第一章 液压与气压传动概述
1-1.何谓液压传动和气压传动?液压传动和气压传动系统有哪些基本组成部分?各部分的作用是什么?
1-2.气压传动与液压传动有什么不同?
1-3.图示液压千斤顶中,小活塞直径d=10mm,大活塞直径D=40mm,重物G=5000kg,小活塞行程20 mm,杠杆L=500 mm,l=25 mm,问:(1)杠杆端需加多少力才能顶起重物W;(2)此时液体内所产生的压力为多少;(3)杠杆上下一次,重物升高多少? 1-4.用恩氏粘度计测得ρ=850kg/m3的某液压油200mL流过的时间为t1=153s,20oC时200mL蒸馏水流过的时间t2=51s。问该液压油的oE为多少?动力粘度为多少?运动粘度为多少?
第二章 液压与气压传动的基础知识
2-1.为什么压力会有多种不同测量与表示单位? 2-2.为什么说压力是能量的一种表现形式? 2-3.液压与气压传动中传递力是依据什么原理?
2-4.为什么能依据雷诺数来判别流态?它的物理意义是什么?
2-5.伯努利方程的物理含义是什么? 2-6.试述稳态液动力产生的原因?
2-7.为什么减缓阀门的关闭速度可以降低液压冲击?
2-8.为什么在液压传动中对管道内油液的最大流速要加以限制?
2-9.如图所示,充满液体的倒置U形管,一端位于一液面与大气相通的容器中,另一端位于一密封容器中。容器与管中液体相同,密度ρ=1000kg/m3。在静止状态下,h1=0.5m,h2=2m。
试求在A、B两处的真空度。
2-10.有一水平放置的圆柱形油箱,油箱上端装有图示的油管,油管直径为20 m m。油管一端与大气相通。已知圆柱直径D=300m m,油管中的液柱高度如图示为h=600m m。油液密度ρ=900kg/m3。试求作用在圆柱油箱端部圆形侧面的总液压力。
2-11.图示安全阀,按设计当压力为p=3Mpa时阀应开启,弹簧刚度k=8N/mm。活塞直径分别为D=22 mm,D0=20 mm。试确定该阀的弹簧预压缩量为多少?
2-12.有半径R=100 mm钢球堵塞着垂直壁面上直径d=1.5R的圆孔,当钢球恰好处于平衡状态时,钢球中心与容器液面的距离H是多少?已知钢密度为8000kg/m3,液体密度为820kg/m3。
2-13.如图所示一直径D=30m的储油罐,其近底部的出
油管直径d=20 mm,出油管中心与储油罐液面相距H=20m。设油液密度ρ=900kg/m3。假设在出油过程中油罐液面高度不变,出油管处压力表读数为0.045Mpa,忽略一切压力损失且动能修正系数均为1的条件下,试求装满体积为10000升的油车需要多少时间。
2-14.如图所示的水平放置的抽吸装置,
其出口和大气相通,细管处的截面积A1=3.2cm2,出口处管道截面积A2=4A1,如果装置中心轴线与液箱液面相距h=1m,且液体为理想液体,试求开始抽吸时,水平管道中通过的流量q。 2-15.图示的放液阀关闭时压力表读数为0.25Mpa,而打开时则改变为0.06Mpa。已知液体为理想液体,其密度为ρ=1000kg/m3。试求通过阀的流量q。
2-16.水平放置的光滑圆管由两段组成,如图所示。其直径d1=10 mm,d0=6 mm,每段长度均为l=3m。假设液体密度为ρ=900kg/m3。运动粘度ν=0.2×10-4m2/s,管中流量q=18L/min,管道突然收缩处局部阻力系数ζ=0.35。管道出口处(Ⅱ)与大气相通,试求在管道进口处(I)的压力。
2-17.如图所示一倾斜管道其长度为L=20 m,d=10 mm,两端的
高度差为h=15m。当液体密度为ρ=900kg/m3,运动粘度ν=45×10-6m2/s,p1=4.5×105pa,p2=2.5×105pa时在管道中流动液体的流动方向和流量。
2-18.喷管流量计直径D=50 mm,喷管出
口直径d =30 mm。局部阻力系数ζ=0.8,油液密度ρ=800kg/m3,喷管前后压力差由水银差压计读数h=175m m。试求通过管道的流量q。
2-19.图示液压泵从油箱吸油。液压泵排量V=72cm3/r,转速n=1500r/min,油液粘度
ν=40×10-4m2/s,密度ρ=900kg/m3。吸油管长度l=6m,吸油管直径d =30 mm,在不计局部损失时试求为保证泵吸油口真空度不超过0.4×105pa液压泵吸油口高于油箱液面的最大值H,并回答此H是否与液压泵的转速有关。
2-20.液压缸直径D=80 mm,缸底有一直径d =20 mm小
孔,当活塞上的作用力F=3000N,不计油液流动过程中的能量损失,并假设动量与动能修正系数均为1时,求液压缸缸底壁所受作用力。
2-21.图示为齿轮液压泵,已知转速为n=1500r/min,工作压力为7Mpa,齿顶圆半径R=28 mm,齿顶宽t=2mm,齿厚b=2.9cm。设每个齿轮与液压泵壳体相接触的
齿数为Z0=11,齿顶间隙h=0.08mm,油液粘度
μ=3×10-2Pa·s,试求通过齿顶间隙的泄漏量q。
2-22.d=20mm的柱塞在力F=40N作用下向下运动,导向孔与柱塞的间隙如图所示为h=0.1mm,导向孔长度L=70mm,试求当油液粘度μ=0.784×10-1Pa·s,柱塞与导向孔同心,柱塞下移0.1m所需的时间t。
2-23.若通过一薄壁小孔的流量q=10L/min时,孔前后压差为0.2Mpa,孔的流量系数Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m3。试求该小孔的通流面积。
2-24.当气源及室温均为15°C时,将压力为0.7Mpa(绝对)的压缩空气通过有效截面积A=30mm2的阀口,充入容积为85L的气罐中,压力从0.02Mpa上升到0.6Mpa时,试求充气时间及气罐的温度。 第三章 液压泵与液压马达
3-1简述液压泵与液压马达的作用和类型。
3-2液压泵的工作压力取决于什么?泵的工作压力与额定压力有何区别? 3-3什么是液压泵的排量、理论流量和实际流量?它们的关系如何?
3-4液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失?产生损失的原因何在?
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? 3-6试说明限压式变量叶片泵流量压力特性曲线的物理意义。泵的限定压力和最大流量如何调节?调节时泵的流量压力特性曲线将如何变化?
3-7双作用叶片泵和限压式变量叶片泵在结构上有何区别? 3-8为什么轴向柱塞泵适用于高压?
3-9外啮合齿轮泵、叶片泵和轴向柱塞泵使用时应注意哪些事项? 3-10试比较各类液压泵性能上的异同点。 3-11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p=29.5Mpa时,测得泵的实际流量为q=150L/min,总效率η=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?
3-12液压马达的排量V=100mL/r,入口压力p1=10MPa,出口压力p2=0.5MPa,容积效率ηv=0.95,机械效率ηm=0.85,若输人流量q=50L/min,求马达的转速n、转矩T、输入功率Pi和输出功率P。各为多少?
3-13某液压泵当负载压力为8MPa时,输出流量为96L/min,而负载压力为10MPa时,输出流量为94L/min。用此泵带动一排量为80cm3/r的液压马达,当负载转矩为120N·m时液压马达的机械效率为0.94,其转速为1100r/min,试求此时液压马达的容积效率为多少?