液压6章习题解答
《液压传动》课后思考题和习题解答
第1章思考题和习题解1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。
按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。
1.2 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。
液压传动所用的工作介质是液体。
1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。
（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。
（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。
（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。
（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。
1.4 液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。
（2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。
（3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。
（4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。
（5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。
液压部分习题答案
液压部分习题答案绪论二、判断题（×）1、液压传动不容易获得很大的力和转矩。
（√）2、液压传动可在较大范围内实现无级调速。
（√）3、液压传动系统不宜远距离传动。
（√）4、液压传动的元件要求制造精度高。
（√）5、气压传动的适合集中供气和远距离传输与控制。
（√）6、与液压系统相比，气压传动的工作介质本身没有润滑性，需另外加油雾器进行润滑。
（×）7、液压传动系统中，常用的工作介质是气油。
（√）8、液压传动是依靠密封容积中液体静压力来传递力的, 如万吨水压机。
（√）9、与机械传动相比, 液压传动其中一个优点是运动平穏。
第一章液压传动基础二、判断题（√）1、以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。
（×）2、液体在不等横截面的管中流动，液流速度和液体压力与横截面积的大小成反比。
（×）3、液压千斤顶能用很小的力举起很重的物体，因而能省功。
（√）4、空气侵入液压系统，不仅会造成运动部件的“爬行”，而且会引起冲击现象。
（×）5、当液体通过的横截面积一定时，液体的流动速度越高，需要的流量越小。
（√）6、液体在管道中流动的压力损失表现为沿程压力损失和局部压力损失两种形式。
（√）7、2.液体能承受压力，不能承受拉应力（×）8、油液在流动时有粘性，处于静止状态也可以显示粘性。
（√）9、用来测量液压系统中液体压力的压力计所指示的压力为（×）10、以大气压力为基准测得的高出大气压的那一部分压力称绝对压力。
第二章液压动力元件三、判断题（×）1 .容积式液压泵输油量的大小取决于密封容积的大小。
（√）2. 齿轮泵的吸油口制造比压油口大，是为了减小径向不平衡力。
（×）3．叶片泵的转子能正反方向旋转。
（×）4．单作用泵如果反接就可以成为双作用泵。
（×）5. 外啮合齿轮泵中，轮齿不断进入啮合的一侧的油腔是吸油腔。
（×）6.理论流量是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。
液压与气压传动第六章计算题参考答案
A2 F f − G + FL 40 × 10 −4 2000 − 6000 + 24000 + = 1.5 × 10 6 × + = 3.25 × 10 6 p a = 3.25Mp a A1 A1 80 × 10 − 4 80 × 10 −4
2) F=40000N 时，
3 0 .18 × 40 × 10 − 4 = 1 .2 × 10 − 5 m s 60 p1 A1 = p 2 A2 + F
co m
6 × 10 −3 − 2.92 × 10 −5 = 7.08 × 10 −5 m 3 s = 4.248 L min 60 Fv 4000 × 1.46 × 10 − 2 ηc = = = 0.195 = 19.5% p p q p 3 × 10 6 × 6 × 10 −3 60 3) q y = q p − q1 =
q j1 = 3q1 = 3 × 2.92 × 10 −5 = 8.76 × 10 −5 m 3 s = 5.256 L min v= A1 =
q y = q p − q j1 =
AT 2 = 0.05 × 10 −4 m 2时，
q j 2 = 5q1 = 5 × 2.92 × 10 −5 = 1.46 × 10 −4 m 3 s = 8.76 L min q j 2 > q p 该情况不存在，即只能是q j 2 = q p = 6 L min = 1 × 10 −4 m 3 s v= q j2 A1 = 1 × 10 − 4 = 0.05 m s 20 × 10 − 4
6-3 顺序阀的最小调整压力即防止运动部件下落的背压力 p2
p2 =
G 6000 = = 1.5 × 10 6 p a = 1.5Mp a −4 A2 40 × 10
第六章习题答案
6．1液压系统中为系统提供压力油的部件称为液压系统的能源部件或动力部件。
液压泵站一般由电动机、液压泵、油箱、安全阀等所组成，也可作为一个独立的液压装置，根据用户要求及依据使用条件配置集成块、设置冷却器、加热器、蓄能器以及相关电气控制装置。
6．2 液压泵按输出流量能否调节可以分为定量泵和变量泵；按压力分可分为低压泵、中压泵和高压泵；按结构形式分可以分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。
6．3 容积式液压泵主要具有以下基本特点：（1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间液压泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其它因素无关。
（2）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。
为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用的密闭的充压油箱。
（3）具有相应的配流机构配流机构可以将液压泵的吸油腔和排液腔隔开，保证液压泵有规律地连续吸排液体。
不同结构的液压泵，其配流机构也不相同。
6．4 如采用密闭式油箱则必须对油箱进行处理充压处理，否则液压泵就会因吸油困难而无法正常工作。
6．5 外啮合齿轮泵的泵体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了密封工作腔，而啮合线又把它们分隔为两个互不串通的吸油腔和压油腔。
当齿轮按一个方向旋转时，下方的吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空。
油箱中的油液在外界大气压力作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满。
随着齿轮旋转，油液被带到上方的压油腔内。
在压油腔一侧，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液被挤出来，由压油腔输进入压力管路供系统使用。
外啮合齿轮泵的优点是结构简单，尺寸小，重量轻，制造方便，价格低廉，工作可靠，自吸能力强（允许的吸油真空度大），对油液污染不敏感，维护容易。
它的缺点是一些机件要承受不平衡径向力，磨损严重，泄漏大，工作压力的提高受到限制。
此外，它的流量脉动大，因而压力脉动和噪声都比较大。
《液压传动》习题与答案解析
第一章绪论1－1 液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。
1－2 液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。
1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。
小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。
求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。
图题1—3第二章液压油液2－1 什么是液体的粘性？2－2 粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3 压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg／m3，试回答以下几个问题：1) 30号机油的平均运动粘度为( )m2／s；2）30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m2／s，密度ρ＝1000kg／m3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m2／s，密度ρ＝1.2kg／m3；试比较水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。
2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A) 粘度较大； (B) 粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小； (D) 粘度因温度变化而改变较大。
2—7 图示液压缸直径D=12cm，活塞直径d＝11．96cm，活塞宽度L＝14cm，间隙中充以动力粘度η= 0．065Pa·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0．5 m／s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F等于多少?图题２－7第三章液压流体力学基础§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F＝3000 N。
液压课后练习题答案
习题答案
3－1
(1)qt VM n q qt 12.5 106 30 / 60 0.9
Mv
0.42 L / min 6.94 106 m3 / s (2) T / Mm pqt T T 2 n T 2 p 29.3MPa qt Mm VM n Mm VM Mm
习题答案
第一章 第二章 第三章 第四章 第六章
习题答案
1－1
p K V V V 0.1 5 p K 7000 10 1.4MPa V 50
习题答案
1－2
t1 153 E 3 t2 51 6.31 －6 6 2 (7.31 E ) 10 ＝ 19.83 10 m / s E 850 19.83 106 1.69 102 N s / m 2
v2
A2 vd
60 (20 10 )
3 2
0.85m / s
Re
0.85 0.02 1545 2320 4 0.11 10
75 ＝ ，＝ 2 Re
习题答案
1－6
2 75 l v2 p gh g Re d 2 g
75 2000 0.852 880 1543.2 Pa 1545 20 2 2 v2 p gh g 2g 0.852 880 0.2 63.58 Pa 2 2 v2 p2 pa gz1 (p p ) 2 1.048 105 pa
3－4
p1 A1 p2 A1 W1 p2 W2 4000 6 2 10 2MPa 4 A2 20 10
《液压与气压传动》（第3版）习题答案刘建明
《液压与气压传动》教材(第3版)习题参考答案第1章习题P4 小节习题：（1）机械能、液压能。
（2）动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件和工作介质。
（3）动力元件。
（4）机械能、机械能。
（5）压力、流量和流动方向。
（6）1．液压传动的优点１）能方便地实现无级调速，且调速范围大。
２）容易实现较大的力和转矩的传递。
液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯性小。
３）液压传动装置工作平稳，反应速度快，换向冲击小，便于实现频繁换向。
４）易于实现过载保护，而且工作油液能实现自行润滑，从而提高元件的使用寿命。
５）操作简单，易于实现自动化。
６）液压元件易于实现标准化、系列化和通用化。
2．液压传动的缺点1）液体的泄漏和可压缩性使液压传动难以保证严格的传动比。
2）在工作过程中能量损失较大，传动效率较低。
3）对油温变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。
4）液压传动出现故障时，不易诊断。
P7 小节习题：（1）由于液体内磨擦力的作用，而产生阻止液层间的相对滑动。
（2）动力黏度、运动黏度、相对黏度。
（3）运动黏度，υ，m2/s，mm2/s。
（4）黏度较低。
（5） 40℃运动黏度，mm2/s。
（6）石油型、乳化型和合成型。
（7）水分、空气、微小固体颗粒、胶质状生成物。
（8）a.堵塞过滤器，使液压泵吸油困难，产生噪声，堵塞阀类元件小孔或缝隙，使阀动作失灵。
微小固体颗粒还会加剧零件磨损，擦伤密封件，使泄漏增加。
b.水分和空气混入会降低液压油的润滑能力，加速氧化变质，产生气蚀；还会使液压液压系统出现振动、爬行等现象。
（9）a.严格清洗元件和系统。
b.尽量减少外来污染物。
c.控制液压油的温度。
d.定期检查、清洗和更换滤芯。
e.定期检查和更换液压油。
本章习题1.填空题（1）法向力，N/㎡即pa 。
（2）压力和流量。
（3）绝对压力和相对压力，相对压力。
（4）输入流量。
（5）沿程压力损失和局部压力损失。
（6）功率损失、油液发热、泄漏增加。
液压与气压传动习题与答案
第一章绪论1－1液压系统中的压力取决于〔〕，执行元件的运动速度取决于〔〕。
1－2液压传动装置由〔〕、〔〕、〔〕和〔〕四局部组成，其中〔〕和〔〕为能量转换装置。
1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。
小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。
求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。
图题1—3第二章液压油液2－1什么是液体的粘性？2－2粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3，试答复以下几个问题：1)30号机油的平均运动粘度为( )m 2／s ；2〕30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s ；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比拟水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。
2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A)粘度较大；(B)粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。
2—7 图示液压缸直径D=12cm ，活塞直径d＝11.96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa ·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5 m ／s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少" 第三章 液压流体力学根底§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N 。
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第六章作业习题解答
1.图示系统中溢流阀的调整压力分别为p A=3MPa，p B=1.4MPa，p C=2MPa。
试求当系统外负载为无穷大时，液压泵的出口压力为多少?
溢流阀B的遥控口堵住，液压泵的出口压力又为多少?
解因系统外负载为无穷大，泵起动后，其出口压力p P逐渐升高，p P=1.4MPa 时溢流阀B打开，但溢流阀C没打开，溢流的油液通不到油箱，p P便继续升高；当p P=2MPa时溢流阀C开启，泵出口压力保持2MPa。
若将溢流阀B的遥控口堵住，则阀B必须在压力为3.4MPa时才能打开；而当p P达到3MPa时，滥流阀A已开启，所以这种情况下泵出口压力维持在3MPa。
2.图示两系统中溢流阀的调整压力分别为P A=4MPa，P B=3MPa，P C=2MPa，当系统外负载为无穷大时，液压泵的出口压力各为多少，对图a的系统，请说明溢流量是如何分配的?
解图a所示系统泵的出口压力为2MPa。
因p P=2MPa时溢流阀C开启，一小股压力为2MPa的液流从阀A遥控口经阀D遥控口和阀C回油箱。
所以，阀A和阀B也均打开。
但大量溢流从阀A主阀口流回油箱，而从阀B和阀C流走的仅为很小
图b所示系统，当负载为无穷大时泵的出口压力为6MPa。
因该系统中阀B遥控口接油箱，阀口全开，相当于一个通道，泵的工作压力由阀A和阀C决定，即p P=p A+p C=(4+2)=6MPa。
（注：B接油箱，B处的压力为0）
3.图示系统溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为2.5MPa。
试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态?
1)当液压泵出口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A、C点压力各为多少?
2)当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到1.5MPa时(工件原处于夹紧状态)，A、C点压力各为多少?
3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A、B、C点压力各为多少?
解1)工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力，p A=p C=2.5MPa。
减压阀开口很小，这时仍有一部分油通过减压阀阀心的小开口(或三角槽)，将先导阀打开而流出，减压阀阀口始终处于工作状态。
2)泵的压力突然降到1.5 MPa时，减压阀的进口压力小于调整压力P J，减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用，p A=p B=1.5MPa。
单向阀后的C点压力，由于原来夹紧缸处于 2.5MPa，单向阀在短时间内有保压作用，故p C =2.5MPa，以免夹紧的工件松动。
3)夹紧缸作空载快速运动时，p C=0。
A点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失，p A=0。
因减压阀阀口全开，若压力损失不计，则p B =0。
由此可见，夹紧缸空载快速运动时将影响到泵的工作压力。
注：减压阀阀口是否起减压作用，与减压阀的进口压力p1及出口的负藐压力p2有密切关系。
如比p2<p J，出口负载压力p2小于名义上的谓整压力p J，先导阀关闭而减压阀阀口全开，不起减压作用，只呈现通道阻力。
若p1<p J，进口压力比名义上的调整压力低，减压阀阀口全开，不起减压作用。
如果通道阻力也忽略，则减压阀的
4.如图所示的减压回路，已知液压缸无杆腔、有杆腔的面积分别为100×10-4m 2、50×10-4m 2，最大负载F 1=14000N 、F 2=4250N ，背压p =0.15MPa ，节流阀的压差Δp =0.2MPa ，试求：
1)A 、B 、C 各点压力(忽略管路阻力)。
2)液压泵和液压阀1、2、3应选多大的额定压力?
3)若两缸的进给速度分别为v 1=3.5×10-2m/s ，v 2=4×10-
2m/s ，液压泵和各液压阀的额定流量应选多大?
解1)11A F p c = 41010014000-⨯= =1.4×106Pa=1.4MPa
由于有节流阀2，因此上面的液压缸运动时，溢流阀一定打开，故
P A =Δp +p C
=0.2+1.4
=1.6MPa
由221A p F A p B 背+=得
1
22A A p F p B 背+= 4
4
61010010501015.04250--⨯⨯⨯⨯+= 0.5×106Pa=0.5MPa
2)泵和阀1、2、3的额定压力均按系统最大工作压力来取，选标准值2.5MPa 。
3)流入上面液压缸的流量
q 1=v 1A 1
=3.5×10-2×100×10-4
=350×10-6m/s=21L/min
流入下面液压缸的流量
q =v A
流经背压阀的流量
q 背=v 2A 2
=4×10-2×50×10-
4 =200×10-
6m/s=12L/min 由于两个液压缸不同时工作，
故选q 泵=q 溢= q 节= q 减=25L/min ，q 背=16L/min
5.图示回路，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为p X 和p Y ，当系统外负载为无穷大时，试问：
1)液压泵的出口压力为多少?
2)若把两阀的位置互换，液压泵的出口压力又为多少?
解 1）①当p X ＞p Y 时，系统压力p P =p X 时，顺序阀开启，顺序阀出口压力为p Y ，入口压力为p X ，故p P =p X ；
②当p X ＜p Y 时，顺序阀入口压力达到p X 时开启，但溢流阀不开启，到顺序阀出口压力达到p Y 时，溢流阀不开启，此时顺序阀入口压力=顺序阀出口压力=泵前压力=溢流阀开启压力，即p P =p X 。
2）当两阀位置互换后，顺序阀出口压力=0，顺序阀入口压力=p X ，而溢流阀的前后压差达到调定压力p Y 才能开启，所以
p P =p Y +p X 。
注：X 为直动顺序阀，Y 为直动溢流阀。
顺序阀的工作特性：相当于压力堤坝，如下图所示
2.当p入口=p调定时，顺序阀开启，
若p
出口<p
调定
，油流较小，p
出口
=p
工作
；
p入口=p调定＞p出口=p工作，有减压作用；
3.当p入口≥p调定时，p入口=p出口=p工作≥p调定，顺序阀不减压。
6.图示回路，顺序阀的调整压力p X=3MPa，溢流阀的调整压力p Y=5MPa，试问在下列情况下A、D点的压力为多少?
1)液压缸运动，负载压力p L=4MPa时。
2)如负载压力p L变为1MPa时。
3)活塞运动到右端时。
解1) p L=4MPa时，p A= p B=4Mpa；
2) p L=1MPa时，p A=1MPa，p B =3Mpa；
3)活塞运动到右端时，p A= p B=4Mpa。
7.如图所示系统，液压缸的有效面积A1= A2=100×10-4m2，液压缸Ⅰ负载F L=35000 N，液压缸Ⅱ运动时负载为零，不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为4 Mpa、3 Mpa和2Mpa，试求下列三种工况下A、B和C处的压力。
1)液压泵起动后，两换向阀处于中位时。
2)1YA通电，液压缸Ⅰ运动时和到终端停止时。
3)1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ运动时和碰到固定挡块停止运动时。
解 缸Ⅰ负载压力
1
L A F p =
Ⅰ 41010035000-⨯= =3.5×106Pa=3.5MPa
1)液压泵起动后，两换向阀处于中位时 p A = p B =4Mpa ，p C =2Mpa ；
2)1YA 通电，液压缸I 运动时
p A = p B =3.5Mpa ，p C =2Mpa ；
1YA 通电，液压缸I 到终端停止时
p A = p B =4Mpa ，p C =2Mpa ；
3)1YA 断电，2YA 通电，液压缸Ⅱ运动时 p A = p B =p C =0；
1YA 断电，2YA 通电，液压缸Ⅱ碰到固定挡块时 p A = p B =4Mpa ，p C =2Mpa 。