液压作业答案

一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？

答：液压与气压传动都是借助于密封容积的变化，利用流体的压力能与机械能之间的转换来传递能量

的。液压传动系统和气压传动系统主要有以下四部分组成：

（1） 动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系

统提供动力。

（2） 执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，

输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。

（3） 控制元件：压力流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动

方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。

（4） 辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器

和压力计等。

二液压传动的基础知识

2.3液压与气压传动中传递力是依据什么原理？ 答：是依据帕斯卡原理实现力的传递力

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？

答：因为流动状态由层流转变为紊流和由紊流转变为层流时雷诺数并不相同，后者值小。雷诺数的物理意义是流动液体的惯性力与粘性力之比。雷诺数小，表示粘性力占主导地位，由压力与粘性力之间的平衡决定了流动的规律，流体质点受粘性力制约只能按层沿轴线方向运动，因此流动为层流。 2、5伯努利方程的物理含义是什么？

答：在密封管道内做稳定流动的理想液体具有三种形式的能量，即动力能、动能、和位能，它们之间

可以互相转换，并且在管道内任意处和这三种能量总和是一定，因此也称为能量守恒。

（1） 在波努利方程中，g p ρ、h 和g

V 22

都是长度的量纲，一般分别称为压力头、位置头和速度头，

三者之和为一常数，用H 表示。在图1-7中各点的H 值连线为一水平线，表示管道内任一处的三

种能量之和是相等的。

（2） 若管道水平放置（h1=h2），g

V g P g V g P 222

222

11+=+ρρ，表明液体的流速越高，它的压力就越低，

即截面细的管道，流速较高，压力较低；截面粗的管道，则流速较低，压力较高。 2、10喷管流量计直径mm D 50=，喷管出口直径mm d 30=。局部阻力系数8.0=ζ，油液

密度3/800m kg =ρ，喷管前后压力差由水银差压计读数mm h 175=。试求通过管道的量q 。

解：

L/s

0.000649984

10)3050(14.307.24

/07.2800

8.01372

222Pa 1372175.08.98006

22

2

=⨯-⨯⨯=⨯

===⨯⨯=

∆⋅=

∴=∆=⨯⨯==-d v vA q s

m p v v p gh p περ

ρερε

ε 2、20如图示，容器A 内充满着3

3/1099.0m kg ⨯=ρ的液体，水银U 形测压计的m h 1=，

m Z A 5.0=，求容器A 中心的压力（分别用绝对压力和相对压力来表示）。

解：gh P gZ P A A 汞ρρ+=+0

已知

大气压

A

a gZ gh P P Pa

P ρρ-+=∴=汞绝00101325

Pa

2297555

.08.91099.018.9136001013253=⨯⨯⨯-⨯⨯+=

128430Pa

101325229755P 0=-=-=绝相a a P P

2、22如图示，一充满液体的U 形管，一端倒置与液面与大气相通的容器中，另一端倒置于一密

闭容器的液体中，管中液体和容器中的液体相同且保持静止状态。设液体的密度3

/1000m kg =ρ，

m h 5.01=，m h 22=，试求A 处和B 处的真空度。

解：

4900Pa

5.08.91000gh P -P P P P C U O -O B 24500)25.0(8.91000)21(P )21(1c 00

1C C B 0

0=⨯⨯=====+==+⨯⨯=+=-==++ρρρρ绝真真绝绝真绝点

形管交于与点取等压面过C B a a a P P P gh Pa h h g P P P h h g P

2、25图示液压千斤顶中，小活塞直径mm d 10=，大活塞直径mm D 40=，重物N G 50000=，

小活塞行程mm 20，杠杆,500mm L =mm l 25=，

问（1）杠杆端需加多少力才能顶起重物G ；（2）此时液体内所产生的压力为多少；（3）杠杆每上下一次，重物升高多少？

解：

mm S D d S Pa D G p N L l G D d L l F F G

D d F D G

d F F 25.12040

10S 4D S 4

d )3(10398)04.0(14.35000044)2(156500255000040104

4

)1(22

222

25

2

22222'

22'

2

2

'

'=⨯=⋅==⨯=⨯⨯===⨯⨯=⋅⋅=⋅===

小大

大

小设小活塞杆的推理为πππππ

2、39流量min /63L Q =的液压泵，将密度3/900m kg =ρ，粘度s m /102026-⨯=υ的液压油通

过内径mm d 20=的油管输入有效面积2

50cm A =的液压缸，克服负载N F 20000=使活塞

作均匀速运动，液压泵出口至液压缸中心线高度m H 10=（设管长H l =），局部压力损

失

Pa p 5

105.0⨯=∆，试求液压泵的出口压力。

解：对截面ⅠⅡ列伯努利方程，以截面Ⅰ为基准面

s

cm d Q A Q v v H z z h z g v g p z g v g p w /33460

214.31063440

,,02223

2222122

12212

111=****===≈==+++=++παραρ

pa

10*5.0p 104416pa

2

34.3*90002.010*0416.02v d l p 0416

.033400.3164

1232033402.02

33452

2

10.25

11=∆=∙==∆==

=>=*==

ξλρλλα紊流v d v R e