《液压传动》习题及答案

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 顶起重物 w 时 在杠杆端所施加的力 F 此时密闭容积中的液体压力 p 杠杆上下动作一次 重物的上升量 H 如果小活塞上有摩擦力 fl 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 2 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 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 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 1000kg m3 20 时空气 的运动粘度为 15 10 6m2 s 密度 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 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 v h L d D F 图题 7 3 等于多少 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 已知 d 1m h 1m 1000kg m3 试求 圆筒内底面所受的压力及总作用力 定性说明各容器对支承其桌面的压力大小 当 F 0 时各圆筒内底面所受的压力及总作用力 题图 3 2 3 3 如图所示 密闭容器中充满密度为 的液体 柱塞直径为 d 重量为 FG 在力 F 作用下处于平衡状态 柱塞浸入液体深度 h 试确定液体在测压管内上升的 高度 x 4 图题 3 3 3 4 如图所示密封油箱分别与两个水银测压管相连 油箱上部充气 各液面 高度如图所示 1 在油箱右侧选取三个水平面 A A B 一 B C C 其中 为等压面 2 试比较同一水平线上的 1 2 3 4 5 各点的压强的大小 题图 3 4 3 5 液压缸直径 D 150mm 柱塞直径 d 100mm 液压缸中充满油液 如果在柱 塞上 图 a 和缸体上 图 b 的作用力 F 50000N 不计油液自重所产生的压力 求 液 压缸中液体的压力 5 题图 3 5 3 6 如图 a 所示 U 形管测压计内装有水银 其左端与装有水的容器相连 右端 开口与大气相通 已知 h 20cm h1 30cm 水银密度 13 6 l03kg m3 试计 算 A 点的相对压力和绝对压力 又如图 b 所示 容器内同样装有水 其中 h1 15cm h2 30 cm 试计算 A 点的真空 度和绝对压力 图题 3 6 3 7 有一上端封闭 下端开口且插入油中的玻璃管 如图所示 若抽去管中部分空 气 使管中油面上升到高于管外油面 h 1m 处 设油的密度 900kg m3 管外 大气压力 Pa 101325Pa 试求管中油面上 B 点的压力 图题 3 7 图题 3 8 3 8 如图所示 已知容器 A 中液体的密度 900kg m3 容器 B 中液体的密度 6 1200kg m3 ZA 200mm ZB 180mm h 60mm U 形计中测压介质为水 银 试求 A B 之间的压差 3 2 流体动力学 3 9 什么是理想液体 3 10 液体在管道中流动有几种流动状态 液体的流动状态用什么来判别 3 11 水力直径与水力半径的关系如何 怎么计算 3 12 流量连续性方程和伯努力方程分别是什么定理在流体力学中的表达形式 3 13 如图所示 一管道输送 900kg m3的液体 h 15m 测得压力如下 点 l 2 处的压力分别是 p1 0 45MPa p2 0 4 MPa p1 0 45 MPa p2 0 25MPa 试确定液流方向 图题 3 13 图题 3 14 3 14 如图所示 用 倾斜管道输送油液 已知 h 15m p1 0 45 MPa p2 0 25MPa d 10mm l 20m 900kg m3 运动粘度 45 10 6m2 s 求流量 Q 3 15 如图所示 液压泵以 Q 251 mi n 的流量向液压缸供油 液压缸直径 D 50mm 活塞杆直径 d 30mm 进 回油管直径 d1 d2 10 mm 试求活塞的运动 速度及油液在进 回油管中的流速 能否直接应用连续性方程计算两油管中的流速 7 题图 3 15 题图 3 16 3 16 图示管道中液体流速高达一定值后 能否将槽中液体吸入管道 若细管处的 断面面积 A1 3 2cm2 出口处管道断面面积 A2 12 8cm2 h 1m 不计液体流动 时的能量损失 试求开始能够抽吸时的管中流量 3 3 管道中液流特性 3 17 由于流体具有 液流在管道中流动需要损耗一部分能量 它由 损失和 损失两部分组成 3 18 某一液压泵从油箱吸油 吸油管直径 d 60mm 流量 Q 150L min 油液 的运动粘度 30 10 6m2 s 900kg m3 弯头处的局部损失系数 1 0 2 吸油口粗滤油网上的压力损失 p 0 178 105Pa 若希望泵吸油口处的真空度不 大于 0 4 105Pa 求泵的安装 吸油 高度 吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不 计 题图 3 18 题图 3 19 3 19 某泵从油箱吸油状态如图所示 已知 泵的流量 Q 32L min 吸油管内径 8 d 25mm 泵吸油口距被面高 h 500mm 粗滤油网上压力降 p 0 1 105Pa 所 用液压油密度 900kg m3 液压油的运动粘度 20 cSt 不计液压泵的容积效 率 试求泵吸油口处的真空度 3 20 液压泵从一个大容积的油池中抽吸润滑油 流量 Q 1 2 10 3 m3 s 油液 粘 度为 40 密度 900kg m3 求 泵在油箱液面以上的最大允许装置高度 假设油液的饱和蒸气压为 2 3m 高水 柱 所产生的压力 吸油管长 l l0m 直径 d 40mm 仅考虑管中的摩擦损失 当泵的流量增大一倍的 最大允许装置高度将如何变化 图题 3 20 图题 3 21 3 21 如图所示 直径 D 200mm 的活塞在泵缸内等速地向上运动 同时油从不 变液位的开敞油池被吸入泵缸 吸油管的直径 d 50mm 沿程阻力系数 0 03 各段长度 L 4m 每个弯头的局部阻力系数 0 5 突然收缩局部损失系数 缩 0 5 突然扩大局部损失系数 扩 1 当活塞处于高于油池液面 h 2m 时 为移 动活塞所需的力 F 2500N 设油液的空气分离压为 0 1 105Pa 密度 900kg m3 试确定活塞上升的速度 并求活塞以此速度运动时 能够上升到 多少高度而不使活塞和油相分离 9 3 22 有一管径为 d 的垂直管 水从 固定液位 h 的水箱中沿此管流入大气 中 试求 流量和管长的关系 并指出液位和管 长是怎样关系时流量将不随管长而变 化 为常值 设管中的沿程阻力系数 为常数 且忽略管路进口损失 3 4 孔口和缝隙液流 3 23 液流流经薄壁小孔的流量与 的一次方成正比 与 的 1 2 次方 成正比 通过小孔的流量对 不敏感 因此薄壁小孔常用作可调节流阀 3 24 通过固定平行平板缝隙的流量与 一次方成正比 与 的三次 方成正比 这说明液压元件内的 的大小对其泄漏量的影响非常大 3 25 如图所示 当阀门关闭时压力表的读数 为 0 25MPa 阀门打开时压力表的读数为 0 06 MPa 如果 d 12mm 900kg m3 不计液 体流动时的能量损失 求阀门打开时的液体流量 Q 第四章 液压泵和液压马达 4 1 液压泵概述 4 1 在液压传动中 液体单位面积上所受的法向力称压力 在泵和马达的技术规格中 图题 3 22 图题 3 25 10 常用到的压力有 A 工作压力 B 最大压力 C 额定压力 D 吸入压力 1 试指出下述情况下是指何种压力 泵的进口处的压力叫 泵实际工作的压力叫做 马达的输入压力又可 称为马达的 泵在短时间内超载所允许的极限压力叫做 泵在连续运 转时所允许的最高压力叫做 2 在上述四种压力中 是受到外界条件因素变化而变化 如负载大小 安 装位置高度 管路的阻力损失等 而 只是表示该泵的技术指标 并不随外界 负载等因素而变化 3 对同一个泵 试比较它们的 A 工作压力 B 最大压力 C 额定压力三者在数值 上的大小关系 4 2 所示为容积式液压泵的工作原理图 在下列情况 流量如何变化 当泵输出压力增高时 油从柱塞与缸体配合间隙中的泄漏量增加 泵的排量 如果柱塞直径 d 增大 泵的排量 当凸轮的转速增大 泵的排量 当凸轮的偏心量 e 增大 泵的排量 A 增大 B 减小 C 不变 图题 4 2 4 3 液压泵单位时间内排出液体的体积称泵的流量 泵的流量又可分为 A 实际流量 B 理论流量 C 额定流量 1 泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为 2 在没有泄漏情况下 根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为 它等于排量 11 和转速的乘积 3 在实验中或实际生产中 常把零压差下的流量 即负载等于零时的流量 视为 4 有些液压泵在工作时 每一瞬间的压力各不相同 但在每转中却按同一规律变 化 这就是泵的流量脉动 瞬时流量一般指的是瞬时 5 对同一定量泵 如果输出压力小于额定压力且不为零 转速保持不变 试比较上 述 A 实际流量 B 理论流量 C 额定流量在数值上的大小关系 4 4 某液压泵输出油压 P 200 l05Pa 液压泵转速 n 1450r min 排量 q 100cm r 已知该泵容积效率 o 95 总效率 o 9 试求 1 该泵输出的液压功率 2 驱动该泵的电机功率 4 5 某液压泵的额定压力为 200 l05Pa 额定流量 Q 201 min 泵的容积效率 0 95 试计算该泵的理论流量和泄漏量的大小 4 6 已知液压泵的额定压力为 PH 额定流量为 Q 如忽略管路损失 试确定在图示 各工况下 泵的工作压力 P 压力表读数 各为多少 a 泵的出口用油管直接接入油箱 b 泵的出口连接到面积为 A 负载为 F 的液压缸上 c 泵的出口经开口面积为 f 的薄 壁型节流孔后再接回油箱 d 泵的出口分别接油箱和面积为 A 负载为 F 的液压缸 图题 4 6 12 4 7 某液压马达排量 qM 250ml r 入口压力为 9 8MPa 出口压力为 0 49 MPa 其总效率为 M 0 9 容积效率为 MV 0 92 当输入流量为 22L min 时 试求 液压马达的输出转矩 液压马达的输出转速 nM 图题 4 7 4 2 齿轮泵和齿轮马达 4 8 试在图 4 8 所示 CB 齿轮泵的工作原理图上 分析下列几个问题 1 标出齿轮 A 的旋转方向 2 图中齿轮泵上标有 1 2 3 4 四个点的位置 其中齿轮在 点附近的位置密 封工作腔容积是逐渐增大的 形成部分真空 在 点附近的位置密封工作腔容积 逐渐减小 产生油压作用 在 点密封工作腔容积不变化 3 吸油腔的油 在泵内沿着 所示的途径到压油腔 然后排出泵外 A 1 一 M 一 2 B 2 一 M 一 1 C 2 3 一 4 1 D 1 一 4 一 3 2 4 比较图中 4 点与 3 点的压力大小 p4 p3 主要原因是 A 压力油通过齿顶圆和泵体内孔间隙 产生了压力降低 13 B 密封容积在不断变小 压力逐渐升高 题图 4 8 题图 4 9 4 9 试在如图所示的齿轮马达的工作原理图上分析以下几个问题 1 标出齿轮 A 的旋转方向 2 试分析进 出油口孔径制造成同样大小的理由为 A 减小径向不平衡力 B 使马达正转 反转时性能相同 c 提高马达的效率 3 在马达的出油口处 是否会产生局部真空 A 产生 B 不会产生 4 齿轮马达 由于进口通道较大 每个齿轮在每瞬间都有 2 3 对齿间充满了高压 油 高压油使齿轮轴产生转动的理由为 A 充满高压油的所有齿面都能产生径向不平衡力 在这些力共同作用下使得齿轮 轴产生转动 B 只有在与啮合点相关的齿间内 它的齿面两侧所受到液压力面积不等 产生了 切向不平衡力 使齿轮轴产生转动 c 啮合点使高压腔与低压腔分开 进口的压力高 出口的压力低 压差产生的力使 得齿轮轴转动 4 10 试分析下述几个问题 14 1 限制齿轮泵压力提高的主要因素是 A 流量的脉动 B 因油现象 C 泄漏 0 径向不平衡力 t 2 在 CB B 齿轮泵中 原动机通常通过 来驱动主动齿轮彻 A 齿轮 B 皮带拖 C 联轴节 3 如原动机反转 该泵能否正常工作 A 能 B 不能 4 11 CB B 齿轮泵的泄漏有下述三种途径 试指出 其中 对容积效率影响最 大 A 齿顶圆和泵壳体的径向间隙 B 齿轮端面与侧盖板的轴向间隙 C 齿面接触处 啮合点 的泄漏 4 12 为消除齿轮泵的因油现象 在侧板上开出两条分别与压油腔和吸油腔相通的卸 荷槽 两槽的间隔应保证在任何时刻 闭死容积不能同时与两个卸荷槽相通 当 闭死容积增大时 闭死容积通过侧板上的卸荷槽与 相通 当闭死容积减小时 闭死容积通过侧板上的卸荷槽与 相通 A 压油腔 B 吸油腔 4 3 叶片泵和叶片马达 4 13 图 4 13 所示为双作用式叶片泵与马达原理图 1 若将原理图看成马达时 窗口进油 窗口排油 2 若将原理图看成泵时 窗口为高压油排出口 窗口为吸油口 15 3 将图看成泵 当叶片 1 2 3 分别转到图示 1 2 3 位置时压力图将从窗口 a 排出 如不考虑叶片厚度对容积的影响 试分析泵工作时密封容积变小的原因为 A 叶片 2 在过渡曲线的运动使密封容积变小强迫油从窗口 a 排出去 叶片 1 3 对容 积变小不起作用 B 叶片 1 3 分别在长 短半径圆弧中的运动 使密封容 积变小 强迫油从窗口 a 排出 叶片 2 对容积变小不起作用 题图 4 13 C 叶片 1 2 3 共同使密封容积变小 三个叶片都起了强迫油从窗口 a 排出去作用 4 3 柱塞泵和柱塞马达 4 14 图 4 一 14 所示为轴向往塞泵和马达的工作原理图 转子按图示方回转 1 若作液压泵时 配油盘安装位置与进出油窗口的位置应为 2 若作液压马达时 配油盘安装位置与进出油窗口的位置应为 A 如截面 A1 A1 所示 其中 a 为进油窗口 b 为出油窗口 B 如截面 A1 A1 所示 其中 b 为进油窗口 a 为出油窗口 C 如截面 A2 一 A2 所示 其中 a 为进油窗口 b 为出油窗口 D 如截面 A2 一 A2 所示 其中 b 为进油窗口 a 为出油窗口 16 题图 4 14 第五章 液压缸 5 1 如图示 已知单杆活塞缸的缸筒内径 D 90mm 活塞杆直径 d 60mm 进入油 缸的流量 Q 251 min 进油压力 P1 60 105Pa 回油压力 P2 5 105Pa 试判断 并计算图示各联接方式时 油缸运动的方向及进度大小 最大牵引力方何及大小 题图 5 1 5 2 已知液压缸活塞的有效面积为 A 运动速度为 v 有效负载为 FL 供给液压缸 的流量为 Q 压力为 p 液压缸的总泄漏量为 Ql 总摩擦阻力为 Ff 试根据液压马 达的容积效率和机械效率的定义 求液压缸的容积效率和机械效率的表达式 5 3 如图所示 单杆活塞缸 无杆腔的有效工作面积为 A1 有杆腔的有效工作面积 为 A2 且 A1 2A2 求 当供油流量为 Q 30L min 时回油流量 Q 17 若液压缸差动联接 其他条件不变 则进入液压无杆腔流量为多少 题图 5 3 题图 5 4 5 4 图示为一柱寒液压缸 其柱塞固定 缸筒运动 压力油从空心柱塞通入 压力 为 p 流量为 Q 活塞外径为 d 内径为 d0 试求缸筒运功速度 v 和产生的推力 F 5 5 如图所示 两个结构相同的液压缸串联起来 无杆腔的有效工作面积 A1 100cm2 有杆腔的有效工作面积 A2 80 cm2 缸 1 输入的油压 pl 9 105Pa 流量 Q1 12L min 若不考虑一切损失 试求 1 当两缸的负载相同时 能承受的负载为多大 2 缸 2 的输入油压是缸 l 的 半时 两缸各能承受多少负载 3 缸 1 不承受负载时 缸 1 能承受多少负载 题图 5 5 5 6 在图所示液压系统中 泵的额定压力为 25 106Pa 流量 Q 10L min 溢 流阀调定压力 pY 18 106Pa 两油缸活塞面积相等 A1 A2 30cm2 负载 Rl 3000N R2 4200N 其它损失均忽略不计 试分析 18 1 液压泵启动后哪个缸先动作 速度分别是多少 2 各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少 题图 5 6 题图 5 7 5 7 在图示回路中 液压缸活塞的面积 A1 A2 所受负载 F1 F2 泵的流量为 q 则 1 两个缸的动作顺序为 A 负载小的先动 负载大的后动 B 负载小的后动 负载大的先动 C 两缸同时动作 2 液压泵的工作压力是否发生变化 A 变大 B 变小 C 不变 3 两缸的运动速度为 A 负载小的速度大 负载大的速度小 B 负载小的速度小 负载大的速度大 C 两缸速度相同 第六章 液压阀 6 1 识别并说明图中各图形符号所表示的各种方向阀的名称 题图 6 1 19 6 2 将 O 型 M 型 P 型 H 型 Y 型等机能的电磁换向阀分别控制单杆活塞缸 试说明构成的油路系统在中位时 各具怎样的工作特性 6 3 图示为采用液控单向阀双向锁紧的回路 简述液压缸是如何实现双向锁紧的 为什么换向阀的中位机能采用 H 型 换向阀的中位机能还可以采用什么型式 题图 6 3 题图 6 4 6 4 如图示 开启压力分别为 2 105Pa 3 105Pa 4 105Pa 三个单向阀实现 串联 如 a 图 或并联 如 b 图 当 O 点刚有油液流过时 P 点压力各为多少 6 5 图示四个系统 回路中采用的单向阀开启压力均为 3 5 105Pa 试分析哪些 系统能使液压缸左右换向 且换向阀处于中间位置时能使泵处于卸荷或保持低压 工况 图 b 图 d 20 题图 6 5 6 6 电液动换向阀的先磁阀 先导阀 为什么采用 Y 型的中位机能又如本题下图所 示的回路中 当电磁铁 1YA 或 2YA 带电时 液压缸并不动作 这是什么原因 题图 6 6 6 7 图示回路最多能实现几级调压 各溢流阀的凋定压力 PY1 PY2 PY3之间的大小 关系如何 题图 6 7 题图 6 8 6 8 试分析图示回路之压力表 A 在系统工作时能显示出哪些读数 压力 21 6 9 图示 3 个回路中各溢流阀的调定压力分别为 PY1 3MPa PY2 2MPa PY3 4MPa 问在外负载无穷大时 泵的出口压力 pp各为多少 题 图 6 9 6 10 图示回路 顺序阀调定压力为 px 3MPa 溢流阀的调定压力为 pY 5MPa 求在下列 情况下 A B 点的压力等于多少 液压缸运动时 负载压力 pL 4 MPa 负载压力变为 1 MPa 活塞运动到右端位不动时 题 图 6 10 题 图 6 11 6 ll 图示之回路 顺序阀和溢流阀串联 其调整压力分别为 Px 和 PY 求 当系统 负载趋向无穷大时 泵的出口压力 PP为多少 若将两阀的位置互换一下 泵的出口压 力又是多少 22 6 12 溢流阀在不断地溢流的过程中 进口压力保持在调定压力 p1 pY 出口压力回油 箱 p2 0 对于顺序阀 使用的场合发生变化 在阀的出口处压力 p2 pL 0 假定顺序 阀进口压力 pl能够超过顺序阀调定压力 px 阀口全开时损失不计 试分析 1 对内控式顺序阀 当出口处负载压力 pL px时 进出口压力间的关系为 当 pL px时 进出口压力间的关系为 2 对外控式顺序阀 如控制油压力超过调定值 px时 当出口处负载压力 pL px 时 进出口压力间的关系为 当 pL px时 进出口压力间的关系为 A p1 px p2 pL p1 p2 B p1 p2 px C p1上升至系统溢流阀允许的最大值 p1 pY p2 pL D 顺序阀阀口时开时闭 压力产生振荡现象 6 13 顺序阀和溢流阀是否可以互换使用 6 14 图 6 14 所示的夹紧回路中 如溢流阀调整压力 pY 50 105Pa 减压阀调整压 力 pJ 25 105Pa 试分析下列各情况 并说明减压阀阀芯处于什么状态 1 当泵压力为 50 105Pa 时 夹紧液压缸使工件夹紧后 A 点 C 点压力为多少 2 当泵压力由于其它工作缸的快进 压力降至 pB 15 105Pa 时 工件原先处于夹 紧状态 这时 A 点 C 点压力各为多少 3 夹紧缸在末夹紧工件前作空载运动时 A 点 B 点 C 点压力各为多少 23 题 图 6 14 6 15 如图所示 随着负载压力的增加 2 个不同调定压力的减压阀串联后的出口压力 决定于哪个减压阀 为什么 另 个阀处于什么状态 又 2 个不同调定压力的减压阀并 联后的出口压力决定于哪个减压阀 为什么 另 个阀处于什么状态 题 图 6 15 题 图 6 16 6 16 图示之回路 负载压力为 PL 减压阀调定压力为 PJ 溢流阀调定压力为 PY且 PY PJ 试分析泵的工作压力为多少 6 17 试分析调速阀和节流阀在下述不同压力差时 其工作特性会发生什么变化 1 当进出口压差小于 4 105Pa 随着压差变小通过节流阀的流量 通过调速阀 的流量 A 增大 B 减小 c 基本不变 24 2 当进出口压差大于 4 5 105Pa 时 随着压差增大 压差的变化对节流阀流量变化的 影响 对调速阀流量变化的影响 A 越大 B 越小 C 基本不变 3 当进出口压力相等时 通过节流阀的流量为 通过调速阀的流量 A 0 B 某调定值 C 某变值 4 若凋速阀两端压差为 2 105Pa 时 调速阀的减压阀开口状况为 A 最大 B 完全关闭 C 很小开口的工作状况 第八章 调速回路 8 1 节流调速回路 8 1 图 8 1 所示节流阀调速系统中 节流阀为薄壁小孔 流量系数 C 0 67 油的密度 p 900kg m3 先导式溢流阀调定压力 pY 12 l05Pa 泵 流量 Q 20L min 活塞面积 A1 30cm2 载荷 F 2400N 1 试分析节流阀开口 面积为 f 在从全开到逐渐调小过程中活塞运动速度如何 变化及溢流阀的工作状况 A 节流口调小 活塞运动速度不断下降 溢流阀起定压作用 处于常开 B 节流口面积有一临界值 f0 当 f f0时 虽然节流口调小 但活塞运动速度 保持不变 当 f f0时 活塞运动速度随开口变小而下降 溢流阀打开起定压作用 2 在溢流阀起定压作用时 试估算节流阀最大开口面积 25 8 2 图 8 2 所示的调速回路 节流阀处在节流调速的工况 两个压力表 a b 分别测量液压缸两腔的压力 系统的泄漏损失及溢流阀调压偏差均忽略不计 当 负载 F 增大时 试分析 1 压力表 a 的读数 压力表 b 的读数 2 活塞缸运动速度 3 泵输入功率 缸的输出功率 A 增大 B 减小 C 基本不变 D 可能增大也可能减小 8 3 图 8 3 所示旁路节流调速回路 Al l00 cm2 A2 50 cm2 PY 30 l05Pa p 900kg m3 节流阀开口为薄壁小孔 f 0 01 cm2 C 0 67 泵输出流量 Q 10L min 管道损失忽略不计 1 当负载 R 25000N 时 回路的效率是多少 2 当负载 R 从 25000N 降到 9000N 时 试分析下述参数将如何变化 缸运动速度 泵工作压力 回路效率 A 提高 B 降低 C 基本不变 3 如果将回路中的喷节流阀改成调速阀 而负载仍从 25000N 降到 9000N 试分 析 在考虑泵内泄漏变化因素时 液压缸运动速度 若不考虑泵内泄漏 变化的因素时 液压缸运动速度可视为 26 A 增大 B 减小 C 不变 8 4 在图 8 4 所示系统中 两液压缸的活塞面积相同 A 20cm2 负载大 小不同 缸 I Rl 4000N 缸 R2 6000N 溢流阀的调整压力为 35 l05Pa 节流 阀在运动过程中开口不变 试判断 1 两缸的动作顺序 在图 a 所示的回路中油缸 I 在图 b 所示的回路中油 缸 I A 先动 B 后动 C 与缸 同时动作 2 在图 a 的回路中 活塞 I 向右运动速度比活塞 的运动速度 图 b 的回路中 活塞 I 向右的速度比活塞 的速度 A 大 B 小 C 相等 题 图 8 4 8 5 在图 8 5 所示回路中 活塞两腔有效面积分别为 Al A2 假定活塞在往返运 27 动时受到的阻力 F 大小相同 受力的方向与运动方向相反 当换向阀切 换后 试比较 1 活塞向左运动和向右运动的速度哪个大 2 活塞向左运动和向右运动的速度刚性哪个大 8 6 图 8 6 所示回路中 泵输出流量 Qp 10L min 溢流阀调定压力 PY 20 l05Pa 两个节流阀视为薄壁小孔型 流量系数 C 0 67 开口面积 AT1 0 02cm2 AT2 0 01cm2 p 900kg m3 当液压缸克服阻力向右运 动时 溢流阀的调压偏差不予考虑 试求 1 缸大腔的最高工作压力 2 计算溢流阀的最大溢流量 8 7 在图 8 7 所示回路中 溢流阀调定压力 PY 30 l05Pa 液压缸大腔面 积 A 100cm2 若不考虑弹簧力 液动力等因素对调速阀调速性能的影响 试分析 1 当负载从 0 增大到 20000N 时 活塞运动速度 当负载从 20000N 增 大到 28000N 时 活塞运动速度 A 增大 B 减小 C 基本不变 28 2 当活塞运动到终端位置时 缸大腔压力 p 是否等于溢流阀调定值 A 在调速阀内定差式减压阀的作用下使 p PY 其差值由定差减压阀调定 B 当活塞运动到终点位置时 油液不能继续流入液压缸 故 p PY 3 图示回路中 负载的大小在什么范围内变化时方能保持活塞运动速度基本不变 在这个范围内负载选取何值时 回路的效率为最高 8 8 在图 8 8 所示回路中 液压缸两腔面积 Al l00 cm2 A2 50 cm2 当缸的 负载 F 从 0 变化到 30000N 时 缸向右运动速度保持不变 调速阀最小压差 p 5 l05Pa 试求 1 溢流阀最小调定压力 PY为多少 调压偏差不考虑 泵的工作压力是多少 2 液压缸可能达到的最高工作压力是多少 3 回路的最高效率是多少 8 9 某铣床要在切削力变化范围较大的场合下顺铣和逆铣工件 在讨论该铣床进 给系统设计方案时 若己确定采用定量泵和节流调速方案 你认为选取 节流 调速回路比较合适 A 节流阀进口 B 节流阀出口 C 调速阀进口 D 调速阀出口 E 调速 阀旁口 8 10 图 8 一 10 所示为某专用液压铣床的油路图 泵输出流量 Qp 30L min 溢流阀调定压力 PY 24 l05Pa 液压缸两腔有效面积 Al 50 cm2 A2 25 cm2 29 切削负载力 Ft 9000N 摩擦负载力 Ff 1000N 切削时通过调速阀的流量为 QT 1 21L min 若元件的泄漏和损失均忽略不计 试求 1 活塞快速接近工件时 活塞的运动速度 vl及回路的效率 l 2 当切削进给时 活塞的运动速度 v2及回路的效率 2 8 2 容积调速回路 8 11 图 8 11 所示的回路为定量泵与变量马达的容积调速回路 试分析 1 这种回路的调速方式称为 A 恒功率调速 B 恒转矩调速 2 如果液压马达所驱动的负载转矩变小 若不考虑泄漏的影响 试判断马达转速 泵输出功率 液压马达工作压力 A 增大 B 减小 C 基本不变 3 如果将马达排量调节得非常小 接近零值 这时马达的转速实际上将达到 A 无限大 B 0 C 某一固定转速 30 8 12 在图 8 12 所示的回路中 变量泵的转速 np 1200r min 排量 vp 0 8 c m3 r 安全阀调定压力 p 40 l05Pa 变量马达排量 vM 4 12 c m3 r 如在 调速时要求液压马达输出尽可能大的功率和转矩 试分析 所有损失均不计 1 如何调整泵和马达才能实现这个要求 2 液压马达的最大输出转矩和最大输出功率可达多少 8 3 容积节流调速回路 8 13 图 8 13 a 所示为限压式变量泵与调速阀组成的调速系统 图 8 13 b 为限压式变量泵的流量压力特件曲线 已知 Al 50 cm2 A2 25 cm2 溢流阀调定 压力 PY 30 l05Pa 负载阻力 F1 9000N 1 当调速阀调定流量 Q2 2 5L mi n 时 试判断泵工作压力 Pp 为 A Pp PY 30 l05Pa B Pp PA 22 l05Pa C Pp PB 23 l05Pa 2 若负载从 9000N 减小到 1000N 而调速阀开口不变时 泵的工作压力 若负载保持 9000N 而调速阅开口变小时 泵工作压力 A 增大 B 减小 C 不变 3 分别计算 F1 9000N 和 F2 1000N 时 回路的效率 31 第九章 其他基本回路 9 1 压力回路 9 1 图 9 1 a b 所示的两个调速回路 是否都能进行二级压力控制 压力分 别为 60 l05Pa 40 l05Pa 10 l05Pa 三个调压阀压力调整值应分别取什么值 使用的元件有何区别 图 9 1 9 2 图示系统中 两个溢流阀串联使用 巳知每个溢流阀单独使用时的调整压 力分别为 PY1 20 l05Pa PY2 40 l05Pa 若溢流阀卸荷时的压力损失忽赂不计 试判断在二位二通阀不同工况下 A 点和 B 点的压力各为多少 9 3 图示系统中 已知两溢流阀的调整压力分别 PY1 20 l05Pa PY2 100 l05Pa 试问 1 活塞向左和向右运动时 油泵可能 达到的最大工作压力各是多少 2 如 PY1 120 l05Pa 活塞向左和向右运动时 油泵可能达到的最大工作压力各 是多少 32 9 4 如图 液压缸 A B 并联 要求缸 A 先动作 速度可调 且当 A 缸活塞运 动到终点后 缸 B 才动作 试问图示之回路能否实现所要求的顺序动作 为什么 在不增加元件数量的情况下 允许改变顺序阀的控制方式 应如何改进 9 5 如图所示 液压缸有效工作面积 A1 50cm2 负载阻力 FL 5000N 减压阀的 调定压力 PJ分别调成 5 105Pa 20 105Pa 或 25 105Pa 溢流阀的调定压力分别 调成 30 105Pa 或 15 105Pa 试分析该活塞的运动情况 9 6 如图所示 溢流阀和两减压阀的调定用力分别为 PY 45 105Pa PJ1 35 105Pa PJ2 20 105Pa 负载 FL 1200N 活塞有效工作 33 面积 A1 15cm2 减压阀全开口时的局部损失及管路损失略去不计 试确定活塞 在运动中和到达终点时 a b 和 c 点处的压力 当负载加大到 FL 4200N 这些压力 有何变化 9 2 快速运动和速度换接回路 9 7 如图所示的液压系统中 串联着两个薄壁小孔型的节流阀 两节流阀的开口大 小不同 通流截面积分别为 Al 0 01cm2 A2 0 02 cm2 流量系数 C 0 67 油的密 度 900kg m3 负载 R 10000N 溢流阀调定压力 PY 36 105Pa 泵流量 QP 25L min 活塞面积 S 50cm2 管道损失忽略不计 试计算 1 阀 3 接通时 活塞的运动速度为多少 2 阀 3 断开后 活塞的运动速度为多少 3 将原先两节流阀位置互换一下 取 Al 0 02cm2 A2 0 01 cm2 两节流阀连接点 c 处压力是否会变 活塞运动速度为 34 多少 计算前先思考一下两节流阀串联时 活塞运动速度是由于开口面积较小的节 流阀调定 还是由两个节流阀共同作用的结果 9 8 说明图示回路工作原理 编写电磁铁动顺序表并说明液控单向阀作用 9 9 试说明图示之回路的工作原理 列出各电磁铁的动作顺序表 速度 v 一工进 v 二工进 9 10 说明图示之回路是如何实现 快速进给一加压 开泵保压一快速退回 动作循 环的 分析单向阀 1 和 2 的功用 35 9 11 假如要求附图所示之系统实现 快进一工进一快退一原位停止和液压泵卸荷 工作循环 试列出各电磁铁的动作顺序表 9 12 试说明图示之回路若实现快进 一工进 二工进 快退 原位停止的动作 循环 列出各电磁铁的动作顺序表 速度 v 一工进 v 二工进 其中节流阀 1 的开口 大于节流阀 2 的开口 图 9 12 36 9 13 图示之回路为实现快进 工进 1 工进 2 快退 停止的动作循环回 路 且工进 1 速度比工进 2 快 试说明工作原理 列出电磁铁动作顺序表 题 9 13 9 3 多缸动作回路 9 14 在图 a 所示回路中 两液压缸两边腔有效工作面积都相等 液压缸 I 的负 载 FL1大于液压协缸 的负载 FL2 FL1 FL2 如不考虑泄漏 摩擦等因素 试问 两液压缸是否先后动作 运动速度是否相等 如将回路中节流阀口全打开 使该处降为零 两液压缸动作顺序及运动速度有何 变化 如将回路中节流阀改成调速阀 此液压缸的运动速度是否相等 如将节流阀或调速阀移置到进油路上 如图 b 所示 以上结论有何变化 37 图 9 14 9 15 在图示回路中 两液压缸的活塞面积相同 Al 20 cm2 但负载分别为 FL1 8000N FL2 4000N 若溢流阀的调定压力为 PY 4 5 MPa 试分析减压阀调定压力 分别为 PJ 1MPa 2MPa 4 MPa 时 两液压缸的动作情况 题 9 15 38 第一章 1 1 负载 流量 1 2 动力元件 执行元件 控制元件 辅助元件 动力元件 执行元件 1 3 F 156 3N p 39 81MPa H 1 25mm 重新完成 F 169 4N p 40 61MPa H 1 1mm 第二章 2 4 1 30 10 6m2 s 2 27 10 3 P a S 3 均不呈现粘性 2 5 A 说明 流体粘性是流体对于剪切力所表现的一种抵抗作用 动力粘度 是 衡量液体粘性的指标 表示流体在单位速度梯度下流动时 单位面积上产生的内摩擦 力 运动粘度 无特殊物理意义 它仅是 的表示法 就物理意义来说 不是一 个粘度的量 因此对于不同介质的流体要比较粘性的大小 只能用动力粘度 来比较 水 1000 l 10 6 10 3 Pa s 空气 1 2 15 10 6 18 10 6Pa s 故水的粘度比空气大 2 6 C 2 7 F 8 44N 第三章 3 2 pa 13632 Pa Fa 10701N pb 25097Pa Fb 19701N pc 13632 Pa Fc 10701N pd 10765 Pa Fd 8451N 各容器对支撑其桌面的压力大小顺序为 pd pc pa pb 当 F 0 时 各圆管内底面所受的压力和总作用力都相等 分别均为 压力 9810 Pa 总作用力 7701 N 3 3 h gd FF x G 2 4 3 4 1 A 一 A 2 p3 P 4 pl p2 p5 3 5 a b 两种情况均为 p 6 37MPa 3 7 p 92496P a 3 8 P 8350Pa 3 13 液流从点 2 流向 1 液流从点 1 流向 2 3 14 Q 20 4cm3 s 取 或 Q 17 4cm3 s 取 Re 64 Re 75 3 16 Q 87 78l min 39 3 17 粘性 沿程压力 局部压力 3 18 h 2 36m 3 19 真空度 P 0 1554 105Pa 动能修正系数为 1 时 P 0 1607 105Pa 动能修正系数为 2 时 3 20 最大允许装置高度为 1 798m 泵的流量增大一倍时 泵将装置在油箱液面以下至少 5 159m 处 3 21 v2 0 23m s h 3 48m 3 22 d l lh gdQ 1 2 4 2 3 23 小孔通流面积 压力差 温度 3 24 压力差 缝隙值 间隙 3 25 Q 2 3L s 第四章 4 1 1 D A A B C 2 A D B C 3 B C A 4 2 1 C 2 A 3 C 4 A 4 3 1 C 2 B 3 B 4 B 5 B A C 4 4 1 45 9kw 2 5l kw 4 5 21 05l min 1 05l min 4 6 a p 0 b p 0 c p A0为孔口面数 d p 1 0 cA q A E 4 7 nM 81r min T 369 8 N M 4 8 1 逆时针 2 2 1 3 4 3 C l 4 p4 p3 A 说明 CB B 齿轮泵为减小径向不平衡力 压油口制造得比较小 由此可判断齿轮 4 作逆时针方向运动 4 9 1 逆时针 2 B 3 B 4 B 4 10 1 C D 2 C 3 B 4 11 A 40 4 12 B A 4 13 1 b d a c 2 a c b d 3 b 4 14 1 A 2 A 第五章 5 3 15L min 60L min 5 4 v F 2 4 d Q p d 4 2 5 5 5000N 0 02m s 0 016m s 1L F 2L F 1 V 2 V 5400N 4500N 11250N 1L F 2L F 2L F 5 7 1 A 2 C 3 A 第六章 6 4 9 105Pa 2 105Pa 6 7 3 级 而且 1Y p 2Y p 3Y p 6 8 卸荷压力 溢流阀的调定压力和系统的实际工作压力 6 9 ap MPp2 ap MPp9 ap MPp7 6 10 aBA MPPp4 aBaA MPPMPp3 1 aBA MPPp5 6 11 当时 或 当时 xp Pp xp Pp xp Pp xy Pp yxp pPp 6 12 1 B A 2 B B 6 14 解 1 工件夹紧时 pB 50 105Pa PA Pc 25 105Pa 注意 工件夹紧时 减压阀开口处于很小的状态 但不是处于完全关闭开口 41 的状态 一些教材称之