液壓傳動習(xí)題匯總

1、第二章 液壓油液2.1什么是液體的粘性？常用的粘度表示方法有哪幾種？并分別述說其粘度單位。 分子間內(nèi)聚力阻止分子相對運(yùn)動產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力。 表示方法：1、動力粘度1、 ，單位PaS2、 運(yùn)動粘度，單位m2/s3、 相對粘度2.2 機(jī)械油的牌號與粘度有什么關(guān)系？機(jī)械油的牌號以40的運(yùn)動粘度(cSt)的平均值來定義1 cSt= 106m2/s2.3 已知油液的運(yùn)動粘度需要求相應(yīng)的動力粘度(Pas)，試導(dǎo)出計(jì)算公式。 (Pas)(kg/m3) (cSt)1062.4 求20號機(jī)械油40時(shí)的平均動力粘度，用Pas及泊表示。=900 kg/m320106m2/s=0.018 Pas=0.18P(注：d

2、yn=10-5N)2.5 填空1) 某液壓油的密度=900kg/m3= 900 Ns2/m4= 0.9 dyns2/cm4= 0.9106 kgfs2/cm4。（1kg=1N/1ms-2）（1dyn=10-5N）（1N=0.102kgf）（1kgf=9.8N）2) 20#機(jī)械油的密度=900kg/m3，其粘度為20cst= 0.2 cm2/s = 0.018 Pas= 0.18 P= 18 cP2.6 圖示液壓缸，D=63mm，d=45mm油的體積彈性模量k=1.5109Pa載荷變化量F=10000N。當(dāng)1) L=0.4m時(shí)2) L=1.2m時(shí)求：在不計(jì)缸體變形和泄漏的情況下，由于油液的壓縮性

3、，當(dāng)載荷變化時(shí)，活塞將產(chǎn)生的位移。L=0.4m，L=-1.7mmL=1.2m，L=-5.2mm負(fù)號表示壓縮2.7 油的體積彈性模量k=1.30109Pa，裝于L=5m長的圓管內(nèi)(在大氣壓下)，管內(nèi)徑d=20mm，當(dāng)管內(nèi)油壓升至p=20MPa時(shí)，試求管內(nèi)油液的變化容積。2.8 (略)2.9 20時(shí)200ml的蒸餾水從恩氏粘度計(jì)中流盡的時(shí)間為5ls，若200ml的某液壓油在50時(shí)從恩氏粘度計(jì)中流盡的時(shí)間為229.5s，試求該液壓油的E50、及的值，設(shè)油的密度為=900kg/m3。E50=229.5/51=4.5=(7.31-6.31/4.5)10-6=31.510-6 m2/s=900 kg/m3

4、31.5106m2/s=0.028 Pas第三章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)3.1壓力的定義是什么？壓力有哪幾種表示方法？液壓系統(tǒng)的工作壓力與外界負(fù)載有什么關(guān)系？絕對壓力、相對壓力、真空度工作壓力決定于外負(fù)載。3.2 圖示為5噸液壓千斤頂，其活塞直徑D1=34mm，D2=13mm，杠桿長如圖所示，問桿端應(yīng)加多大的力P，才能起重5噸？ 題3.2圖 題3.5圖P=24kg3.3解釋如下概念：穩(wěn)定流動、過流斷面、流量、平均流速。理想流體：無粘性、不可壓縮。穩(wěn)定流動：流動液體中任何點(diǎn)處壓力、速度、密度不隨時(shí)間變化。過流斷面：流束中與所有流線正交的截面積。流量：單位時(shí)間內(nèi)流過流束通流截面的液體體積。平均流速：流量

5、與通流截面面積的比。3.4伯努利方程的物理意義是什么？單位重量液體內(nèi)的能量守恒，位能壓力能動能Const3.5設(shè)真空計(jì)水柱高h(yuǎn)=4m，求容器A內(nèi)之真空度和絕對壓力pa（注：設(shè)容器A內(nèi)之壓力為Pa，P0為大氣壓力）真空度絕對壓力3.6如圖所示，油泵從油箱中吸油，吸油管直徑d=20mm，泵的流量q=0.2510-3m3/s，油液在50時(shí)的運(yùn)動粘度v=45cst，泵安裝高度h=1.2m，不計(jì)吸油管內(nèi)損失，問該泵吸油腔的真空度為多少？3.7如圖示液壓泵，吸油管直徑d=60mm，流量2.510-3m3/s，入口處的真空度為0.02MPa，油液的密度為=900kg/m3，局部損失阻力系數(shù)彎 頭 =0.2，

6、動能修正系數(shù)2=2，可忽略沿程壓力損失，求泵的安裝高度h。 題3.6圖 題3.7圖3.8圖示管路由兩根圓管和一段變徑管接頭連接而成。d1=200mm，d2=400mm，截面1 P1=0.07MPa，截面2 P2=0.04MPa，v2=1m/s，截面1、2間中心高度差為1m，判斷液流方向，并計(jì)算兩截面間的水頭損失。由左到右流動。3.9水在圖示豎管中流動，v1=6m/s，d1=300mm，為使截面1、2的壓力讀數(shù)相等，求d2。流量相等3.10有一容器的出水管管徑d=10cm，當(dāng)龍頭關(guān)閉時(shí)壓力計(jì)的讀數(shù)為49000Pa(表壓)。龍頭開啟時(shí)，壓力計(jì)讀數(shù)降至19600Pa(表壓)。如果總能量損失為4900

7、Pa，試求通過管路的水流流量。 圖3.8 圖3.9 圖3.103.11如圖所示，油管水平放置，截面1-1、2-2處直徑為d1、d2，液體在管路內(nèi)作連續(xù)流動，若不計(jì)管路內(nèi)能量損失，求：1) 截面1-1，2-2處哪一點(diǎn)壓力高？為什么？2) 若管路內(nèi)通過的流量為q，試求截面1-1，2-2兩處的壓力差P。P2壓力大3.12圖示三個(gè)通道過流斷面上的壓力和平均流速分別為P1v1、P2v2和P3v3，忽略液體的重量，用動量方程計(jì)算液體作用于三通上的力。 題3-11圖 題3-12圖3.13在圖示的閥上，若通過的流量為q=1.6710-3m3/s，閥芯直徑d=30mm，開口量x=2mm，液流流過開口時(shí)的角度=6

8、9，問閥芯受的軸向液動力等于多少？閥芯所受軸向力為4.77N，向右3.14液體流動時(shí)，管路中的壓力損失有哪幾種？其值與哪些因素有關(guān)？沿程壓力損失，摩擦產(chǎn)生，與阻力系數(shù)、流速、密度相關(guān)。局部壓力損失，管道截面突然變化，液流方向變化，閥口節(jié)流。3.15闡述層流與紊流的物理現(xiàn)象及其判別方法。層流：液體質(zhì)點(diǎn)互不干擾，液體的流動呈線性或?qū)訝?，平行于管道軸線。紊流：液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動雜亂無章，除了平行于管道軸線的運(yùn)動，還存在著劇烈的橫向運(yùn)動。用雷諾數(shù)判別層流或紊流，小于臨界雷諾數(shù)Recr為層流，大于臨界雷諾數(shù)Recr為紊流。3.16某管道絕對粗糙度為=0.5mm，管道直徑d=200mm，管長2000m，如流速

9、為0.1m/s輸入，運(yùn)動粘度為v=1.8cst的液體，其密度為=900kg/m3，求沿程壓力損失。3.17某液壓系統(tǒng)由液壓泵至液壓馬達(dá)的管路如圖所示。管內(nèi)徑為16mm，油的密度=900kg/m3，運(yùn)動粘度v=18cst，流速v=5m/s，管內(nèi)壁相對粗糙度/d3.34Mpa2) 當(dāng)負(fù)載R降為15103N，節(jié)流閥的壓差變?yōu)槎啻螅?) 說明回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)為什么能承受負(fù)切削力？回油節(jié)流產(chǎn)生背壓4) 節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量為0.83ml/s（50ml/min），本油路可得到的最低進(jìn)給速度為多大？5) 如果上述油路中其它條件都不變，只是把節(jié)流閥改裝到進(jìn)油路上，而油缸右腔直接接回油箱，求所得到的油缸最低進(jìn)給

10、速度為多大？6) 當(dāng)溢流閥壓力調(diào)到3MPa，負(fù)載減小至5000N時(shí)，p背 =？，p2=4.6Mpa題8.3圖8.4在圖示調(diào)速系統(tǒng)中，回油路上加了一個(gè)背壓閥P背為0.3MPa。在這種系統(tǒng)中最大負(fù)切削力不超過多少？8.5在圖示調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)載R很小時(shí)，有桿腔的油壓p2有可能超過泵壓pB嗎？若F1=0.510-2m2，F(xiàn)2=0.2510-2m2，pB=3MPa，試求當(dāng)負(fù)載R=0，有桿腔油壓力p2可能比泵壓pB高多少？有可能。，p2=6Mpa，高3Mpa。題8.4圖 題8.5圖8.6泵馬達(dá)系統(tǒng)中，已知泵的實(shí)際輸出流量qB=1.610-3m3/s，總效率為B=0.8，液壓馬達(dá)排量VM=120ml/r，

11、容積效率為MV=0.95，機(jī)械效率Mm=0.80，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TM=115Nm (節(jié)流閥流量公式q節(jié) =CdA，其中Cd=0.62，=900kg/m3，A=0.73cm2)，PY=8.0MPa。計(jì)算：1) 液壓馬達(dá)實(shí)際工作壓力PM=？實(shí)際轉(zhuǎn)速nM=?節(jié)流閥流量2) 溢流閥的溢流量q溢=？3) 驅(qū)動液壓泵所需電機(jī)的功率PB=？4) 液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出功率PM=？題8.6圖 題8.7圖8.7在圖示回路中，變量泵的最大流量q1max=0.510-3m3/s，液壓馬達(dá)的排量V2=2510-6m3/r，回路的最大允許壓力pB=7MPa；假定不考慮元件和管路的容積、機(jī)械效率。1) 確定液壓馬達(dá)能夠輸出的最大

12、功率，最大扭矩和最大轉(zhuǎn)速；2) 如果液壓馬達(dá)輸出功率Pm=2kW，且保持常數(shù)，確定液壓馬達(dá)的最低轉(zhuǎn)速；3) 如果液壓馬達(dá)輸出功率為其最大功率的20%，確定液壓馬達(dá)輸出最大扭矩時(shí)的轉(zhuǎn)速。8.8調(diào)速回路有哪幾類？各適用于什么場合？節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速、容積節(jié)流調(diào)速第九章 其它基本回路9.1圖示各閥的調(diào)整壓力分別為pA=3.5MPa，pB=5.0MPa，當(dāng)外載足夠大時(shí)，系統(tǒng)壓力是多少？題9.1圖3.5Mpa（A和B中的小值，達(dá)到小值壓力即溢流，壓力不再升高）3.5Mpa（A與B的和值，B提高了A的出口壓力）9.2如圖示，兩個(gè)調(diào)壓不同的減壓閥，當(dāng)其進(jìn)口壓力出口壓力均足夠大時(shí)，回答下列問題：1) 減壓閥并

13、聯(lián)時(shí)，其出口壓力P出 為多少？為什么？2) 減壓閥串聯(lián)時(shí)，其出口壓力P出 為多少？為什么？3) 將串聯(lián)的二個(gè)減壓閥前后位置交換，其出口壓力為多少？為什么？題9.2圖1）4.5Mpa（出口壓力超過2.5Mpa后，J1閥關(guān)閉，壓力繼續(xù)升高，達(dá)到4.5Mpa后穩(wěn)定）2）2Mpa（J1閥出口壓力2Mpa，J2閥常通）3）2Mpa（J2閥出口壓力5Mpa，J1閥出口壓力2Mpa）9.3在圖示回路中，已知活塞運(yùn)動時(shí)的負(fù)載F=1200N，活塞面積A=1510-4m2，溢流閥調(diào)整值為pY=4.5MPa，兩個(gè)減壓閥的調(diào)整值分別為pJ1=3.5MPa，pJ2=2MPa。如油液流過減壓閥及管路時(shí)的損失可略去不計(jì)，試

14、確定活塞在運(yùn)動時(shí)和停在終端位置處時(shí)，A、B、C三點(diǎn)的壓力。題9.3圖活塞運(yùn)動時(shí)，C點(diǎn)壓力0.8Mpa，A點(diǎn)壓力0.8Mpa，B點(diǎn)壓力0.8Mpa活塞停止時(shí)，C點(diǎn)壓力2Mpa，A點(diǎn)壓力3.5Mpa，B點(diǎn)壓力4.5Mpa9.4 圖示液壓系統(tǒng)中，兩液壓缸的有效面積A1=A2=0.01m2，泵的流量qB=0.6710-3m3/s，溢流閥的調(diào)定壓力pY=4MPa，減壓閥調(diào)定壓力pJ=2.5Mpa。電磁鐵2DT通電，液壓缸1推動某加工件動作，若需要的推力(即液壓缸1的負(fù)載R)分別為0N、15103N和45103N時(shí)，不計(jì)一切損失，試分別確定兩活塞桿在運(yùn)動時(shí)和活塞運(yùn)動到終點(diǎn)停止時(shí)各缸的壓力、活塞的運(yùn)動速度和

15、溢流閥溢流量。1）R=0活塞運(yùn)動時(shí)，P1=0，P2=0，qY=0活塞停止時(shí)，P1=4Mpa，P2=2.5Mpa，qY= qB2）R=15103N活塞2運(yùn)動活塞1停止時(shí)，P1=0，P2=0，qY=0活塞2停止活塞1運(yùn)動時(shí)，P2=1.5Mpa，qY= 0活塞2停止活塞1停止時(shí)，P1=4Mpa，P2=2.5Mpa，qY= qB2）R=45103N活塞2運(yùn)動活塞1停止時(shí)，P1=0，P2=0，qY=0，所以活塞1不能運(yùn)動活塞2停止活塞1停止時(shí)，P1=4Mpa，P2=2.5Mpa，qY= qB題9.4圖9.5圖示兩液壓缸結(jié)構(gòu)相同，無桿腔有效面積A=8010-4m2，夾緊缸運(yùn)動時(shí)負(fù)載F1=1600N，切削缸

16、2第一段行程時(shí)負(fù)載F21=20000N，第二段行程時(shí)負(fù)載F22=24000N，各壓力閥的調(diào)整壓力如圖，試確定在下列三種工況下A、B、C處的壓力，為什么？(管路損失忽略不計(jì))1) 兩換向閥處于中位，液壓泵起動后；2) 電磁鐵1DT通電，液壓缸1活塞運(yùn)動時(shí)，及活塞運(yùn)動到終點(diǎn)時(shí)；3) 電磁鐵1DT斷電，電磁鐵2DT通電，液壓缸2活塞在第一段行程，活塞在第二段行程，及缸2活塞運(yùn)動到終點(diǎn)時(shí)。題9.5圖工況A壓力(MPa)B壓力(MPa)C壓力(MPa)中位5（溢流壓力）3.5（減壓）2.5（減壓）缸1運(yùn)動時(shí)0.2（減壓閥常通）0.2（減壓閥常通）0.2（F1/A）到終點(diǎn)時(shí)5（溢流壓力）3.5（減壓）2.5（減壓）缸2第一段行程2.5（減壓閥常通）2.5（F21/A）2.5（減壓）第二段行程3（減壓閥常通）3（F22/A）2.5（減壓）到終點(diǎn)時(shí)5（溢流壓力）3.5（減壓）2.5（減壓）第十章 液壓系統(tǒng)實(shí)例10.1假如要求圖示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)工進(jìn)快退原位停止和液壓泵卸荷”工作循環(huán)，試列出各電磁鐵的動作順序表(電磁鐵通電為“十”)。1DT2DT3DT4DT快進(jìn)+-+-工進(jìn)+-快退-+-停止-+10.2試列出圖示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)中速進(jìn)給慢速進(jìn)給快退停止”工作循環(huán)的電磁鐵