液压作业及答案(2012)

第一章

1-1 什么叫液压传动？液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？

1-2 液压传动有哪些优点？

1-5 油液黏度有哪几种表示方法？油液的黏度与温度、压力有什么关系？

第二章

2-1 是非题

1、理想液体就是不考虑黏滞性的实际不存在的理想化的液体。    （×）

2、黏滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。    （∨）

3、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。    （∨）

4、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。

    （×）

5、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。    （×）

6、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。    （∨）

7、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。    （×）

8、静止水体中，某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50kPa。 （∨）

9、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。    （∨）

10、静水压强的大小与受压面的方位无关。    （∨）

2-2 单项选择题

1、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强    （A）

A、数值相等    B、数值不等

C、仅水平方向数值相等    D、铅直方向数值最大

2、已知液体流动的沿程损失系数（只与边界粗糙度有关），可判断该流动属于

        （D）

A、层流区    B、紊流光滑区

C、紊流过渡粗糙区    D、紊流粗糙区

3、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为    （A）

A、1 kN/m2    B、2 kN/m2

C、5 kN/m2    D、10 kN/m2

其值为 1标准大气压=760毫米汞柱 =1.033工程大气压 =

4、紊流的断面流速分布规律符合        （A）

A、对数分布    B、直线分布

C、抛物线分布    D、椭圆分布

5、液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为    （C）

A、1 kN/m2    B、2 kN/m2

C、8 kN/m2    D、10 kN/m2

6、紊流粗糙区的压力损失与流速成        （B）

A、一次方关系    B、二次方关系

C、1.75～2.0次方关系

7、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数    （C）

A、急流和缓流    B、均匀流和非均匀流

C、层流和紊流    D、恒定流和非恒定流

8、图2-34所示容器中有两种液体，密度，则A、B两侧压管中的液面必为        （B）

A、B管高于A管    B、A管高于B管

C、AB两管同高

9、紊流的断面流速分布规律符合        （A）

A、对数分布    B、椭圆分布

C、抛物线分布    D、直线分布

10、层流断面流速分布规律符合        （C）

A、对数分布    B、直线分布

C、抛物线分布    D、椭圆分布

2-3计算题

1、管道直径，通过流量，运动黏度。问管中水流流态属层流还是紊流？若将直径改为，水温、流量不变，问管中水流属何种流态？

解：由得

而，因此是紊流。

若，则计算得到，为层流。

5、已知如图2-37所示的文丘里管，管路中通过流量，，，如果使2断面产生真空压强为6.37kPa，问应为多少？（不计水头损失）

解：由佰努力方程 

由连续性方程

其中

求得

6、在图2-38简化液压千斤顶中，手掀力，大小活塞的面积分别为，，忽略损失，试解答下列各题，并在计算末尾填入所用的原理或定义。

（1）通过杠杆机构作用在小活塞上的力及此时系统压力；

（2）大活塞能顶起重物的重量；

（3）大小活塞运动速度哪个快？快多少倍？

（4）设需顶起的重物时，系统压力又为多少？作用在小活塞上的力应为多少？

解：

（1）， 

（2）

（3）连续性方程，，大活塞快4倍

第三章

3-3什么是液压泵的排量、理论排量和实际排量？它们的关系如何？

3-5齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮泵的压力？

3-10举例说明液压泵必须满足的三个基本条件。

3-12某液压泵在转速时，理论流量。在同样的转速和压力为时，测得泵的实际流量为，总效率，求：

（1）泵的容积效率；

（2）泵在上述工况下所需的电动功率；

（3）泵在上述工况下的机械效率；

（4）驱动泵的转矩多大？

解：（1）泵的容积效率

   （2）电动功率

   （3）泵的机械效率； 

   （4）泵的驱动转矩，从而求得

第四章

4-1如果4-22所示，各液压缸的供油压力，供油流量，横截面积，，不计容积损失和机械损失，试确定各液压缸的运动方向、运动速度和牵引力。

解：（a）向左运动，运动速度，

牵引力

（b）向左运动，运动速度，

牵引力

（c）向左运动，运动速度，

牵引力

（d）向右运动，运动速度，

牵引力

4-3一差动液压缸，要求：（1）；（2）求：活塞面积和活塞杆面积之比为多少？

解：设活塞面积为，活塞杆面积为，

（1）快进差动连接，，则，而，则

（1）由，得；

（2）由，得

4-5已知单杆液压缸缸筒内径，活塞杆直径，工作压力，流量，回油压力，试求活塞往返运动时的推力和运动速度。

解：（1）有杆腔进油时，

， 

（2）无杆腔进油时，

， 

第五章

5-3分别说明O型、M型、P型和H型三位四通换向阀在中间位置时的性能特点。

5-5何谓换向阀的液压卡紧现象？如何防止？

5-13分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。

5-14流量阀的节流口为什么尽量采用近似薄壁小孔而不用细长小孔？

5-15何为节流阀的最小稳定流量，它有何实用意义？

5-16为什么调速阀比节流阀具有更好的稳速性能？调速阀的最小压差有何实用意义？

5-25．图5-63中溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为2.5Mpa，设液压缸的无杆腔面积，液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时，其压力损失分别为0.2MPa和0.3MPa。试问：当负载分别为0kN、7.5kN和30kN时，（1）液压缸能否移动？（2）A、B和C三点压力数值各为多少？

解：

当负载为0kN时，，减压阀开度最大，不起着减压作用，液压缸能动，此时，， 

当负载为时，，减压阀开度很大，不起着减压作用，液压缸能动，此时，， 

当负载为时，，减压阀关闭，液压缸不动，此时，， 

5-26如图5-所示的液压系统中，各溢流阀的调定压力分别为、和。试求在系统的负载趋于无限大时，液压泵的工作压力。

解：（a）图中，三个溢流阀工作，液压泵的工作压力。

（b）图中，液压泵的工作压力取决于三个溢流阀中调节压力最低者，即。

5-27在图5-65所示的系统中，溢流阀的调定压力为4MPa，如果阀芯阻尼小孔造成的损失不计，试判断下列情况下压力表的读数：（a）YA断电，负载为无穷大；

（b）YA断电，负载压力为2MPa；

解：（a）YA断电，负载为无穷大时，压力表的读数；

（b）YA断电，负载压力为2Mpa，压力表的读数；

（c）YA通电，负载压力为2Mpa，压力表的读数；

5-28如图5-66所示，顺序阀的调整压力，溢流阀的调整压力，试求在下列情况下A、B点的压力：（a）液压缸运动时，负载压力；（b）负载压力；（c）活塞运动到右端时。

解：（a）液压缸运动时，负载压力， 

（b）液压缸运动时，负载压力，， 

（c）活塞运动到右端时，。

5-29如图5-67所示两阀组中，设两减压阀调定压力一大一小（）并且所在支路有足够的负载。说明支路的出口压力取决于哪个减压阀？为什么？

解：串联时取决于小者；并联时取决于大者。

第七章

7-1什么叫基本液压回路？它有哪些特点？

7-3如图7-30所示两个溢流阀串联，调定压力为：，。溢流阀卸荷的压力损失忽略不计，试判断电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少。

解：

图（a）

1YA通电，，。

1YA断电，，。

7-4两减压阀串联如图7-31所示。取，，，活塞负载，活塞面积，管路损失不计。求：（1）活塞在运动中和到达终端位置，A，B，C的压力等于多少？（2）若负载阻力增加到，A，B，C点压力为多少？（3）单向阀起什么作用？

解：

（1）若，则液压缸压力，活塞在运动过程中时，溢流阀不能开启，减压阀开口全开，。活塞到达终点时，溢流阀、减压阀均处于工作状态，此时，， 

（2）若，则液压缸压力，不能能推动活塞运动，溢流阀、减压阀均处于工作状态，此时，， 

7-6如图7-33所示，主液压缸负载阻力，两缸大小相同，大腔面积，小腔面积，溢流阀压力，减压阀压力。试分析：（1）夹紧缸2运动中：和为多少？（2）夹紧缸2夹紧工件时：和分别为多少？（3）夹紧缸2最高承受压力为多少？

解：（1）缸1工作压力为，，夹紧缸2运动过程中，减压阀处于工作状态，，B点压力为溢流阀压力；

（2）同上，夹紧缸2夹紧工件时，减压阀处于工作状态，：和分别为：，；

  （3）夹紧缸2最高承受压力为

7-8如果7-35所示，进油截流调速阀回路，已知液压泵的供油量，溢流阀压力，液压缸无杆腔面积，负载，节流阀为薄壁刃口，开口面积，，，求：活塞运行速度大小？节流阀的流量和回路效率是多少？若时，液压缸运行速度和溢流阀的分流量是多少？

解：（1）液压缸进油腔压力为

经过节流阀的流量

所以活塞运动速度

（2）溢流阀的溢流量为

回路效率

（3）若时，经过节流阀的流量

＞泵的实际输出流量，

所以此时通过节流阀的流量为泵的流量

活塞运动速度

溢流阀的溢流量为

7-9如果7-36所示回路，泵的流量，液压缸两腔面积，，当液压缸的负载F从0变化到30000N时，液压缸向右运行速度不变，，调速阀最小压差，试求：（1）溢流阀最小调定压力为多少？（2）负载F=0时泵工作压力是多少？（3）液压缸的最高工作压力是多少？

解：（1）溢流阀应保证时仍能正常工作，根据液压缸受力平衡方程，可得

进入液压缸的最大流量

溢流阀处于正常溢流状态，所以泵的工作压力即为溢流阀最小调定压力， 

（2）、（3）当负载F=0时，泵工作压力仍是，液压缸小腔中压力达到最大，建立液液压缸受力平衡方程

，则