王积伟液压传动课后习题答案东南大学
王积伟液压传动课后习题答案东南大学精编版
液压传动（第2版）部分习题答案（解题人：机设092）第一章1-1如图，已知d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25求1）杠杆端施加多少力才能举起重物W ？解：4422D W dl FLππ= F=100N2）此时密封容积中的液体压力等于多少？ 解：a MP D W P 1742==π 3)杠杆上下活动一次，重物上升量H ？ 解：4422D Hd hππ= H=0.625mm又如小活塞上有摩擦力175N ，大活塞上有摩擦力2000N ，密封容积外泄0.23cm 到邮箱，重复上述计算。
（比较简单，而且类似，只大体写下过程了）42000417522D W d l FL ππ+=-a MP DW P 68.17420002=+=π 42.04232D Hcm d hππ=-第二章2-5图示一液压缸，其缸筒内径D ＝120mm ，活塞直径d ＝119.6mm ，活塞长度L ＝140mm ，若油的动力粘度μ＝0.065s P a •，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 dyduA F μ= 其中， A 为活塞表面积，A ＝dL πdydu=v/h=v/{(D-d)/2} 所以 dyduAF μ==8.55N第三章3-1 如图所示，一具有一定真空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。
P 解：取水槽液面为基面。
列出静力学基本方程： P gh P a +=ρP P P -=a 真 真P =9.8a kP3-3图示容器A 中的液体密度A ρ＝900Kg/3m ,B 中液体的密度为B ρ＝1200 Kg/3m ， A z =200mm, B z =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞(33/106.13m Kg Hg ⨯=ρ)，试求A,B 之间的压力差。
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 ---∆=-=⨯-⨯=-⨯643070010110 1.45010k 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：()()024222/2/2408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512pfD d a n D m sT T N m A DA D l d dy d dydy d D d P SuF μπτπμτμτμμτμμτμμ-==⨯⨯=⨯⨯=====⨯⨯⨯=⇒===-⨯-∴===⋅⎰⎰ 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)=8.54N1-5 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。
王积伟液压传动1~5章习题选解
n500 n
=34.72L/min 3) 泵的驱动功率在第一种情况下为 解 a）p=0; b）p=0 c）p=Δp d）p=F/A e）由马达功率守恒方程 pqtηm=ωTM pVMnηm=2πnTM 2πTM p= VMη m 4-2/2-5 液压泵的额定流量为 100L/min， 额定压力为 2.5MPa， 当转速为 1450r/min 时，机械效率为 ηm=0.9。由实验测得， 当泵出口压力为零时， 流量为 106L/min， 压力为 2.5MPa 时，流量为 100.7L/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) 出口压力为零时的流量为理 论流量，即 106L/min，所以泵的容积效 Pi1= =
=
2π × 52.5 105 ×10 −6 × 0.9
=3.49Mpa p1=Δp+ p2 3.49+0.2=3.69 Mpa
5-1/3-1 如图所示三种结构形式的液压 缸，活塞和活塞杆直径分别为 D、d，如 进入液压缸的流量为 q，压力为 p，试分 析各缸产生的推力、速度大小以及运动 方向。 (提示： 注意运动件及其运动方向)。
解 两缸并联时， 由于两缸上作用负载不同， 故两缸顺序动作。 F2 作用的缸活塞运动时， 速度为 q/A1， 压力为 F2/A1。 而 F1 作用的缸活塞运动时， 速度为速度为 q/A1， 压力为 F1/A1。 可见两者速度相同，但压力之比为 1:2。
两缸串联时， p2=F2/A1，p1A1= p2A2+F1， 因此，p1=(p2A2+F1)/A1=2.5F2/A1， 故两缸压力之比为 1:2.5。 左缸活塞速度 v1=q/A1， 右缸活塞速度 v2=v1A2/A1 = qA2 / A12 ， 故两缸活塞速度之比为 v1:v2=2:1。
王积伟液压传动课后习题答案东南大学
王积伟液压传动课后习题答案东南大学液压传动（第2版）部分习题答案（解题人：机设 092）第一章1- 1 如图，已知 d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25求1）杠杆端施加多少力才能举起重物 W第二章2-5图示一液压缸，其缸筒内径 D= 120mm 活塞直径d = 119.6mm 活塞长度L = 140mm 若油的动力粘度 =0.065 P a ?s ，活塞回程 要求的稳定速度为v=0.5m/s ，W 20002D/4仃.68MP ad 20.2cm 3D 2 4解DFA 史dy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，根据液体的粘性有其中，A为活塞表面积，A= dL二v/h二v/{(D-d)/2} dy所以F A du=8.55Ndy第三章3- 1如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为1000kg/m3，试求容器内真空度。
P '解：取水槽液面为基面。
列出静力学基本方程:P a gh PP 真 P aP二：P 真=9.8kP a3- 3图示容器A 中的液体密度A = 900Kg/m 3,B 中液体的密度为 1200 Kg/ m 3, z A =200mm, z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介3-9如图所示，已知水深 H=10m 截面A 1 0.02m 2, A 2 0.04m 2，求孔口的出流流量以及点2处的表压力（取 计损失）。
解：由0--0到1--1得2P 0H Rv 1g g 2g其中P 。
P 1 P aq A 1v 1 A 2v 2由0--0到2--2得P 0P 2 v 2Hg g2g解得 q 0.28m 3/s , P 2 0.0735MP a质是汞(Hg 13.6 103Kg/m 3)，试求A,B 之间的压力差。
液压传动-东南大学-习题解答1-7章
第一章 思考题和习题解注：2-6 结果与答案不同， 6-1，2结果与答案不同1.1 液压千斤顶如图1-7所示。
小活塞直径15 mm ，行程 10 mm ，大活塞直径60 mm ，重物产生的力F 2= 48 000 N ，手压杠杆比L ：l = 750：25，试求：（1）此时密封容积中的液体压力p 是多少？（2）杠杆端施加力F 1为多少时，才能举起重物？（3）在不计泄漏的情况下，杠杆上下动作一次，重物的上升高度2S 是多少？解：（1）324800017(6010)4F p A π-===⨯MPa （2）63211710(1510)4F pA π-==⨯⨯⨯⨯ N125100750l F FF L ==⨯= N （3）212121510()0.62560A S S A ===mm 答：密封容积中的液体压力p = 17MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =0.625 mm 。
如果小活塞摩擦力175N ，大活塞摩擦力2000N ，并且杠杆上下一次密封容积中液体外泄0.2cm 3，重复上述计算。
解：（1）3248000200017.69(6010)4F p A π-+===⨯ MPa （2）63211710(1510)4F pA π-==⨯⨯⨯⨯ N125 (175)110750lF F FL=+=⨯= N（3）11220.21000.554S ASA-⨯== mm1-2 如下图所示，两液压缸的结构和尺寸均相同，无杆腔和有杆腔的面积各为1A和2A，122A A=，两缸承受负载1F和2F，且122F F=，液压泵流量为q,求并联和串联时，活塞移动速度和压力。
并联时：两缸顺序动作，缸2先动。
速度相同，qvA=。
压力由负载决定。
串联时：速度由泵的流量决定：前缸1qvA=，后缸112qvA⨯=压力由负载决定：后缸221FpA=，前缸21111112 2.5F AFA FpA A⨯+==1-3 液压传动系统有液压泵，液压阀、液压缸、油箱、管路等元件和辅件，还要有电动机，而电气驱动系统只要一台电动机就行了，为什么说液压传动系统的体积质量小呐？解答：在同等功率条件下，液压传动相对于机械传动，体积和质量小。
液压传动-东南大学-习题解答8-11章
液压传动-东南⼤学-习题解答8-11章第⼋章思考题和习题解8-1 图8-22所⽰的进⼝节流调速回路，已知液压泵的供油流量min /6L q p =,溢流阀调定压⼒MPa p p 3=，液压缸⽆杆腔⾯积2411020m A -?=，负载F ＝4000N ，节流阀为薄璧孔，开⼝⾯积为241001.0m A T -?=，62.0=d C 3/9000m kg =ρ，试求: 1)活塞的运动速度。
2)溢流阀的溢流量和回路的效率。
3)当节流阀开⼝⾯积增⼤到2411003.0m A T -?=和2421005.0m A T -?=时，分别计算液压缸的运动速度和溢流阀的溢流量。
解：负载产⽣的压⼒MPa A FP 21==节流阀压差 MPa P T 123=-=? 节流阀流量241001.0m A T -?=时3564109.290010121001.062.021m PCA q T--?==?=ρ缸速度s m A q v /1046.1102109.2235---?=??== 溢流阀的溢流量s m q q q p /101.7109.260/10613453---?=?-?=-=回路效率%191011031045.14000462===--p p q P FV η节流阀流量2411003.0m A T -?=时s m PCA q T/107.890010121003.062.0213564--?==?=ρ溢流阀的溢流量s m q q q p /103.1107.8101013455---?=?-?=-=缸速度s m A q v /1038.41023109.2235---?=== 节流阀流量2421005.0m A T -?=时s m PCA q T/105.1490010121005.062.0213564--?==?=ρ⼤于泵排量，溢流阀不打开，溢流阀的溢流量为0缸速度s m A q v /1051021010235---?=??== 8-2 图8-23所⽰调速回路中的活塞在其往返运动中受到的限⼒F ⼤⼩相等，⽅向与运动⽅向相反，试⽐较;1)活塞向左和向右的运动速度哪个⼤?2)活塞向左和向右运动时的速度刚性哪个⼤? 1，向右运动时：11A F P =)()(111p p CA p p CA q p T p T -=-=+-==11111)(A F A p CA A q v p T 1111][-+-=F A P CA A Kv P T 2，向左运动时：+-==11211)(A F A p CA A q v p T1211][-+-=F A P CA A Kv P T A1〉A2，向右速度⼤，刚性⼤8-3 图8-24所⽰为液压马达进⼝节流调速回路，液压泵排量为120ml /r ，转速为1000r/min,容积效率为0.95.溢流阀使液压泵压⼒限定为7MPa 。
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液压传动（第2版）部分习题答案（解题人：机设092）第一章1-1如图，已知d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25求1）杠杆端施加多少力才能举起重物W？解：4422DWdlFLππ= F=100N2）此时密封容积中的液体压力等于多少？解：aMPDWP1742==π3)杠杆上下活动一次，重物上升量H？解：4422DHdhππ= H=0.625mm又如小活塞上有摩擦力175N，大活塞上有摩擦力2000N，密封容积外泄0.23cm到邮箱，重复上述计算。
（比较简单，而且类似，只大体写下过程了）42000417522DWdlFLππ+=-a MP DW P 68.17420002=+=π 42.04232D Hcm d hππ=-第二章2-5图示一液压缸，其缸筒内径D ＝120mm ，活塞直径d ＝119.6mm ，活塞长度L ＝140mm ，若油的动力粘度μ＝0.065s P a •，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 dyduA F μ= 其中， A 为活塞表面积，A ＝dL πdydu=v/h=v/{(D-d)/2} 所以 dyduAF μ==8.55N第三章3-1 如图所示，一具有一定真空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。
P 解：取水槽液面为基面。
列出静力学基本方程： P gh P a +=ρP P P -=a 真 真P =9.8a kP3-3图示容器A 中的液体密度A ρ＝900Kg/3m ,B 中液体的密度为B ρ＝1200 Kg/3m ， A z =200mm, B z =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞(33/106.13m Kg Hg ⨯=ρ)，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：gh gz P gz P g H B B B A A A ρρρ++=+∴=-=∆B A AB P P P 8350a P3-9 如图所示，已知水深H=10m,截面22120.02,0.04A m A m ==，求孔口的出流流量以及点２处的表压力（取1=α，不计损失）。
解：由0--0到1--1得gv g P H g P 22110αρρ+=+ 其中a P P P ==10 2211v A v A q == 由0--0到2--2得gv g P H g P 22220αρρ+=+ 解得s m q /28.03= ， a MP P 0735.02=3-15运动粘度ν=40×10－6m 2/s 的油液通过水平管道，油液密度ρ=900kg/m 3，管道内径d=10mm,l=5m,进口压力P 1＝4.0MPa, 问流速为3 m/s 时，出口压力P 2为多少？（λ＝64/ R e ） 解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失：λh ＝gd v l 22⨯⨯λ其中λ＝64/ R e R e ＝νvd λρρh gPg P +=21 解得a MP P 83.32=3-16 试求如图所示两并联管的流量各为多少？已知总流量q=25L/min,121250,100,30,50d mm d mm l mm l mm ====,假设沿程压力损失系数120.04,0.03,λλ==则并联管路中的总压力损失等于多少？解：设两并联管中的流量是1q ，2q ，，则有12q q q =+由于两管并联，即有两管管端的压力差相等， 即两管的压力损失相等 则： 12p p λλ∆=∆221122121222l v l v d d ρρλλ⇒= 21λλp p p ∆+∆=∆3-20如图，液压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 ＝60mm ，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 a MP ，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：νvdR e =和42d qv π=求出2320≤e R 则2=α，否则1=αξαρρh gv g P g P P a ++=∆-222 gv h 22ξξ= ，621004.0⨯≤=-b a P P P 解得H ≤2.35m第四章4-1 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)Fp A=e))/(2mM M M V T p ηπ= 其中e ：由mthMmMT T =η 和 π2M M mth V P T = 可解出。
4-2液压泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa ，当转速为n=1450r/min 时，机械效率为m η＝0.9。
由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为0q =106 L/min ，压力为p=2.5MPa 时，流量为1q =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：（额定压力和额定流量做题基本上用不上，所以不管它） ①pv η＝100.7 /106=0.95=95%②50014507.100=q 解得q=34.72L/min ③当n=1450r/min 时 pi P =pvpm pq ηη1=4.91kw当n=500r/min 时5001450='pi piP P 解得piP '=1.69kw4-3设液压泵转速p n =950r/min ，排量p V ＝168mL/r ，在额定压力p p =29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量p q =150L/min ，额定工况下的总功率p η=0.87，试求： (1)泵的几何流量（即理论流量）； (2)泵的容积效率； (3)泵的机械效率；(4)泵在额定工况下，所需电动机驱动功率（即输入功率）； (5)驱动泵的转矩。
解：① min /6.159L V n q p p pth ==② %94==pthp pv q q η③ %6.92==pvppmηηη ④ kw q p P ppp pi 77.84==η⑤ p p pi n T P π2•= 解得 m N T p •=5.8524-8某液压马达的进油压力a m MP p 10=，排量r mL V m /200=，总效率75.0=m η，机械效率9.0=mm η，试计算：1）该马达的几何转矩。
m N V p T mm mth •==3.3182π2）若马达的转速m in /500r n m =，则输入马达的流量为多少？min /120/L V n q q mmm mm mvmthm ===ηηη3）若外负载m N T m •=200（m in /500r n m =）时，该马达输入功率和输出功率各为多少？kw n T P m m mo 5.102=⨯=π kw P P mmomi 14==η4-9 一液压马达，要求输出转矩m N T m •=5.52，转速m in /30r n m =，马达排量r mL V m /105=，马达的机械效率和容积效率9.0==mv mm ηη，出口压力a MP p 2.02=，试求马达所需的流量和压力各为多少？ 解 min /5.3L V n q q mvmm mm mmthm ===ηηηmvmm mm m mth m m T T T V p p ηηηπ===-2)(2 解得 a m MP p 69.3=第五章5-1 图示三种结构的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D ，d ，如进入液压缸的流量为q ，压力为p ，试分析各缸产生的推力，速度大小以及运动方向。
解：对于图a 22()4F p D d π=- 22()4q qV A D d π==- 受拉，液压缸左移对于图b 24F pd π= 24q qV A d π== 受压，液压缸右移对于图c 24F pd π= 24q qV A d π== 受压，液压缸右移5-4图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积A 1＝22101m -⨯，有杆腔面积A 2＝22108.0m -⨯，输入压力P 1＝0.9MPa ，输入流量q 1＝12 L/min 。
不计损失和泄漏，试求： ①两缸承受相同负载时（F 1= F 2），负载和速度各为多少？ ②缸1不受负载时（F 1＝0），缸2能承受多少负载？ ③缸2不受负载时（F 2＝0），缸1能承受多少负载？解：① F 1＝P 1 A 1－P 2 A 2 F 2＝P 2 A 1 F 1＝F 2 V 1＝q 1/ A 1 V 1 A 2= V 2 A 1 （结果自己求）② F 1＝P 1 A 1－P 2 A 2=0F 2= P 2 A 1③ F 2= P 2 A 1=0 F 1＝P 1 A 15-5图示液压缸，输入压力为1p ，活塞直径为D ，柱塞直径为d ，求输出压力2p ，为多少？解：112222122211144()p A p A p D p D D p p dππ==∴=即 第六章6-3如图，2411030m A -⨯=，2421012m A -⨯=，F=30000N ，阀的控制活塞面积K A 是阀心承压面积A 的3倍，不计摩擦力和弹簧力，试计算需要多大的控制力压才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？112A p A p F K =+ K K A p A p =1解得a k MP p 85.3= a MP p 55.111=6-4和6-5见书后答案6-6如图所示系统中溢流阀的调整压力分别为A p =3MPa,B p =1.4MPa,C p =2MPa 。
试求当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力为多少？如将溢流阀B 的遥控口堵住，泵的出口压力为多少？答：（这种题只讲解题思路，可能与实际不否，但答案肯定对）。
1.先看上支路，当 1p 从0增至A p 时，溢流阀A 导通，出口压力不再增加。
2.再看下支路， 1p 溢流阀C 导通，2p 就等于C p ，而先导式溢流阀B 的K 口 与溢流阀C 的进口连在一起了，故相当于接通了 2p 所以1p 也等于2p 。
又因为并联取小，所以泵的出口要你为2兆帕。
如果溢流阀B 的遥控口K 堵住了，上支路不变，下支路有影响，2p 值不变，而1p =2p +B p >A p ，所以泵的出口压力就等于3兆帕。