《液压传动》习题及答案

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第一章 绪 论

1-2 液压传动装置由( )、( )、( )和( )四部分组成,

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( ) 。

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0.2cm至油箱,重新完成①、②、③。

3

图题1—3

1

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,试回答以下几个问题:

1) 30号机油的平均运动粘度为( )m/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 ×10m/s,密度ρ=1000kg/m;20℃时空气的运动粘度为15×10m/s,密度ρ=1.2kg/m;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?

L—62

3

—62

3

2

3

hDvdF图题2-7

2

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,ρ=1000kg/m,试求:

①圆筒内底面所受的压力及总作用力; ②定性说明各容器对支承其桌面的压力大小;

③当F=0时各圆筒内底面所受的压力及总作用力。

3

题图3-2

3—3 如图所示,密闭容器中充满密度为ρ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 。

图题3-3

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。

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ρ=13.6×l03kg/m3。试计算A

4

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ρ=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ρ=900kg/m3。容器B中液体的密度ρ=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。

5

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 ηυ=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

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ηM=0.9,容积效率为ηMV=0.92。当输入流量为22L/min时,试求: ①液压马达的输出转矩;

②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

11

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。 (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。

12

(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:

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。

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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。

题图4-14

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:①当供油流量为Q=30L/min时回油流量Q’=? ②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。

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开口时的局部损失及管路损失略去不计。①试确定活塞在运动中和到达终点时a、b和c点处的压力;②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ρ=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,活塞运动速度为多少?

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(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。

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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

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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Ⅱ的负载FL2:FL1>FL2,如不考虑泄漏,摩擦等因素,试问: ①两液压缸是否先后动作;运动速度是否相等?

②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?

③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? ④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?

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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

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/oaf3.html

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