液压传动与流体力学第五章习题
液压传动与流体力学习题
D 22mm ， D0 20mm 。
3-17 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 A1 和 A2 ， A1 2 A2 两缸 承受负载 F1 和 F2 ，且 F1 2 F2 ，泵流量 q ，求两缸并联和串联时，活塞移动速度和 缸内压力。
2 3-18 一盛水容器，水流沿变截面管向外作恒定流动。已知 A0 4m ， A1 0.04m ，
第一章 绪论
液压传动，由于它有很多突出的优点，所以在工业部门中获得了广泛的应用。它的主 要优点是：在极低的稳定速度下能够产生极大的推力(或转矩) ；单位功率的系统重量轻， 尺寸小。而它的缺点—--泄漏，可以采用密封技术加以减小或消除。 1-1 千斤顶的小活塞直径为 10mm，行程 20mm，大活塞直径为 40mm，重物 W 为 5000N， 杠杆比为 L：l=500:25,求 1)杠杆端施加多少力才能举起重物 W？2)此时密封容积中的液体 压力等于多少？3)杠杆上下动作一次，重物的上升量。又如小活塞上有摩擦力 200N，大活 塞上有摩擦力 1000N，并且杠杆每上下一次，密封容积中液体外泄 0.2cm 到油箱，重复上 述计算。
第二章 液 压 油
在液压系统中，液压油是一个重要的环节，它不仅传递动力和信号，而且还起到润滑 冷却的作用。常用的液压油是矿物油型的。液压油的性质对液压系统的特性有很大的影响。 在液压油的物理性质中，最主要的有：粘性、可压缩性、比热容及体积膨胀系数。粘性影响 着液压系统的阻力以及液压油通过缝隙的泄漏； 在研究液压系统的动态特性时要考虑油液的 可压缩性； 而液压系统中油液的温升却和系统的功率损耗、 装置散热条件以及和油液的比热 容值有关。因此要熟悉这几个参数的物理概念和它们的计算方法。 2-1 有密闭于液压缸中的一段直径 d=15cm，长 L=40cm 的液压油，它的体积膨胀系 数 t 6.5 10 1 / K ，此密闭容积一端的活塞可以移动。如活塞上的外负载力不变，油温 从-20℃上升到+25℃，求活塞移动的距离。 2-2 同题 2-1，如果活塞不能移动，液压缸又是刚性的，问由于温度的变化，油液的膨 胀使液压缸中的液压油的压力上升多少？
工程流体力学第五章自测题答案
第5章 压力管路的水力计算
5-1．某水罐1液面高度位于地平面以上z 1＝60m ，通过分支管把水引向高于地
平面z 2＝30m 和z 3＝15m 的水罐2和水罐3，假设l 1=l 2=l 3=2500m, d 1=d 2=d 3=0.5m, 各管的沿程阻力系数均为λ＝0.04。
试求引入每一水罐的流量。
解：取1-1、2-2两液面列伯努利方程：
2121f f h h z z ++=
g
V d L h g
V
d L h f f 222
22222
2
1
1111
λλ==
所以，41.42221=+V V （1） 取1-1、3-3两液面列伯努利方程：
3131f f h h z z ++=
所以，94.22321=+V V （2）
又 ⎩⎨⎧==+=321
321d d d Q Q Q Ö 321V V V += （3）
得 ⎪⎩⎪
⎨⎧===s m V s m V s m V /39.0/28.1/67.13
21 Ö
⎩⎨⎧==s
m Q s
m Q /0765.0/251.03
332
5-2．
水从封闭水箱上部直径d 1=30mm 的孔口流至下部，然后经d 2=20mm 的圆柱行管嘴排向大气中，流动恒定后，水深h 1=2m ，h 2=3m ，水箱上的压力计读数为4.9MPa ，
求流量Q 和下水箱水面上的压强p 2，设为稳定流。
6.01=μ，82.02=μ。
解：经过孔口的流量Q 1
经过管嘴的流量Q 2
因为稳定流，所以Q 1＝Q 2 整理得：Pa p 421034.4×=。
液压传动习题册(含答案)
第一章液压传动概述一、填空1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置和工作介质组成。
2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。
3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质，通过__密封容积__ 的变化来传递运动，通过油液内部的__压力 ___来传递动力。
二、判断1.液压传动不易获得很大的力和转矩。
（）2.液压传动装置工作平稳。
能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。
( )3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。
( )4.液压系统故障诊断方便、容易。
（）5.液压传动适宜于远距离传动。
（）6.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。
（√）三、单项选择1.液压系统的执行元件是（ C ）。
A．电动机 B.液压泵 C．液压缸或液压马达 D.液压阀2.液压系统中，液压泵属于（ A ）。
A.动力部分B.执行部分 C．控制部分 D.辅助部分3.液压传动的特点有（ B ）A.可与其他传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制B.可以在较大的速度范围内实现无级变速C.能迅速转向、变速、传动准确D.体积小、质量小，零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便四、问答：1、何谓液压传动？液压传动的原理？它有哪两个工作特性？答：定义：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转换为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件，由执行元件驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能。
原理：液压传动的工作原理是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。
特性：1）液压系统的工作压力取决于负载。
2）液压缸的运动速度取决于流量。
2、液压传动系统有哪几部分组成？说明各部分作用。
答：1）动力装置：液压泵，将机械能转换成液体压力能。
2）执行装置：液压缸或液压马达，将液体压力能转换成机械能。
液压传动典型例题及解答
典型例题及解答第二章 液压油和液压流体力学基础[题目1]在图2-1所示管道中，当油在管道内流动时，用测压计测A 、曰两点间的压力损失hw=1.91m油柱。
A 、B 点间距离l=3m ，d=20mm ，油在管中流速v=1m ／s ，ρ=920kg/m 3。
水银的密度ρ =13600kg ／m 3。
试求在管中油流方向不同时，差压计读数值△h 为多少?图2-1[解答]（1）油流方向从A 一B 列出伯努利方程w B BA Ah gv gp gv gp +++=++212022αραρ得w B A gh gl p p ρρ+=- （1）以水银差压计的0—0为等压面11h g gl p h g p Hg B A ∆++=∆+ρρρ （2）将式2代人式1，得w w Hg gh gl gh gl g h ρρρρρρ=-+=-∆)()(1所以m h h Hg w 139.09201360092091.11=-⨯=-=∆ρρρ（2）油流方向从B 一A 时w ABh gp l g p +=+ρρ)(l h g p p w A B -=-ρ以水银差压计的0—0为等压面22h g gl p h g p B Hg A ∆++=∆+ρρρ得： m h h Hg w 139.09201360092091.12=-⨯=-=∆ρρρ[题目2]某流量Q=16L ／min 的油泵安装在油面以下，如图2-2所示。
设所用油液ρ=917kg ／m3，粘度ν=1lcSt ，管径d=18mm 。
如不考虑油泵的泄漏，且认为油面能相对保持不变(即油箱容积相对较大)。
试求不计局部损失时油泵入口处的绝对压力。
图2-2[解答](1)求吸油管内油液的流速vs m dQA Q v /048.1)1018(60/1016442332=⨯⨯⨯===--ππ(2)求吸油管内液流的雷诺数Re）（近似取层流1)(2320171510111018048.12163==<=⨯⨯⨯==--αανvdR e(3)求沿程压力损失△p LpavdL R vdL p eL 6.26912048.1917101810)20200(171575275223222=⨯⨯⨯⨯+⨯=⋅⋅=⋅⋅=∆--ρρλ (4)求油泵人口处的绝对压力p2列出油面I —I 与油泵人口处Ⅱ一Ⅱ两选定断面处的伯努利方程式L h gv gp h gv g p h +++=++2222222111ρρ由于油箱液面为相对静止，故v l =O 。
《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。
(完整word版)流体力学习题及答案-第五章
第五章 势流理论5-1流速为u 0=10m/s 沿正向的均匀流与位于原点的点涡叠加。
已知驻点位于(0，-5)，试求： (1)点涡的强度；(2) (0,5)点的流速以及通过驻点的流线方程。
答：（1）求点涡的强度Γ：设点涡的强度为Γ，则均匀流的速度势和流函数分别为：x u 01=ϕ，y u 01=ψ；点涡的速度势和流函数为：xy arctg πϕ22Γ-=，r y x ln 2)ln(221222ππψΓ=+Γ=； 因此，流动的速度势和流函数为：θπθπϕϕϕ2cos 20021Γ-=Γ-=+=r u x y arctg x u ， r y u y x y u ln 2sin )ln(202122021πθπψψψΓ+=+Γ+=+=；则速度分布为：2202y x yu y x u +⋅Γ+=∂∂=∂∂=πψϕ， 222yx x x y v +⋅Γ=∂∂-=∂∂=πψϕ； 由于)5,0(-为驻点，代入上式第一式中则得到：0)5(052220=-+-⋅Γ+πu ， 整理得到：ππ100100==Γu 。
（2）求)5,0(点的速度：将π100=Γ代入到速度分布中，得到：222222050102100102y x y y x y y x y u u ++=+⋅+=+⋅Γ+=πππ，2222225021002y x x y x x y x x v +=+⋅=+⋅Γ=πππ； 将0=x 、5=y 代入上述速度分布函数，得到：201010505501022=+=+⨯+=u （m/s ），05005022=+⨯=v （m/s ）；（3）求通过)5,0(点的流线方程：由流函数的性质可知，流函数为常数时表示流线方程C =ψ，则流线方程为：C y x y u =+Γ+21220)ln(2π；将0=x 、5=y 代入，得到：5ln 5050)50ln(21005102122+=+⨯+⨯=ππC ；则过该点的流线方程为：5ln 5050)ln(2100102122+=++y x y ππ，整理得到：5ln 55)ln(52122+=++y x y5-2 平面势流由点源和点汇叠加而成，点源位于（-1，0），其流量为θ1=20m 3/s ，点汇位于（2,0）点，其流量为θ2=40m 3/s ，已知流体密度为ρ=1.8kg/m 3，流场中（0，0）点的压力为0，试求点（0,1）和（1,1）的流速和压力。
液压与气压传动习题与答案
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。
液压传动习题
一、填空 1.液压系统由一般 液压系统由一般（ 1.液压系统由一般（ 2.液压传动是以（ 2.液压传动是以（ 液压传动是以 来传递动力。 来传递动力。
答案：液体、压力能 答案：液体、
）五个主要组成部分。 五个主要组成部分。 ）为传动介质，依靠液体的（ 为传动介质，依靠液体的（ ）
答案：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、 答案：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质
6.液压泵或液压马达的总效率等于 6.液压泵或液压马达的总效率等于 和 的 乘积。 乘积。 答案：容积效率、 答案：容积效率、机械效率 7.变量叶片泵通过改变 来改变输出流量， 7.变量叶片泵通过改变 ，来改变输出流量，轴向 来改变输出流量。 柱塞泵通过改变 ，来改变输出流量。 答案：偏心距、 答案：偏心距、斜盘倾角的大小 8.液压泵按结构形式常分为 8.液压泵按结构形式常分为 、 、 。 答案：齿轮泵、叶片泵、 答案：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵
第二章 液压流体力学基础
6.在研究流动液体时， 的假想液体称为理想液体。 6.在研究流动液体时，将既 在研究流动液体时 又 的假想液体称为理想液体。 答案：无粘性、 答案：无粘性、不可压缩 7.当液压缸的有效面积一定时 当液压缸的有效面积一定时， 决定。 7.当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度由 决定。 答案： 答案：流量 8.液体的流动状态用 来判断。 8.液体的流动状态用 来判断。 答案： 答案：雷诺数 9.液体的连续性方程为 它说明液体在管路中流动时， 9.液体的连续性方程为 ，它说明液体在管路中流动时，通过 任一通流面积的__是相等，且流速和通流面积成__ __是相等 __比 任一通流面积的__是相等，且流速和通流面积成__比。 答案： =q=常数 流量、 常数、 答案：v1A1=v2A2=q=常数、流量、反 10.液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失 液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失。 10.液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失。 答案：沿程压力、 答案：沿程压力、局部压力 __和__是液压系统产生振动和噪声的主要原因 是液压系统产生振动和噪声的主要原因。 11. __和__是液压系统产生振动和噪声的主要原因。 答案：液压冲击、 答案：液压冲击、空穴现象 12.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的 12.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的 ，一 液体中混入空气时， 般可认为液体是 。液体中混入空气时，其压缩性 将 。 答案：可压缩性、不可压缩的、 答案：可压缩性、不可压缩的、增强
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力相等，故 pA=4MPa，pB=4MPa。
第 五 章 习 题
（2）负载压力变为1MPa，A点压力也随负载压力变化，t; pY ，溢流阀不工作； pL< pX，顺序阀开启后出口压 力为负载压力，入口压力为其调定压力， 故 pB = 3 MPa。 （3）活塞运动到右端位不动时，泵 继续向液压缸供油，缸左腔油压急速升 高，直到压力达到溢流阀的调定压力， 溢流阀溢流恒压。 pA = 5 MPa， pB = 5 MPa。
第 五 章 习 题
5.12 已知液压泵的额定压力pn、额定流量qn，忽略管路压力 损失，试说明图示各种情况下，液压泵的出口压力（压力表显示） 分别是多少？并说明理由。
第 五 章 习 题
5.11 图示夹紧回路中，若溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀 的调定压力为2.5MPa，试分析下列情况： （1）活塞快速运动时，A、B两点的压力各为多少？减压阀阀 芯处于什么状态？
（2）工件夹紧后，A、B两点的压力各为多少？此时减压阀阀 口有无流量通过？为什么？ 解：A点压力：由负载决定， 最大受溢流阀调定压力控制。 B点压力：减压阀不工作时， 由负载决定，减压阀工作时，由减 压阀出口压力调定。
第 五 章 习 题
5.13 图示回路中，顺序阀调定压力为3MPa，溢流阀的调定压 力为5MPa，求在下列情况下，A、B点的压力等于多少？ （1）液压缸运动时，负载压力pL=4MPa； （2）负载压力变为1MPa； （3）活塞运动到右端位不动时。
解 液压缸运动时， A点压力由负载决 定，最大受溢流阀调定压力控制； B点压力最小由顺序阀决定，最大受溢 流阀调定压力控制。 （1）液压缸运动时，负载压力pL=4MPa，pL>pX=3.5MPa， 溢流阀不工作，阀口关闭；顺序阀工作，阀口开启后其进出口压