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
2
3、液体中某点的绝对压强为100kN/m,则该点的相对压强为 (A) A、1 kN/m2 B、2 kN/m2
22
C、5 kN/m D、10 kN/m
其值为 1标准大气压=760毫米汞柱 =1.033工程大气压 =101.33KN/m
24、紊流的断面流速分布规律符合 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
22
A、1 kN/m B、2 kN/m C、8 kN/m2 D、10 kN/m2 6、紊流粗糙区的压力损失与流速成 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 A、急流和缓流 B、均匀流和非均匀流
(A)
(C)
(B)
(C)
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?1??2,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d?10mm,通过流量q?20cm3/s,运动黏度v?0.0101cm2/s。问管中水流流态属层流还是紊流?若将直径改为d?30mm,水温、流量不变,问管中水流属何种流态? 解:由q??()2u得
2u?0.255m/sd
?3?4而Re?ud??0.255?10?100.0101?10?2524.75?2000,因此是紊流。
若d?30mm,则计算得到Re?ud??831.68,为层流。
5、已知如图2-37所示的文丘里管,管路中通过流量q?10L/min,d1?5cm,
p?78.4Pa,如果使2断面产生真空压强为6.37kPa,问d2应为多少?(不计水
头损失)
解:由佰努力方程
p1?g?v122g?p2?g2?v222g
d22由连续性方程q?v1?(其中p2??6.37kpa 求得d2?4.52cm
d12)?v2?()
26、在图2-38简化液压千斤顶中,手掀力T?294N,大小活塞的面积分别为
A2?5?10?3m2,A1?1?10?3m2,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F1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G?19600N时,系统压力p又为多少?作用在小活塞上
的力F1应为多少?
解: (1)F1?LL1T?54027?294N?5880N,p?F1A1?5.88?10pa
6(2)G?pA2?5.88?106?5?10?3?29400N
(3)连续性方程v1A1?v2A2,v1?5A2,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n?950r/min时,理论流量qt?160L/min。在同样的转速和压力为p?29.5MPa时,测得泵的实际流量为q?150L/min,总效率??0.87,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?v?qqt?150160?0.9375
(2)电动功率Pt?pq/??29.5?106?(150?10?3/60)/0.87?8.48?104w (3)泵的机械效率;?m?Pt??v?0.870.93752?n60?0.928
(4)泵的驱动转矩M??,??,从而求得M?851N.M
第四章
4-1如果4-22所示,各液压缸的供油压力p?2MPa,供油流量q?30L/min,横截面积A1?100cm2,A2?50cm2,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v?qA1?30?10?3/60?4100?10?0.05m/s,
牵引力F?pA1?p(A1?A2)?PA2?1.0?104N
(b)向左运动,运动速度v?qA1?30?10?3/60?4100?10?0.05m/s,
牵引力F?pA1?p(A1?A2)?PA2?1.0?104N
(c)向左运动,运动速度v?q?qA1?qA2?0.1m/s,
牵引力F?pA1?p(A1?A2)?PA2?1.0?104N
(d)向右运动,运动速度v?qA1?A2?0.1m/s,
牵引力F?p(A1?A2)?1.0?104N
4-3一差动液压缸,要求:(1)?快进??快退;(2)?快进?2?快退求:活塞面积和活塞杆面积之比为多少?
解:设活塞面积为A1,活塞杆面积为A2,
?快进A1?q??快进(A1?A2),(1)快进差动连接,则?快进?qA2 ,而?快退?qA1?A2,
则
(1)由?快进??快退,得A1?2A2; (2)由?快进?2?快退,得A1?3A2
4-5已知单杆液压缸缸筒内径D?100mm,活塞杆直径d?50mm,工作压力
p1?2MPa,流量qv?10L/min,回油压力p2?0.5MPa,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,
v?qA1?A2?10?10?3/602?4?0.028m/s,
(0.1?0.05)22F?p1?4(D2?d)?P2?4D2?2?10?6?4(0.1?0.05)?0.5?10?226?4?0.1?2
(2)无杆腔进油时,
v?qA1?10?10?3/602?4?0.0212m/s,
?0.1F?p1?4D2?P2?4(D2?d)?2?10?26?4?0.1?0.5?10?26?4?(0.1?0.05)?1.28Nm22
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A?50cm2,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,p1?F1A?0,减压阀开度最大,不起着减压作用,液压缸
能动,此时pc?0,pb?0.2Mpa,pa?0.5Mpa
当负载为7.5KN时,p1?F1A?1.5Mpa,减压阀开度很大,不起着减压作用,
液压缸能动,此时pc?1.5Mpa,pb?1.7Mpa,pa?2.0Mpa
当负载为30KN时,p1?F1A?6Mpa,减压阀关闭,液压缸不动,此时
pc?6Mpa,pb?2.5Mpa,pa?5.0Mpa
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pA?4MPa、pB?3MPa和pC?2MPa。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p?4?3?2?9Mpa。 (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