《液压传动与控制》习题集

液压传动课程组

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前 言

《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写，于1994年6月由重庆大学出版社出版。阅历十余年，液压传动的内容发展很快，所以修订后再出版。为有利于教学，编了该教材的思考题与习题集，仅供参考。

编者 2005年 月

目 录

绪论???????????????????????????????4 第一章 工作介质及液压流体力学基础????????????????4 第二章 液压泵及液压马达?????????????????????7 第三章 液压缸??????????????????????????9 第四章 控制阀??????????????????????????10 第五章 液压辅件?????????????????????????13 第六章 液压基本回路???????????????????????14 第七章 典型液压系统分析?????????????????????19 第八章 液压系统的设计与计算???????????????????20 第九章 液压伺服控制系统?????????????????????20 第十章 液压系统（设备）的安装、调试、使用及维护?????????21 第十一章 液压系统的故障诊断及排除????????????????21

绪论

0-1 何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的?

0-2 结合图0-2所示的液压系统图，说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?

0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较，有哪些优缺点?

第一章 工作介质及液压流体力学基础

1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。 1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?

1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么? 1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时，其活塞运动速度由什么来决定?

1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?

1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?

1-8有200cm3的液压油，在50℃时流过恩氏粘度计的时间t1=153s；同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t2＝51s。该油的恩氏粘度oE 50、运动粘度v、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?

解：E50＝?t1153??3 t251?? v?8.0E50?8.64/E50?8.0?3?8.64/3?21.12?cs?t

??v???21.12?10?6?900?103?19?cp?

2

旧牌号 20 ；新牌号 N32

1-9某液压油的运动粘度为20cSt，其密度ρ = 900kg／m3，求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?

解：??v???20?10?6?900?103?18?cp? 由 v?8.0?Et?8.64/?Et 导出 8.0?Et?v?Et?8.64?0

20?202?4?8???8.64?20?26 Et? ?2?416? ?Et1?2.875 ?Et2??0.375（舍去） 1-10如图所示直径为d，重量为G的柱塞浸没在液体中，

并在F力作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ，柱塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内上升的高度x。

解：设柱塞侵入深度h处为等压面，即有

F?G??g?h?x?

1?d244?F?G??h ?g?d2题1-10图

导出 x?

1-11在题图1-12所示的阀上，如果流过的流量为1×105cm3／min，开口量为2mm，阀芯直径为30mm，液流流过开口时的角度θ＝69°，问阀芯受到的轴向液动力是多少?

解：

q?105cm3/min?105?10?6/60?1.67?10?3m3/sA?2?10?3?30?10?3???1.885?10?4m2 v?q/A?1.67?10?3/1.885?10?4?8.842m/s

F? 取

?????q?1v1co?s1

?N? ?1?1，?F?900?1.67?10?3?8.842?cos69??4.7531-12圆柱形滑阀如图所示。已知阀芯直径d =20mm，进

口油压p1 =9.8MPa，出口油压p2 =9.5MPa，油液密度ρ = 900kg／m3，阀口流量系数C =0.62。求通过阀口的流量。

解：

3

题1-12图

［13］

Ax?20?10?3???2?10?3?1.26?10?4m2q?C?Ax?2?p??

??0.62?1.26?10?4??12072L/min2?9.8?9.5??106?2.012m3/s 900??

1-13如图所示，油管水平放置，1-l断面和2-2断面处的直径为d1、d2，液体在管路内作连续流动，若不考虑管路内能量损失。

(1) 断面1-1、2-2处哪一点压力高?为什么?

(2)若管路内通过的流量为q，试求断面1-1和2-2两处的压力差Δp。

题1-13图

解：（1）用1－1和2－2截面列伯努利方程 ?h1?h2

其连续性方程为： A1v1?A2v2 ?A1?A2 ?v1?V2

代入伯努利方程得出 p2?p1，即2－2处的压力高 （2）v1?qq4q4q??2，v2?2 A12?d1?d2?d142p1?p2v12?v2 代入伯努利方程得出 ??g2g2??g?v12?v28?g2?11??? ?p?p2?p1???2?44?2g??d1d2?1-14已知管子内径d =20mm，液体的流速υ =5.3m／s，液体运动粘度v =0.4cm2／s，求

液流的雷诺数和流态。

解：Re?

所以流态为紊流

1-15有一光滑的圆管，内径8mm，有N32号机械油(40℃)，流过流量q＝30L／min，问流动状态如何?若流量不变，管径为何值时流态可为层流?

解：N32机械油40℃时V?32cst?32?10m/s

?624vd5.3?0.02??2650?Rec?2320 ?4V0.4?10 4