ，齿顶宽t=2mm ，齿厚b=2.9cm 。

设每个齿轮与液压泵壳体相接触的齿数为Z 0=11，齿顶间隙h=0.08mm ，油液粘度μ=3×10-2Pa ·s ，试求通过齿顶间隙的泄漏量q 。

2-22．d=20mm 的柱塞在力F=40N 作用下向下运动，导向孔与柱塞的间隙如图所示为h=0.1mm ，导向孔长度L=70mm ，试求当油液粘度μ=0.784×10-1Pa ·s ，柱塞与导向孔同心，柱塞下移0.1m 所需的时间t 。

2-23．若通过一薄壁小孔的流量q=10L/min 时，孔前后压差为0.2Mpa ，孔的流量系数C d =0.62，油液密度ρ=900kg/m 3。

试求该小孔的通流面积。

2-24．当气源及室温均为15°C 时，将压力为0.7Mpa （绝对）的压缩空气通过有效截面积A=30mm 2的阀口，充入容积为85L 的气罐中，压力从0.02Mpa 上升到0.6Mpa 时，试求充气时间及气罐的温度。

第三章 液压泵与液压马达3-1 简述液压泵与液压马达的作用和类型。

3-2 液压泵的工作压力取决于什么?泵的工作压力与额定压力有何区别? 3-3 什么是液压泵的排量、理论流量和实际流量？它们的关系如何？3-4 液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生损失的原因何图 题2-20图 题2-21 图 题2-22在？3-5 齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮泵的压力？3-6 试说明限压式变量叶片泵流量压力特性曲线的物理意义。

泵的限定压力和最大流量如何调节？调节时泵的流量压力特性曲线将如何变化？3-7 双作用叶片泵和限压式变量叶片泵在结构上有何区别？3-8 为什么轴向柱塞泵适用于高压？3-9 外啮合齿轮泵、叶片泵和轴向柱塞泵使用时应注意哪些事项？3-10 试比较各类液压泵性能上的异同点。

3-11 某液压泵在转速n=950r/min时，理论流量q t=160L/min。

在同样的转速和压力p=29.5Mpa时，测得泵的实际流量为q=150L/min，总效率η=0.87，求：（1）泵的容积效率；（2）泵在上述工况下所需的电动功率；（3）泵在上述工况下的机械效率；（4）驱动泵的转矩多大？3-12 液压马达的排量V＝100mL／r，入口压力p1=10MPa，出口压力p2=0.5MPa，容积效率ηv=0.95，机械效率ηm=0.85，若输人流量q=50L／min，求马达的转速n、转矩T、输入功率P i和输出功率P。

各为多少?3-13 某液压泵当负载压力为8MPa时，输出流量为96L/min，而负载压力为10MPa时，输出流量为94L/min。

用此泵带动一排量为80cm3/r的液压马达，当负载转矩为120N·m时液压马达的机械效率为0.94，其转速为1100r/min，试求此时液压马达的容积效率为多少？3-14 某变量叶片泵的转子外径d＝83mm，定子内径D＝89mm，叶片宽度B＝30mm。

求：（l）当泵的排量V＝16mL／r时，定子与转子间的偏心量有多大?（2）泵的最大排量是多少?3-15 某轴向柱塞泵的柱塞直径d＝20mm，柱塞分布圆直径D＝70mm，柱塞数z＝7。

当斜盘倾角γ＝22°30′，转速n=960r／min，输出压力p=16Mpa，容积效率ηv=0.95，机械效率η=0.9时，试求泵的理论流量、实际流量和所需电动机功率。

第四章液压缸4-1 活塞式液压缸的有几种形式？有什么特点？它们分别用在什么场合？4-2 简述O形和Y形密封圈的特点和使用注意事项。

4-3 以单杆活塞式液压缸为例，说明液压缸的一般结构形式。

4-4 活塞式液压缸的常见故障有哪些？如何排除？4-5 如图4-5所示，已知单杆液压缸的内径D＝50mm，活塞杆直径d＝35mm，泵的供油压力p=2.5MPa，供油流量q＝10L/min。

试求：(1) 液压缸差动连接时的运动速度和推力。

(2) 若考虑管路损失，则实测p1≈p，而p2＝2.6MPa，求此时液压缸的推力。

4-6 图示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A1＝100×10-4㎡，有杆腔的面积A2＝80×10-4㎡，缸l的输入压力p1=0.9MPa，输人流量q＝12L/min，不计摩擦损失和泄漏，求:(1) 两缸承受相同负载（F1=F2）时，该负载的数值及两缸的运动速度。

(2) 缸2的输入压力是缸1的一半（p1=2p2）时，两缸各能承受多少负载?(3)缸1不承受负载(F1=0)时，缸2能承受多少负载?4-7 如图4-6所示，缸筒固定，柱塞运动，柱塞直径为12cm。

若输入液压油的压力为p=5MPa，输入流量为q=10L/min，试求缸中柱塞伸出的速度及所驱动的负载大小（不计摩擦损失和泄漏）。

4-8 设计一单杆活塞式液压缸，己知外载F=2×104N，活塞和活塞处密封圈摩擦阻力为F f=12×102N，液压缸的工作压力为5MPa，试计算液压缸内径D。

若活塞最大移动速度为0.04m/s，液压缸的容积效率为0.9，应选用多大流量的液压泵？若泵的总效率为0.85，电动机的驱动功率应多少？第五章液压辅助元件5-1滤油器有哪几种类型？分别有什么特点？5-2油管和管接关有哪些类型？各适用于什么场合？第六章方向阀与方向控制回路6—1 电液动换向阀的先导阀，为何选用Y型中位机能？改用其它型中位机能是否可以？为什么？6—2 二位四通电磁阀能否做二位三通或二位二通阀使用？具体接法如何？6—3 什么是换向阀的常态位？6—4如图所示液压缸，A1=30cm2，A2=12cm2,F=30 103N,液控单向阀用作闭实阀芯承压面积A的三倍，若摩擦锁以防止液压缸下滑，阀内控制活塞面积Ak力，弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？6—5 两腔面积相差很大的单杆活塞缸用二位四通换向阀换向。