液压与气压传动课后习题答案__主编贺尚红_中南大学

液压传动与气压传动课后习题答案第一章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、1kN/m2B、2kN/m2C、5kN/m2D、10kN/m2其值为1标准大气压=760毫米汞柱=1.033工程大气压=2/33.101mKN4、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、1kN/m2B、2kN/m2C、8kN/m2D、10kN/m26、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21，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mmd10，通过流量scmq/203，运动黏度scmv/0101.02。问管中水流流态属层流还是紊流？若将直径改为mmd30，水温、流量不变，问管中水流属何种流态？解：由udq2)2(得smu/255.0而200075.2524100101.01010255.0Re43ud，因此是紊流。若mmd30，则计算得到68.831Reud，为层流。5、已知如图2-37所示的文丘里管，管路中通过流量min/10Lq，cmd51，Pap4.78，如果使2断面产生真空压强为6.37kPa，问2d应为多少？（不计水头损失）解：由佰努力方程gvgpgvgp22222211由连续性方程222211)2()2(dvdvq其中akpp37.62求得cmd52.426、在图2-38简化液压千斤顶中，手掀力NT294，大小活塞的面积分别为232105mA，231101mA，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1F及此时系统压力p；（2）大活塞能顶起重物的重量G；（3）大小活塞运动速度哪个快？快多少倍？（4）设需顶起的重物NG19600时，系统压力p又为多少？作用在小活塞上的力1F应为多少？解：（1）NNTLLF58802942754011，apAFp6111088.5（2）NpAG294001051088.5362（3）连续性方程2211AvAv，215Av，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min/950rn时，理论流量min/160Lqt。在同样的转速和压力为MPap5.29时，测得泵的实际流量为min/150Lq，总效率87.0，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9375.0160150tvqq（2）电动功率wpqPt10448.887.0/)60/10150(105.29/36（3）泵的机械效率；928.09375.087.0vm（4）泵的驱动转矩,tPM602n，从而求得MNM.851第四章4-1如果4-22所示，各液压缸的供油压力MPap2，供油流量min/30Lq，横截面积21100cmA，2250cmA，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smAqv/05.01010060/1030431，牵引力NPAAAppAF42211100.1)(（b）向左运动，运动速度smAqv/05.01010060/1030431，牵引力NPAAAppAF42211100.1)(（c）向左运动，运动速度smAqAqqv/1.021，牵引力NPAAAppAF42211100.1)(（d）向右运动，运动速度smAAqv/1.021，牵引力NAApF421100.1)(4-3一差动液压缸，要求：（1）快退快进；（2）快退快进2求：活塞面积和活塞杆面积之比为多少？解：设活塞面积为1A，活塞杆面积为2A，（1）快进差动连接，)(211AAqA快进快进，则2Aq快进，而21AAq快退，则（1）由快退快进，得212AA；（2）由快退快进2，得213AA4-5已知单杆液压缸缸筒内径mmD100，活塞杆直径mmd50，工作压力MPap21，流量min/10Lqv，回油压力MPap5.02，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，smAAqv/028.0)05.01.0(460/101022321，26226222211.04105.0)05.01.0(41024)(4DPdDpF（2）无杆腔进油时，smAqv/0212.01.0460/1010231，NmdDPDpF28.1)05.01.0(4105.01.04102)(442262622221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250cmA，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，011AFp，减压阀开度最大，不起着减压作用，液压缸能动，此时0cp，abMpp2.0，aaMpp5.0当负载为KN5.7时，aMpAFp5.111，减压阀开度很大，不起着减压作用，液压缸能动，此时acMpp5.1，abMpp7.1，aaMpp0.2当负载为KN30时，aMpAFp611，减压阀关闭，液压缸不动，此时acMpp6，abMpp5.2，aaMpp0.55-26如图5-64所示的液压系统中，各溢流阀的调定压力分别为MPapA4、MPapB3和MPapC2。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aMpp9234。（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aMpp2。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aAMpp4；（b）YA断电，负载压力为2Mpa，压力表的读数aAMpp2；（c）YA通电，负载压力为2Mpa，压力表的读数aAMpp0；5-28如图5-66所示，顺序阀的调整压力MPaPx3，溢流阀的调整压力MPaPy5，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MPaPL4；（b）负载压力MPaPL1；（c）活塞运动到右端时。解：（a）液压缸运动时，负载压力MPaPL4，MPaPPba4（b）液压缸运动时，负载压力MPaPL1，MPaPa1，MPaPb3（c）活塞运动到右端时，MPaPPba5。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（BApp）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：MPapy21，MPapy42。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）电磁铁通断状态A、B点压力1YA2YAPaPb（MPa）++00+-44-+20--64图（b）。设负载足够大1YA通电，aaMpp4，abMpp4。1YA断电，aaMpp2，abMpp2。7-4两减压阀串联如图7-31所示。取MPapy5.4，MPapj5.31，MPapj22，活塞负载NF1200，活塞面积215cmA，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NF4200，A，B，C点压力为多少？（3）单向阀起什么作用？解：（1）若NF1200，则液压缸压力aMpp8.0101512004，活塞在运动过程中时，溢流阀不能开启，减压阀开口全开，acbaMpppp8.0。活塞到达终点时，溢流阀、减压阀均处于工作状态，此时aaMpp5.3，abMpp5.4，acMpp0.2（2）若NF4200，则液压缸压力aMpp8.2101542004，不能能推动活塞运动，溢流阀、减压阀均处于工作状态，此时aaMpp5.3，abMpp5.4，acMpp0.27-6如图7-33所示，主液压缸负载阻力NF4500，两缸大小相同，大腔面积2120cmA，小腔面积2210cmA，溢流阀压力MPapy3，减压阀压力MPapj5.1。试分析：（1）夹紧缸2运动中：Ap和Bp为多少？（2）夹紧缸2夹紧工件时：Ap和Bp分别为多少？（3）夹紧缸2最高承受压力maxjp为多少？解：（1）缸1工作压力为，aMpp25.2102045004，夹紧缸2运动过程中，减压阀处于工作状态，ajAMppp5.1，B点压力为溢流阀压力MPappyb3；（2）同上，夹紧缸2夹紧工件时，减压阀处于工作状态，：Ap和Bp分别为：aAM