1、1习 题1. 根据牛顿内摩擦定律，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 yud 2TLMN12TL 1231TLM2. 20时水的动力粘度 1.00810 3Pas，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/m 3，求在该温度下机械油的运动粘度 。 （1.00810 6m2/s，1810 3Pas）2. 解： 1.008106 m2/s = 1.008cst108.3 = = 20106 900 = 18103 Pas = 1.008106 m2/s = 1.008cst 3.
2、 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，若施于活塞上的力 F = 8.44N，是求活塞的移动速度 V = ?（0.494m/s ）2题 3 题 43. 解： hvAFydm/s49.0 10496.105.2)2(48)(c76.5cm.9.1222 dLDFvAhv4. 图示压力表校正器内充满油液，其体积压缩系数 = 51010m2/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 1105Pa 时校正器内油液体积为 200cm3，问要使校
3、正器的校正压力达到 200105Pa 时，手轮需转多少圈？（12.7）4. 解： vp34355m102c09)(68.12021.43905434522 tdpvnnttdASvn = 12.7 （圈）35. 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。（92496Pa）5. 解： rhpBCPa925018.9013256. 如图所示，已知容器 A 中的液体的密度 A = 900kg/m3，容器 B 中液体的密度
4、 B = 1200kg/m3，Z A = 200mm，Z B = 180mm， h = 60mm，U 形计中测压介质为水银，试求 A、B 之间的压差。 （8350Pa）6. 解： rzPzrpB 汞Pa8350 908.206.891368.12.9 zABAh汞题 5 题 64题 77. 图示各盛水圆筒，作用于活塞上的力 F 均为 3000N。若：d = 1m，h = 1m， = 1000 kg/m3，试求圆筒底部所受的压力及总压力。（13632Pa，10701N；25097Pa, 19701N；13632Pa，10701N）7. 解： 2221 m785.014dA98018.96.527
5、.381096.2122rhAFppa = p1+rh = 13631.6Papb = p2 +rh = 25096.6Papc = p1+rh = 13631.6PaFa = A1pa = 10701NFb = pb A1 = 19701NFc = pc A1 = 10701N 8. 图示测压装置，已知容器 A 中水面上的表压力 PA = 0.25105Pa，h = 500mm。求容器 B 中的压力 PB。8. 解：p 1 = r 水 (h1+h)+pA 5p2 = r 汞 h2+pB p1 = p 酒 r 汞 h1 p2 = p 酒 r 酒 h1 有： p 酒 r 汞 h1r 水 （h 1
6、h）+p A 有： p 酒 r 酒 h1r 汞 h2p B 代入有： pBr 水 （h 1h）r 酒 h1 r 汞 （h 1h 2）+p A10009.8(0.20.5)8009.80.2136009.8(0.2+0.25)+0.2510 526548PapB 绝对 74777Pa题 89. 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，试求开始能够抽吸液体时的管中流量？（87.78 l/min ）9. 解： gvrpra2216min/8.7/s1046.
7、)10.2()1023(.9212 244211 21lAghQrpgv QvArhhpa题 9 题 1010. 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： dvRe11221 22122 44DvdDAdAdedvdRe12127112eeRDd粗管中一定是层流11. 如图示，当阀门关闭时压力表的读数为 2.5105Pa，阀门打开时压力表的读数为 0.6105Pa。若管道内径 d = 12mm，不及液体流动时的能量损失，求阀门打开时管中的流量 Q。 （1321/min）11. 解：阀门关闭静止时的能量为 液柱高rp1阀门打开后液体的能量为 gv2题根
8、据能量守恒有：题 11gvrp21212 AQAv132l/min/i0.132s44100123)6.5()( 24521pQ12. 液压油在内径为 20mm 的圆管中流动，设临界雷诺数为 2000，油的运动粘度为 3105m2/s，试求当流量大于每分钟多少升时，油的流动成为紊流？（56.5 l/min） 12. 解： dAQvRe802.1342Re5dcAQ= 0.000942m3/s = 9.4210-4 m3/s= 56.5 l/min13. 粘度为 40105m2/s 的油液通过水平管道，油液密度 = 900kg/m3，若管道内径为 10mm，管长为 5m，进口压力为 40105P
9、a，问当流速为 3m/s 时出口压力为多少？（3810 5Pa）13. 解：管中液体的流态判别层流2075104.3Re6vd对于层流有： Pa103.801.354924352612221dlvpl14. 如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油管直径 d = 6cm，流量 Q = 150 l/min，液压泵入口处的真空度为 0.2105Pa，油液的运动粘度 = 30105m2/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，沿程损失忽略不计，试求吸油高度。 （2.16m）题 14914. 解：对 1-1 和 2-2 断面列出能量方程，1-
10、1 为基准面 whzgvrpzgvrp22121因 v10 1p a z10 z2h hw( 弯 入 ) gv判别泵入口处的流态 23017036.85.Recm/s5.84223dvQ流态为层流 222.16(m)59078 )5.02(2.1.90. 2(5252入弯 入弯 ）gvgvrpha15. 某液压泵输出油压 p = 200105Pa，液压泵转速 n = 1450r/min，排量 q = 100cm3/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（54.9kW）2）驱动该泵的电机功率（51kW）15. 解： （kW）7106vQNkW)(
11、9.4595.012735 电机功率为： （kW）1.04N入16. 某液压泵的额定压力为 200105Pa，额定流量 Q = 201/min，泵的容积10效率 V = 0.95，试计算该泵的理论流量和泄漏量的大小。 （21.05 l/min，1.05 l/min）16. 解： 泵的理论流量 Q 理 21.05 l/min95.02v实 泄漏流量 QQ 理 Q 实 21.05201.05 l /min17. 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量 Q = 25 l/min，求该泵的容积效率V。 （0.7
12、7 ）17. 低压齿轮泵：2 k6.66（l/min）3210vbnzmQ76.0145.230156. 33v v若不考虑修正系数 K，取 K1 v0.814高压齿轮泵：2 K7 73.045.23015v18. 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 时的理论流量。 （30.2 l/min ）18. 解： 3 3223210961084.6.742 1096025.cos85)53( )
13、(10cs) vvnrRBQ取= 30.2 l/min1119. 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：1）排量 q = 16cm3/r 时，其偏心量是多少？（0.95mm）2）此泵最大可能的排量是多少？（41.94cm 3/r）19. 解： q4 ReBm95.0cm0954.345.16Req4 ReB rlre/94.1/rc94.1/rcm.2503.3max20. 如图示，某组合机床动力滑台采用双联叶片泵 YB-40/6，快速进给时两泵同时
14、供油，工作压力为 10105Pa；工作进给时，大流量泵卸荷，其卸荷压力为 3105Pa；此时系统由小流量泵供油，其供油压力为 45105Pa，若泵的总效率为 = 0.8，求该双联泵所需电机功率为多少？（0.96kW）20. 解：两泵同时工作时（kW）96.08.106)4(106757 PQN （kW）813755722 12题 20 题 2121. 如图所示差动联接液压缸。已知进油流量 Q = 30 l/min，进油压力 p = 40105Pa，要求活塞往复运动速度相等，且速度均为 v = 6m/min，试计算此液压缸筒内径 D 和活塞杆直径 d，并求输出推力 F。 （113mm, 80mm
15、, 2010 3N）21. 解： dDvdDQv24)(4m/in6.0)(42212221又 80mmm0798.641331vQN1029608.4048.2425 dpF22. 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 = 25105Pa，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13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 F2；3）当差动连接时，活塞的运动速度 v3 和输出推力 F3
16、 。 （3.26m/min，30664N；6.78m/min，14768N；6.29m/min，15896N ）22. 解： 232115.046/DQv= 0.05435m/s = 3.26m/minN3064N1064.32.251pAF 0.1129m/s )09.125.(/4)( 2322dDQv=6.77m/min 14768N014768. )09.25.(2522pAF = 6.29m/minm/s.9./2323dQv15896N105896.0.415423pAF23. 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
17、，设进油流量 Q = 25 l/min，进油压力 p = 50105Pa，两缸上负载 F 相同，试求两活塞运动速度 v1、v 2 及负载F。 （3.19m/min，1.62m/min，25990N）14题 2323. 解： 0.053m/s23211.046/5DQv= 3.19m/min 1.626m/min2212 1.04)7(9.34)(dv=0.0271m/s 224DFpFd222)(4N25931442222DdpFp2593N104710.2524. 图示增压缸，已知活塞直径15D = 60mm，活塞杆直径 d = 20mm，输入压力 p1 = 50105Pa，求输出压力p1。
18、 （45010 5Pa）24. 解： Pa10451052.62221pdD25. 如图示。图 a）中小液压缸（面积 A1）回油腔的油液进入大液压缸（面积（A 3） 。而图 b）中，两活塞用机械刚性联接，油路联接和图 a）相似。当供油量 Q、供油压力 p 均相同时，试分别计算图 a）和图 b）中大活塞杆上的推力和运动速度。 （ ）1321132,;,AQpA25. 解：a） QAvQAvppF32132112132311212b） 11AvpF16题 2526. 图示系统，各溢流阀单独使用时的调整压力分别为：py1=40105Pa，p y2=30105Pa，p y3=20105Pa，问当系统的
19、外负载趋于无穷大时，油泵的出口压力为多少？（9010 5Pa）题 2626. 解：p 汞 9010 5Pa321yyp27. 图示系统，已知各溢流阀使用时的调整压力分别为：p y1= 70105Pa，p y2=50105Pa，p y3=30105Pa，p y4=10105Pa，问当系统的外负载趋于无穷大时，在电磁铁 1DT 通电或断电的情况下，油泵的出口压力各为多少？（5010 5Pa，12010 5Pa）27解：电磁铁通电，溢流阀遥控口起作用p 汞 p y450 105Pa电磁铁断电，溢流阀 py3 和 py4 不起作用 p 汞 p y1p y2(70+50)10 512010 5Pa 题
20、271728. 如图示，液压缸 A 和 B 并联，若液压缸 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顺序动作，为什么？ .题 28 题 2928解：不能实现所要求的顺序动作，因为 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，系统压力也不会再升高，所以 B 缸前的顺序阀打不开，实现不了顺序动作。29图示油压机回路中，滑块和活塞的总重 G = 2.5104N，活塞直径D=200mm，活塞杆直径 d = 50mm，顺序阀的调整压力 p0 = 30105Pa，试问在图示位置时，滑块会不
21、会因自重而下滑？滑块空程向下运动时，压力表的读数为多少（不计摩擦损失）？（20.210 5Pa ）29. 解： 0.0294375m2)05.2.(4)(4222dDA8.4925105Pa09375.12Gp pp0 = 30105Pa 滑块不会因自重而下滑 滑块空行程下移时18Pa102.2.0451397. 54102 AGp30. 如图示，两个减压阀串联，已知减压阀的调整值分别为：P J1= 35105Pa，P J2=20105Pa，溢流阀的调整值 Py=45105Pa，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损失及管路损失不计。试确定：1
22、）活塞在运动时和达到终端位置时，A、B、C 各点的压力为多少？ （运动时：P A = PB = PC = = 8105Pa，终点：P C = 20105Pa，P B = AF45105Pa，P A = 35105Pa）2）若负载力增加到 F = 4200N，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A、B、C 各点的压力为多少？（P J2 = 28105Pa 推不动活塞，P C = A20105Pa，P B = 45105Pa PA = 35105Pa ）.30. 解：1）活塞运动时8105Pa41052AFp8105Pa1pcB活塞到达终点位置时pC2010 5Pa pA3510 5Pa pB4510
23、 5Pa2） F4200N 时运动时28105Pa41052AppC2010 5Pa pA3510 5Pa pB4510 5Pa此时推不动负载。1931. 图示液压系统，液压缸的有效面积 A1 = A2 = 100cm2，缸负载 F = 35000N，缸运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为40105Pa 、3010 5Pa 和20105Pa 。求在下列三种工况下 A、 B、C 三点的压力。1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（4010 5Pa，4010 5Pa，20105Pa）2）1DT 通电，液压缸活塞运动时及活塞运动到终端后； 题 31（缸
24、运动时：P A = PB = 3.5MPa，PC =2MPa；终点时： PA = PB = 4MPa，P C =2MPa）3）1DT 通电，2DT 通电，液压缸活塞运动时及活塞碰到固定挡块时。（运动时：P A = PB =PC = 0 碰挡块时：P A = PB = 4MPa, PC = 2MPa）31. . 解：1） pA4010 5PapB4010 5PapC2010 5Pa2） 1DT 通电 油缸活塞运动时35105Pa41103AFpBp 13510 5PapAp B3510 5PapC2010 5Pa20 活塞运动到终点时pA4010 5PapBp A4010 5PapC2010 5
25、Pa3） 2DT 通电 油缸活塞运动时F0 p0pC0pB0pA0 活塞运动到终点时F pC2010 5PapAp B4010 5Pa32. 如图示，两个减压阀并联，已知减压阀的调整压力分别为： 题 32PJ1= 20105Pa，P J2=35105Pa，溢流阀的调整压力 Py=45105Pa，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损失及管路损失不计。试确定： 1）活塞在运动时和达到终点端位置时，A、B、C 各点的压力为多少？（运动时：P A = PB = PC = PL = = 8105Pa；终点时： PA = PC =35105Pa, PB
26、= AF45105Pa ）2）若负载力增加到 F = 4200N，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A、B、C 各点的压力为多少？（运动时：P A = PB = PC = 28105Pa；终点时：PA = PC =35105Pa , PB = 45105Pa）32.解：1）活塞运动时8105Pa42105AFp21pAp C 8105PapBp C 8105Pa 活塞到达终点位置时F pAp C 35105Pa （减压阀 A、C 均关闭）pB4510 5Pa2） F4200N 运动时： 28105Pa42105ApAp C2810 5PapB2810 5Pa 终点时：p Ap C3510 5Pa
27、 pB4510 5Pa33. 图示回路中，已知液压缸内径 D = 100mm，活塞杆直径 d= 70mm，负载 F = 25000N。试求：1）为使节流阀前、后压差为 3105Pa ，溢流阀的调整压力应为多少？2）溢流阀调定后，若负载降为 15000N 时，节流阀前、后压差为多少？3）当节流阀的最小稳定流量为 50cm3/min 时，该回路的最低 稳定速度为多少？4）当负载 F 突然降为 0 时，液压缸有杆腔压力为多少？5）若把节流阀装在进油路上，液压缸为有杆腔接油箱，当节流阀的最小稳定流量仍为 50cm3/min 题 33时，回路的最低稳定速度为多少？（33.310 5Pa，27.810 5
28、Pa，1.25cm/min，65.310 5Pa，0.64 cm/min ）2233. 解：1） 121FAp3212085.74D322 1.4)(dAPa10376.852043121Fp溢2） 21FApPa1028104508.7.53522p3） 0.2cm/sc/in25.146/32mini AQv4）当 F0 时 Pa105.610485.736.33221 p5）节流阀装进油路上 .4cm/in/s.85.7/31mini AQv34. 图示旁路节流调速回路，已知液压缸无杆腔面积 A1 = 100cm2，有杆腔面积 A2 = 50cm2，溢流阀调整压力 py =30105Pa
29、，泵输出流量 Qp = 10 l/min，通过节流阀流量 ，其中 C = 0.67， = 0.01cm2， = 900kg/m3，不aCQ计管路损失，试求：1）负载 F = 2500N 时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各23为多少？2）负载 F = 9000N 时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？（90.5cm/min，2.510 5Pa，0.9；82.1cm/min，910Pa，0.82）题 34 题 3534. 解：1） Pa105.2104AFpp 泵 = p = 2.5105Pa pCaQv1min/10475.9105.29.6344s=9.4751
30、01 l/min = 0.95 l/min905.15cm/s5c/in.901in/0.9.5.023101QpcAvQ242） Pa10910542AFp82.01.367cm/s2cm/in81/i08.2.79.i/1/96.2.023101355QpAvlQs35. 图示进油路节流调速回路，已知液压缸有效面积 A1 = 2A2 = 50cm2，泵的输出流量 Qp=10l/min，溢流阀调整压力 py = 24105Pa，通过节流阀流量，其中 C = 0.62， = 0.02cm2， = 900kg/m3，不计管路损失，aC2试分别计算 F = 10000N， 5500N，0，三种负载
31、情况时，液压缸的运动速度和速度刚度。 （0.74cm/s，5405N s/cm；1.33cm/s，9744N s/cm；1.81cm/s，13260N s/cm）35. 解：1） min/218./s1069.3 10490.2124Pa0150N35 545511 lpCaQaAFpy0.74cm/s4.36c/iic281Av25s/cm540.Ns/5401074.5221 vFApTy2） 11105Pa12AFp13105Pa104ymin/9.3 /sm106.392062 3lQs/cmN43.9752 s/mN975243103.50n79.8c/i c/s.150/i1241
32、231 vFApTvy3） F30s/m13259.7Ns/mN8.132596081.54in/6.108/81.5mi/43.in/ /sm105.9249012.06Pa42423 3513 vFApTcscQvlpAyy36. 图示液压系统，液压泵流量26Qp=25 l/min，负载 F = 40000N，溢流阀调整压力 py = 54105Pa，液压缸两腔有效面积分别为 A1 = 80cm2，A 2 = 40cm2，液压缸工进速度 v = 18 cm/min，不计管路损失和液压缸摩擦损失，试求：1）工进时液压系统效率； 2）负载 F=0 时，活塞运动速度和回 题 36油腔压力。 （0
33、.053；66cm/min，10810 5P） 36 解：1） 053.6/1204835pyQv2）F0 I2I22 55122 Pa108408pQCapAvysmvA/102.60184354I2I Pa8455421I2FpQymin/c6in/.0/s10.104397./s89284.2104.0.2452 572 75II2AQvpCa2737. 由定量泵和变量液压马达组成的容积调速回路，已知泵的排量为50cm3/r，泵的转速为 1000r/min，液压马达排量的变化范围为 1.2550 cm3/r，安全阀的调定压力 py = 100105Pa。设泵和马达的容积效率和机械效率都是
34、 100%。试求：1）马达的最高、最低转速；2）在最高和最低转速下，马达能输出的最大扭矩；3）马达在最高和最低转速下能输出的最大功率。 题 38（4000r/min，1000r/min，19.9Nm，79.6Nm，8.33kW）37. 解：1） 21qnr/in10450.min2ax22） Nm6.79.1)5.(1652 pqM3） N = n1pq1= kW8.3W10506638. 图示变量泵定量马达系统，已知液压马达的排量 qm = 120 cm3/r，油泵排量为 qp = 1050 cm3/r，转速 n = 1200 r/min，安全阀的调定压力 py = 100105Pa。设泵和
35、马达的容积效率和机械效率均为 100%，试求：马达的最大输出转矩 Mmax 和最大输出功率 Nmax 及调速范围。 （ 191Nm，10kW ，100500 r/min）38. . 解： N192010265pq28min/r)501(20)(1kW050622 61qnpqnN39. 图示油压机系统，其工作循环为快速下降压制快速退回原位停止。已知：1）液压缸无杆腔面积 A1 =100cm2，有杆腔有效工作面积 A2 =50cm2，移动部件自重 G = 5000N；2）快速下降时的外负载 F = 10000N，速度v1 = 6m/min； 3）压制时的外负载 F = 50000N，速度 v2
36、= 0.2m/min；4）快速回程时的外负载 F = 10000N，速度 v3 = 12m/min。管路压力损失、泄漏损失、液压缸的密封摩擦力以及惯性力等均忽略不计。试求：1）液压泵 1 和 2 的最大工作压力及流量。2）阀 3、4、6 各起什么作用？它们的调整压力各为多少？（5010 5Pa，3010 5Pa，2 l/min，58 l/min； 50105Pa，3010 5Pa，1010 5Pa）题 39 题 402940. 图示液压系统中，液压缸直径 D = 70mm，活塞杆件直径 d= 45mm，工作负载 P=16000N，液压缸的效率 m = 0.95，不计惯性力和导轨摩擦力。快速运动
37、时速度 v1 = 7m/min，工作进给速度 v2 = 53mm/min，系统总的压力损失折合到进油路上为p =510 4Pa。试求：1）该系统实现快进工进快退原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。2）计算并选择系统所需元件，并在图上标明各元件型号。41. 某厂拟自制一台单缸传动的液压机，要求液压系统满足下列要求：1）必须完成的工作循环是：低压下行高压下行保压高压回程低压回程上限停止。2）主要参数最大压制力 5105N最大回程力 12103N低压下行速度 25mm/s高压下行速度 1 mm/s低压回程速度 25mm/s高压回程速度 2.5 mm/s3）自动化程度为行程半自动。试确定：1）液压缸内径 D 及活塞杆直径 d；2）该液压机的液压系统图3）液压泵的电机规格型号。30习题解答1. 解 yud 2TLMN12TL 1231TLM2. 解： 1.008106 m2/s = 1.008cst108.3 = = 20106 900 = 18103 Pas = 1.008106 m2/s = 1.008cst 题 3 题 43. 解： hvAFyd
