2022年液压传动习题以及详细解答.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 习 题1. 依据牛顿内摩擦定律, 求动力粘度的量纲？写出运动粘度与动力粘度的关系式,并推导运动粘度的量纲？1. 解duLNLMLT2dydudyMT22LMLLT11T1ML1T12 LT1ML32. 20时水的动力粘度 103Pas,密度 1000kg/m 3,求在该温度下水的运动粘度,20时机械油的运动粘度20cst,密度 900kg/m3,求在该温度下机械油的运动粘度 106m2/s,18 103Pas2. 解： = .1008103 106m 21000= 20 106 900 = 18 103Pa s = 106m2/s = 1.00

2、8cst 3. 图示液压缸直径 D12cm,活塞直径 d11.96cm,活塞长 L = 14cm,间隙中充以 = 0.065P as 的油液,假设施于活塞上的力F = 8.44N,是求活塞的移动速度 V = .0.494m/s1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 题 3 题 4 3. 解：vFF102102Ad vAvd yhFhAhD2d1211 . 960 . 02 cm2AdL525 . 76 cm2vFDd8 . 44 1211 . 96 2dL20 . 06511 .9610214.0 494 m/s4.

3、 图示压力表校正器内布满油液,其体积压缩系数= 5 1010m 2/N,由拧入油缸内密封良好的活塞来造成所需的压力；已知活塞直径 d = 10mm,丝杠螺距 t = 2mm,当压力为 1 105Pa 时校正器内油液体积为200cm 3,问要使校正器的校正压力到达 200 105Pa时,手轮需转多少圈？ 12.71 v4. 解：p v5 5p 200 1 10 199 103 4 3v 200 cm 2 10 m2v AS d nt41 1 d 2ntp v 410 5 4n 42 pv 4 5 10 1992 10 23 10 12 . 68d t 3 . 14 0 . 01 2 10n =

4、12.7 圈2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5. 有一上端封闭、下端开口且插入油中的玻璃管,如下图；假设抽去管中部分空气,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5. 解：p Cp Brhp Bp CrhB 点的压力；92496Pa1013259009 . 8192505 Pa6. 如下图,已知容器 A 中的液体的密度A = 900kg/m 3,容器 B 中液体的密度B = 1200kg/m3,ZA = 200mm,Z

5、B = 180mm,h = 60mm,U 形计中测压介质为水银,试求 A、B 之间的压差；8350Pa6. 解：pArAzAP Br Bz B0r汞h136009.80. 0602.98.900pApBrBzBr 汞hrAzz98.1200.188350Pa题 6 题 5 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 题 7 7. 图示各盛水圆筒,作用于活塞上的力F 均为 3000N；假设：d = 1m,h = 1m,= 1000 kg/m 3,试求圆筒底部所受的压力及总压力； 13632Pa,10701N；25097Pa

6、, 19701N；13632Pa,10701N7. 解：A 11d24120. 785m24A 21d24d20. 1962544p 1F30003821.7A 10. 785p2F15286.6A 2rh98.100019800pa = p1+rh pb = p2 +rh pc = p1+rh Fa = A1pa = 10701N Fb = pb A1 = 19701N Fc = pc A1 = 10701N 8. 图示测压装置,已知容器 求容器 B 中的压力 PB；A 中水面上的表压力 PA 105Pa,h = 500mm；8. 解：p1 = r水h1+h+pA 4 名师归纳总结 - -

7、- - - - -第 4 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - p2 = r汞h2+pB p1 = p酒r 汞h1 p2 = p酒r 酒 h1 有：p 酒r 汞 h1r 水h1h+pA 有：p酒r酒 h1r汞 h2pB 代入有：pBr 水h1h r 酒h1 r 汞h1h2+pA1000 800 13600 105 26548Pa pB 肯定74777Pa 题 8 9. 图示管道中液体流速高达肯定值后,能否将槽中液体吸入管道？假设细管处的断面面积 A12,出口处管道断面面积 A2 2,h = 1m,不计液体流淌时的能量缺失,试求开头能够抽吸液体时的管中流量？87.78

8、 l/min 2 29. 解：p 1 v 1 p a v 2r 2 g r 2 g5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - p 1p arhpap 1rhA 1v 1A 2v 2Q2 v 1v2pa3p 1129 . 811122grhQ2112 A 12 A 22gghQ12142 12 8.2 A 12 A 23 . 21010421 . 46410m3/s87 .8 l/min题 10 题 9 10. 图示变截面管道,已知细管中的流态为层流,试证明粗管中的流态也一定是层流；10. 解：Re 1v 1d1d2d1d

9、A 24D2v 2d2Re2DA 1v 1A 2v 2DA 14d2v 1 d2v 2D2d2v 1v2v 1dd2Dd2v 1R e2D2D6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - d D1R e 2R e 1dR e 1D粗管中肯定是层流 10 5 10 5Pa；假设管道内径 d = 12mm,不及液体流淌时的能量缺失,求阀门打开时管中的流量 Q；1321/min11. 解：阀门关闭静止时的能量为阀门打开后液体的能量为p1 液柱高 rp2v2r2g题根据能量守恒有：题 11 p 1 p 2 v 2r r 2 g2

10、22 Q p 1 p 2 Qv 2 2A r 2gA2 5 2 42 p 1 p 2 A 2 .2 5 0 . 6 10 3 . 14 .0 012Q 21000 43.0 00220 4m /s30.132m /min 132l/min12. 液压油在内径为 20mm 的圆管中流淌, 设临界雷诺数为 2000,油的运动粘度为 3 105m 2/s,试求当流量大于每分钟多少升时, 油的流淌成为紊流？56.5 l/min12. 解：RevddQA7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - QReAdQRecA40. 022

11、3105dm 3 10-4 m 3/s 20000. 02l/min 13. 粘度为 40 105m2/s 的油液通过水平管道,油液密度 = 900kg/m3,假设管道内径为 10mm,管长为 5m,进口压力为 40 105Pa,问当流速为 3m/s 时出口压力为多少？ 38 105Pa13. 解：管中液体的流态判别Revd30 .017502200层流40106对于层流有：p 1p 23p322lv4010653dp2p 132lv9002d32401055Pa0 .01238.1014. 如下图,液压泵从油箱吸油, 吸油管直径 d = 6cm,流量 Q = 150 l 105Pa,油液的运

12、动粘度 = 30 105m2/s,= 900kg/m3,弯头处的局部阻力系数 弯 = 0.2,管道入口处的局部阻力系数 入= 0.5,沿程缺失忽视不计,试求吸油高度；2.16m题 14 14. 解： 对 1-1 和 2-2 断面列出能量方程, 1-1 为基准面8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - p 112 v 1z 1p22v2z 2h w2r2gr2 g因 v10 1paz10 z2hhw弯入2 v 22g判别泵入口处的流态流态为层流v24 Q415010388.5 cm/sd26260Rev2d0 .8850

13、 .061770230030106h22 弯入）v22parp222 v 222gg0 . 25 10v22弯入9009 8.2g0 . 25 1020 . 85520 .20 5. 9009 8.29 . 82 . 26760 . 107892 . 159 m2.16m15. 某液压泵输出油压p = 200 10 5Pa,液压泵转速 n = 1450r/min,排量 q = 100cm 3/r,已知该泵容积效率V = 0.95,总效率= 0.9,试求：1该泵输出的液压功率 54.9kW2驱动该泵的电机功率 51kW15. 解：N6QvkW0.9551kW1072001051001036107

14、459.kW459.电机功率为：N 入N0.916. 某液压泵的额定压力为200 105Pa,额定流量 Q = 201/min,泵的容积效率 V = 0.95,试运算该泵的理论流量和泄漏量的大小； 21.05 l/min,1.05 l/min9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 16. 解：泵的理论流量Q理Q实2021.05 l/min 泄漏流量v0 . 95QQ理Q 实l/min 17. 已知齿轮泵的齿轮模数m = 3,齿数 Z =15,齿宽 b = 25mm,转速 n = 1450r/min,在额定压力下输出流

15、量Q = 25 l /min,求该泵的容积效率V；0.7717. 低压齿轮泵： 2 kQ22 kzmbnv103l/min33v. 767Q6.661503.22 .5145010250v6.66150 .3225.145010假设不考虑修正系数K,取 K1 v高压齿轮泵： 2 K7 v7150.2 32514501030. 732 .518. 已知双作用定量叶片泵的结构参数为：定子长半径 R = 32.5mm,短半径 r = 28.5mm,叶片厚度 s = 2.25mm,叶片宽度 b30mm,叶片数 Z = 12,叶片倾角= 13 ,考虑叶片厚度的影响,求转速n = 960r/min 时的理

16、论流量；30.2 l/min 18. 解：Q2BR2r2Rr2nv103取.v1 960103cos22 4.3.252.8523 .252. 851200225cos 1322 4. 7 .66161. 1084960103= 30.2 l/min 19. 一变量叶片泵的转子半径r = 41.5mm,定子半径 R = 44.5mm,叶片宽度b = 30mm,叶片厚度 s = 1.8mm,转子与定子之间的最小间隙 = 0.5mm,试求：10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1排量 q = 16cm 3/r 时,

17、其偏心量是多少？0.95mm3/r19. 解：q4 ReB 163 . 00 . 0954 cmeq44 RB.4 450 . 954 mmq4 ReBe maxR.r/r445.415.05.2.5qmax44 .4530.0 .2541.94cm3/r4194cm341.94 l/r20. 如图示,某组合机床动力滑台采纳双联叶片泵YB-40/6 ,快速进给时两泵同时供油,工作压力为 10 105Pa；工作进给时,大流量泵卸荷,其卸荷压力为 3 105Pa；此时系统由小流量泵供油,其供油压力为45 10 5Pa,假设泵的总效率为= 0.8,求该双联泵所需电机功率为多少？0.96kW20. 解

18、：两泵同时工作时N 16PQP 205 10406 0 . 96kW81kW7 1067 10.08N2P 1Q 1Q 235 1040455 106.067 1061070 8.题 20 题 21 21. 如下图差动联接液压缸；已知进油流量Q = 30 l/min,进油压力 p = 40 105Pa,要求活塞往复运动速度相等,且速度均为 v = 6m/min,试运算此液压11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 缸筒内径 D 和活塞杆直径 d,并求输出推力 F；113mm, 80mm, 20 10 3N21. 解

19、：又v 1Q280mm 104N4dv 24DQd22v 1v 2.0 6 m/min4D2d24d22 d2D2D2 ddQ301030 . 0798 m41v46202262Dd112. 87113 mmFp4d24010540 .08222. 有一单杆液压缸,已知缸筒内径D = 125mm,活塞杆直径 d = 90mm,进油流量 Q = 40l/min,进油压力 p1 = 25 10 5Pa,回油压力 p2 = 0,试求： 1当压力油从无杆腔进入且有杆腔的油直接回油箱时,活塞的运动速度 v1,输出推力F1；2当压力油从有杆腔进入且无杆腔的油直接回油箱时,活塞的运动速度 v2,输出推力 F

20、2；3当差动连接时,活塞的运动速度 v3 和输出推力 F3 ；3.26m/min,30664N；6.78m/min,14768N；6.29m/min,15896N22. 解：v14Q240103/60D40.125212 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - F 1pA 1255 10420 . 125.3 0664104Nv230664 N2440103/60m/s Q4D2d0. 12520 .092F2pA 22510 54.0125 20 . 092v30 . 1476784 10N14768N104N158

21、96N Q40103/600 .01048m/sF34d240. 0920.0921. 5896pA325105423. 如图示,两液压缸尺寸相同, 已知缸筒直径 D = 100mm,活塞杆直径 d = 70mm,现两缸串联联接,设进油流量 缸上负载 F 相同,试求两活塞运动速度 25990N23. 解：v14Q225103/60D401.29m/min Q = 25 l/min ,进油压力 p = 50 105Pa,两 v1、v2 及负载 F；3.19m/min,1.62m/min,题 23 13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 46 页精选学习资料 - - - -

22、 - - - - - v2v 14D22d23 . 194 0 . 1 20 . 072m/min 4D420 . 1F4D2p 2p24F2pFD4D2d2p24D2pF4D2d24D24D2F14D2p225993ND2dFD2401.250105101.20.0 .072122 .59934104N25993N 24. 图示增压缸,已知活塞直径 D = 60mm,活塞杆直径 d = 20mm,输入压力 p1 = 50 10 5Pa,求输出压 力 p1；450 10 5Pa24. 解：p 14D2p24d250. 06250105p 2D2p1d20. 02245010Pa25. 如图示；

23、图 a中小液压缸面积A1回油腔的油液进入大液压缸面积 A3；而图 b中,两活塞用机械刚性联接,油路联接和图 a相像；当供油量 Q、供油压力 p 均相同时,试分别运算图14 a和图 b中大活塞杆上的推力和名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运动速度；pA 2A 3,QA 1;pA 1,QA 1A 2A 3A 125. 解： apA 2vp 1A 1p1A 2pA 1Fp 1A 3A2A 3pQA 1Qv2A 2A 1QQ 1A 1v2A23Q 1A 3vA 1A 2A 3bFvpA 1Qv1A 1题 25 26. 图

24、示系统,各溢流阀单独使用时的调整压力分别为：py1=40 10 5Pa,py2=30 10 5Pa,py3=20 10 5Pa,问当系统的外负载趋于无穷大时,油泵的出口压力为多少？ 90 105Pa题 26 15 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 26. 解： p汞py 1py2py390 10 5Pa 27. 图示系统,已知各溢流阀使用时的调整压力分别为：py1= 70 10 5Pa,py2=50 10 5Pa,py3=30 10 5Pa,py4=10 10 5Pa,问当系统的外负载趋于无穷大时,在电磁铁 1D

25、T 通电或断电的情形下,油泵的出口压力各为多少？50 105Pa,120 10 5Pa27解：电磁铁通电,溢流阀遥控口起作用p 汞py450 105Pa 电磁铁断电,溢流阀 py3和 py4 不起作用 p 汞py1py2 70+50 105120 105Pa 题 27 28. 如图示,液压缸 A 和 B 并联,假设液压缸A 先动作,且速度可调；当A缸活塞运动到终点后, B 缸活塞才动作； 试问图示回路能否实现要求的次序动作,为什么？. 题 28 题 29 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 28解：不能实现所

26、要求的次序动作, 由于 A 先动作时为进口节流调速回路,旁路并联的溢流阀为调压溢流阀, 阀此时已经打开,所以即使油缸 A 运动到终点,系统压力也不会再上升,所以B 缸前的次序阀打不开,实现不了次序动作；29图示油压机回路中, 滑块和活塞的总重 G 10 4N,活塞直径 D=200mm,活塞杆直径 d = 50mm,次序阀的调整压力p0 = 30 10 5Pa 10 5Pa 29. 解：A 24D2d2402.25.0.0522m 25PapG.25104 10 5Pa 104. 0210A 20 . 0294375pp0 = 30 10 5Pa 滑块不会因自重而下滑301052滑块空行程下移时

27、A 1pA2p0GpA 2p 0G.0029437540.22A 130. 如图示,两个减压阀串联,已知减压阀的调整值分别为：PJ1= 35105Pa,PJ2=20 105Pa,溢流阀的调整 值 Py=45 105Pa,活塞运动时, 负载力 F =1200N,活塞面积 A = 15cm2,减压阀全开时的局部缺失及管路缺失不计；试确定：1活塞在运动时和到达终端位置时,A、B、C 各点的压力为多少？运动时：PA = PB = PC = F = 8 10 5Pa,终点：PC = 20 10 5Pa,PB = 45 10 5Pa,APA = 35 10 5Pa2假设负载力增加到F = 4200N,全部

28、阀的调整值仍为原先数值,这时A、B、C 各点的压力为多少？ PJ2 F = 28 10 5Pa 推不动活塞, PC = 20 10 5Pa,APB = 45 10 5Pa PA = 35 10 5Pa 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - .30. 解：1活塞运动时p 1FB120048 105Pa A1510pApp 18 105Pa p c活塞到达终点位置时pC20 105Pa pA35 105Pa pB45 105Pa 2 F4200N 时运动时p 1F4200428 10 5Pa pB45 10 5Pa

29、 A1510pC20 10 5Pa pA35 10 5Pa 此时推不动负载；31. 图示液压系统,液压缸的 有效面积 A1 = A2 = 100cm 2,缸负 载 F = 35000N,缸运动时负载为零；不计摩擦阻力、 惯性力和管路缺失；溢流阀、 次序阀和减压阀的调整压力分别为 40 105Pa 、30 105Pa 和 20 10 5Pa ；求在以下 三种工况下 A、B、C 三点的压力；1液压泵启动后,两换向阀 处 于 中 位 ； 40 105Pa, 4010 5Pa,20 10 5Pa21DT 通电,液压缸活塞 运动时及活塞运动到终端后；题 31 缸运动时： PA = PB = 3.5MPa

30、,PC =2MPa；终点时： PA = PB = 4MPa,PC =2MPa31DT 通电,2DT 通电,液压缸活塞运动时及活塞遇到固定挡块时；运 动时： PA = PB =PC = 0 碰挡块时： PA = PB = 4MPa, PC = 2MPa18 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 31. . 解：1pA40 10 5Pa pB40 105Pa pC20 105Pa 2 1DT 通电油缸活塞运动时p 1F A35000435 10 5Pa 10010pBp135 10 5Pa pApB35 10 5Pa p

31、C20 10 5Pa 活塞运动到终点时pA40 105Pa pBpA40 105Pa pC20 10 5Pa 3 2DT 通电 油缸活塞运动时F0 p0 pC0 pB0 pA0 活塞运动到终点时FpC20 105Pa pApB40 10 5Pa 32. 如图示,两个减压阀并联,已知减压阀的调整压力分别为：题 32 PJ1= 20 10 5Pa,PJ2=35 10 5Pa,溢流阀的调整压力Py=45 10 5Pa,活塞运动时,负载力 F =1200N,活塞面积 A = 15cm2,减压阀全开时的局部缺失及管路 缺失不计；试确定：19 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 46

32、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1活塞在运动时和到达终点端位置时,A、B、C 各点的压力为多少？运动时： PA = PB = PC = PL =F = 8 10 5Pa；终点时： PA = PC =35 10 5Pa, PB = 45A105Pa 2假设负载力增加到F = 4200N,全部阀的调整值仍为原先数值,这时A、B、C 各点的压力为多少？运动时：=35 10 5Pa , PB = 45 10 5Pa32.解：1活塞运动时PA = PB = PC = 28 10 5Pa；终点时： PA = PC p2F120048 105Pa A1510pApC8 105Pa pB

33、pC8 105Pa 活塞到达终点位置时F2pApC35 10 5Pa 减压阀 A、C 均关闭pB45 10 5Pa F4200N 运动时：p2F4200428 105Pa A1510pApC28 10 5Pa pB28 105Pa 终点时： pApC35 10 5Pa pB45 10 5Pa 33. 图示回路中,已知液压缸内径 25000N；试求：1为使节流阀前、后压差为D = 100mm,活塞杆直径 d= 70mm,负载 F = 3 10 5Pa ,溢流阀的调整压力应为多少？20 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2溢流阀调定后,假设负载 降为 15000N 时,节流阀前、后压 差为多少？3当节流阀的最小稳固流量 为 50cm3/min 时,该回路的最低 稳固速度为多少？4当负载 F 突然降为 0 时,液压缸有杆腔压力为多少？5假设把节流阀装在进油路 上,液压缸为有杆腔接油箱, 当节流阀的最小稳固流量仍为50cm3/min题 33 105Pa 105Pa 105Pa,0.64 cm/min33. 解： 1p 1A 1p2A 2F 13150002p2p4D27. 85103A 1