第一章 绪 论

1－2 液压传动装置由（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四部分组成，

1－1 液压系统中的压力取决于（ ），执行元件的运动速度取决于（ ） 。

其中（ ）和（ ）为能量转换装置。 1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。求： ① 顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F； ② 此时密闭容积中的液体压力p； ⑧ 杠杆上下动作一次，重物的上升量H；

④ 如果小活塞上有摩擦力fl＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm至油箱，重新完成①、②、③。

3

图题1—3

1

第二章 液压油液

2－1 什么是液体的粘性？

2－2 粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？ 2－3 压力和温度对粘度的影响如何？

2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg／m，试回答以下几个问题：

1) 30号机油的平均运动粘度为( )m／s；

2）30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s；

３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？

2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10m／s，密度ρ＝1000kg／m；20℃时空气的运动粘度为15×10m／s，密度ρ＝1.2kg／m；试比较水和空气的粘度( ) (A)水的粘性比空气大； (B)空气的粘性比水大。

2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )

(A) 粘度较大； (B) 粘度因压力变化而改变较大； (C) 粘度因温度变化而改变较小； (D) 粘度因温度变化而改变较大。 2—7 图示液压缸直径D=12cm，活塞直径d＝11．96cm，活塞宽度L＝14cm，间隙中充以动力粘度η= 0．065Pa·s的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0．5 m／s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F等于多少?

L—62

3

—62

3

2

3

hDvdF图题２－7

2

第三章 液压流体力学基础

§ 3－1 静止流体力学

3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？

3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F＝3000 N。已知d=1m,h=1m,ρ=1000kg／m，试求：

①圆筒内底面所受的压力及总作用力； ②定性说明各容器对支承其桌面的压力大小；

③当F＝0时各圆筒内底面所受的压力及总作用力。

3

题图3－2

3—3 如图所示，密闭容器中充满密度为ρ的液体，柱塞直径为d、重量为FG，在力F作用下处于平衡状态。柱塞浸入液体深度h，试确定液体在测压管内上升的高度x 。

图题3－3

3

3—4 如图所示密封油箱分别与两个水银测压管相连，油箱上部充气，各液面 高度如图所示。

1)在油箱右侧选取三个水平面A—A，B一B，C—C，其中( )为等压面 2)试比较同一水平线上的1，2，3，4，5各点的压强的大小。

题图3－4

3—5液压缸直径D＝150mm，柱塞直径d＝100mm，液压缸中充满油液。如果在柱 塞上[图(a)]和缸体上[图(b)]的作用力F＝50000N，不计油液自重所产生的压力，求液 压缸中液体的压力。

题图3－5

3—6 如图(a)所示．U形管测压计内装有水银，其左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。已知h=20cm，h1＝30cm，水银密度ρ＝13.6×l03kg／m3。试计算A

4

点的相对压力和绝对压力；

又如图(b)所示，容器内同样装有水，其中h1=15cm，h2=30 cm，试计算A点的真空度和绝对压力。

图题3－6

3—7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ρ＝900kg／m3，管外大气压力Pa=101325Pa，试求管中油面上B点的压力。

图题3-7 图题3-8

3—8 如图所示，已知容器A中液体的密度ρ＝900kg／m3。容器B中液体的密度ρ＝1200kg／m3，ZA＝200mm，ZB＝180mm，h＝60mm，U形计中测压介质为水银，试求A、B之间的压差。

5

§ 3－2 流体动力学

3—9什么是理想液体？

3—10液体在管道中流动有几种流动状态？液体的流动状态用什么来判别？ 3—11水力直径与水力半径的关系如何？怎么计算？

3—12流量连续性方程和伯努力方程分别是什么定理在流体力学中的表达形式？ 3—13 如图所示，一管道输送ρ＝900kg／m3的液体，h＝15m。测得压力如下：①点 l、2处的压力分别是p1=0．45MPa、p2＝0．4 MPa；②p1＝0．45 MPa、p2＝0．25MPa。试确定液流方向。

图题3-13 图题3-14

3－14 如图所示，用—倾斜管道输送油液，已知h=15m，p1＝0．45 MPa、p2＝0．25MPa，d＝10mm，l=20m,ρ＝900kg／m3，运动粘度ν＝45×106m2／s，求流量Q。

—

3－15 如图所示，液压泵以Q=251／mi n的流量向液压缸供油，液压缸直径D=50mm,活塞杆直径d＝30mm，进、回油管直径d1＝d2＝10 mm，试求活塞的运动速度及油液在进、回油管中的流速。能否直接应用连续性方程计算两油管中的流速?

题图3-15 题图3-16

6

3－16 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，试求开始能够抽吸时的管中流量。

§ 3－3 管道中液流特性

3—17由于流体具有（ ），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（ ） 损失和（ ） 损失两部分组成。

3—18 某一液压泵从油箱吸油。吸油管直径d＝60mm，流量Q＝150L／min,油液 的运动粘度ν＝30×106m2／s，ρ＝900kg／m3，弯头处的局部损失系数ζ1＝0.2，

—

吸油口粗滤油网上的压力损失Δp＝0.178×105Pa。若希望泵吸油口处的真空度不大于0.4×105Pa，求泵的安装(吸油)高度(吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计)。

题图3-18 题图3-19

3—19 某泵从油箱吸油状态如图所示。已知：泵的流量Q＝32L／min；吸油管内径d ＝25mm；泵吸油口距被面高h=500mm；粗滤油网上压力降Δp＝0.1×105Pa；所用液压油密度ρ＝900kg／m3；液压油的运动粘度ν＝20 cSt。不计液压泵的容积效率，试求泵吸油口处的真空度。

3—20 液压泵从一个大容积的油池中抽吸润滑油，流量Q＝1.2×10-3 m3／s，油液粘 度为40Ｅ，密度ρ＝900kg／m3，求：

。

7

①泵在油箱液面以上的最大允许装置高度，假设油液的饱和蒸气压为2．3m高水柱 所产生的压力，吸油管长l＝l0m，直径d=40mm，仅考虑管中的摩擦损失。 ②当泵的流量增大一倍的，最大允许装置高度将如何变化?

图题3-20 图题3-21

3—21 如图所示。直径D＝200mm的活塞在泵缸内等速地向上运动．同时油从不变液位的开敞油池被吸入泵缸。吸油管的直径d＝50mm，沿程阻力系数λ＝0.03，各段长度L＝4m,每个弯头的局部阻力系数ζ＝0．5，突然收缩局部损失系数ζ缩＝0.5，突然扩大局部损失系数ζ扩＝1，当活塞处于高于油池液面h＝2m时，为移动活塞所需的力F＝2500N。设油液的空气分离压为0.1×105Pa，密度ρ＝900kg／m3，试确定活塞上升的速度，并求活塞以此速度运动时，能够上升到多少高度而不使活塞和油相分离。

3—22 有一管径为d的垂直管，水从固定液位h的水箱中沿此管流入大气中。试求：

流量和管长的关系，并指出液位和管长是怎样关系时流量将不随管长而变化，为常值。设管中的沿程阻力系数λ为常

数，且忽略管路进口损失。

图题3-22

8

§ 3－4 孔口和缝隙液流

3—23 液流流经薄壁小孔的流量与（ ） 的一次方成正比，与（ ） 的1/2次方成

正比。通过小孔的流量对（ ）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。 3—24 通过固定平行平板缝隙的流量与（ ）一次方成正比，与（ ）的三次

方成正比，这说明液压元件内的（ ）的大小对其泄漏量的影响非常大 。 3—25 如图所示，当阀门关闭时压力表的读数 为0.25MPa；阀门打开时压力表的读数为0.06 MPa；如果d＝12mm，ρ＝900kg／m3，不计液体流动时的能量损失，求阀门打开时的液体流量Q。

图题3-25

第四章 液压泵和液压马达

§ 4－1 液压泵概述

4—1 在液压传动中，液体单位面积上所受的法向力称压力。在泵和马达的技术规格中。

常用到的压力有： (A)工作压力；(B)最大压力；(C)额定压力；(D)吸入压力 1)试指出下述情况下是指何种压力：

泵的进口处的压力叫( )； 泵实际工作的压力叫做( )；马达的输入压力又可称

为马达的( )； 泵在短时间内超载所允许的极限压力叫做 ( )；泵在连续运转时所允许的最高压力叫做( )；

2)在上述四种压力中， ( )是受到外界条件因素变化而变化（如负载大小、安装

位置高度、管路的阻力损失等)。而( )只是表示该泵的技术指标，并不随外界负载等因素而变化。

9

3)对同一个泵，试比较它们的(A)工作压力；(B)最大压力；(C)额定压力三者在数值

上的大小关系。 (＞、＝、＜)

4—2所示为容积式液压泵的工作原理图．在下列情况，流量如何变化：

当泵输出压力增高时，油从柱塞与缸体配合间隙中的泄漏量增加，泵的排量（ ） 如果柱塞直径d增大，泵的排量( )；当凸轮的转速增大，泵的排量( )； 当凸轮的偏心量e增大，泵的排量( )； (A)增大；(B)减小；(C)不变。

图题4-2

4—3 液压泵单位时间内排出液体的体积称泵的流量，泵的流量又可分为 （A）实际流量；(B)理论流量，(C)额定流量。 1)泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为( )；

2)在没有泄漏情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为( )；它等于排量

和转速的乘积；

3）在实验中或实际生产中，常把零压差下的流量（即负载等于零时的流量）视为（ ）； 4）有些液压泵在工作时，每一瞬间的压力各不相同，但在每转中却按同一规律变化，这就是泵的流量脉动。瞬时流量一般指的是瞬时( )；

5)对同一定量泵，如果输出压力小于额定压力且不为零，转速保持不变，试比较上述

（A）实际流量；(B)理论流量，(C)额定流量在数值上的大小关系。 (＞、＝、＜) 4－4某液压泵输出油压P=200×l05Pa，液压泵转速n＝1450r／min，排量q＝100cm／r,已知该泵容积效率ηυ＝o．95，总效率η＝o.9,试求:

10

1)该泵输出的液压功率 2)驱动该泵的电机功率

4－5某液压泵的额定压力为200×l05Pa，额定流量Q=201／min，泵的容积效率 ηυ=0.95，试计算该泵的理论流量和泄漏量的大小。

4—6 已知液压泵的额定压力为PH，额定流量为Q，如忽略管路损失，试确定在图示各工况下，泵的工作压力P(压力表读数)各为多少：a)泵的出口用油管直接接入油箱；b)泵的出口连接到面积为A、负载为F的液压缸上；c)泵的出口经开口面积为f的薄壁型节流孔后再接回油箱，d)泵的出口分别接油箱和面积为A、负载为F的液压缸。

图题4-6

4-7 某液压马达排量qM=250ml/r，入口压力为9．8MPa，出口压力为0．49 MPa， 其总效率为ηM＝0．9，容积效率为ηMV＝0．92。当输入流量为22L／min时，试求： ①液压马达的输出转矩；

②液压马达的输出转速(nM)。 图题4-7

§ 4－2 齿轮泵和齿轮马达

4－8试在图4－8所示CB齿轮泵的工作原理图上，分析下列几个问题： 1) 标出齿轮A的旋转方向；

2) 图中齿轮泵上标有1．2、3、4四个点的位置，其中齿轮在( )点附近的位置密封工作腔容积是逐渐增大的，形成部分真空，在( )点附近的位置密封工作腔容积

11

逐渐减小，产生油压作用。在( )点密封工作腔容积不变化。

3) 吸油腔的油，在泵内沿着( )所示的途径到压油腔，然后排出泵外。 (A) 1一M一2 (B)2一M一1 (C)2—3一4—1 (D) 1一 4一3—2

4) 比较图中4点与3点的压力大小(p4 p3)，主要原因是( )。 (A)压力油通过齿顶圆和泵体内孔间隙，产生了压力降低。 (B)密封容积在不断变小，压力逐渐升高。

题图4－8 题图4－9

4－9试在如图所示的齿轮马达的工作原理图上分析以下几个问题： 1)标出齿轮A的旋转方向。

2)试分析进、出油口孔径制造成同样大小的理由为 (A)减小径向不平衡力； (B)使马达正转、反转时性能相同 (c)提高马达的效率。

3)在马达的出油口处，是否会产生局部真空。 (A)产生； (B)不会产生。

4)齿轮马达，由于进口通道较大，每个齿轮在每瞬间都有2—3对齿间充满了高压油，高压油使齿轮轴产生转动的理由为( )。

(A)充满高压油的所有齿面都能产生径向不平衡力，在这些力共同作用下使得齿轮轴产生转动。

12

(B)只有在与啮合点相关的齿间内，它的齿面两侧所受到液压力面积不等，产生了切向不平衡力，使齿轮轴产生转动。

(c)啮合点使高压腔与低压腔分开，进口的压力高，出口的压力低，压差产生的力使得齿轮轴转动。

4－10试分析下述几个问题：

1) 限制齿轮泵压力提高的主要因素是( )；

(A)流量的脉动 (B)因油现象 (C)泄漏； (0)径向不平衡力t 2) 在CB—B齿轮泵中，原动机通常通过( )来驱动主动齿轮彻 (A)齿轮； (B)皮带拖 (C)联轴节。 3) 如原动机反转，该泵能否正常工作( ) (A)能； (B)不能。

4—11 CB—B齿轮泵的泄漏有下述三种途径，试指出：其中( )对容积效率影响最大 (A)齿顶圆和泵壳体的径向间隙； (B)齿轮端面与侧盖板的轴向间隙； (C)齿面接触处(啮合点)的泄漏。

4—12为消除齿轮泵的因油现象，在侧板上开出两条分别与压油腔和吸油腔相通的卸荷槽，两槽的间隔应保证在任何时刻，闭死容积不能同时与两个卸荷槽相通。当闭死容积增大时，闭死容积通过侧板上的卸荷槽与( )相通；当闭死容积减小时，闭死容积通过侧板上的卸荷槽与( )相通。 (A)压油腔； (B)吸油腔。

§ 4－3 叶片泵和叶片马达

4－13 图4－13所示为双作用式叶片泵与马达原理图

1) 若将原理图看成马达时， ( )窗口进油，( )窗口排油。

2)若将原理图看成泵时， ( )窗口为高压油排出口， ( )窗口为吸油口。

13

3)将图看成泵，当叶片1、2、3分别转到图示1’、2’、3’位置时压力图将从窗口a 排出。如不考虑叶片厚度对容积的影响，试分析泵工作时密封容积变小的原因为( )。 (A)叶片2在过渡曲线的运动使密封容积变小强迫油从窗口a排出去，叶片1、3对容积变小不起作用；

(B)叶片1、3分别在长、短半径圆弧中的运动，使密封容

积变小，强迫油从窗口a排出，叶片2对容积变小不起作用. 题图4－13 (C)叶片1、2、3共同使密封容积变小，三个叶片都起了强迫油从窗口a排出去作用。

§ 4－3 柱塞泵和柱塞马达

4－14图4一14所示为轴向往塞泵和马达的工作原理图，转子按图示方回转： 1)若作液压泵时，配油盘安装位置与进出油窗口的位置应为( ) 2)若作液压马达时，配油盘安装位置与进出油窗口的位置应为( ) (A)如截面A1—A1所示；其中a为进油窗口、b为出油窗口； (B)如截面A1—A1所示；其中b为进油窗口、a为出油窗口； (C)如截面A2一A2所示；其中a为进油窗口、 b为出油窗口； (D)如截面A2一A2所示：其中b为进油窗口、 a为出油窗口。

题图4－14

14

第五章 液压缸

5—1 如图示，已知单杆活塞缸的缸筒内径D＝90mm，活塞杆直径d＝60mm，进入油缸的流量Q＝251／min，进油压力P1＝60×105Pa，回油压力P2＝5—×105Pa，试判断并计算图示各联接方式时，油缸运动的方向及进度大小?最大牵引力方何及大小?

题图5－1

5—2 已知液压缸活塞的有效面积为A，运动速度为v，有效负载为FL，供给液压缸

的流量为Q，压力为p。液压缸的总泄漏量为Ql ,总摩擦阻力为Ff，试根据液压马达的容积效率和机械效率的定义，求液压缸的容积效率和机械效率的表达式。 5—3 如图所示，—单杆活塞缸，无杆腔的有效工作面积为A1，有杆腔的有效工作面积

为A2，且A1＝2A2。求：①当供油流量为Q＝30L/min时回油流量Q’＝？ ②若液压缸差动联接，其他条件不变，则进入液压无杆腔流量为多少？

题图5－3 题图5－4

5—4图示为一柱寒液压缸，其柱塞固定，缸筒运动。压力油从空心柱塞通入，压力为p,流量为Q,活塞外径为d，内径为d0，试求缸筒运功速度v和产生的推力F。

15

5—5 如图所示，两个结构相同的液压缸串联起来，无杆腔的有效工作面积A1= 100cm2，有杆腔的有效工作面积A2＝80 cm2、缸1输入的油压pl＝9×105Pa，流量Q1=12L／min，若不考虑一切损失，试求： 1)当两缸的负载相同时，能承受的负载为多大？

2）缸2的输入油压是缸l的—半时，两缸各能承受多少负载? 3）缸1不承受负载时．缸1能承受多少负载？

题图5－5№

5—6 在图所示液压系统中，泵的额定压力为25×106Pa， 流量Q＝10L／min，溢流阀调定压力pY＝18×106Pa，两油缸活塞面积相等，A1＝A2＝30cm2，负载Rl＝3000N， R2＝4200N，其它损失均忽略不计。试分析： 1)液压泵启动后哪个缸先动作？速度分别是多少； 2)各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少。

题图5－6 题图5－7

16

5—7在图示回路中，液压缸活塞的面积A1=A2,所受负载F1﹤F2,泵的流量为q,则 1、两个缸的动作顺序为（）

A. 负载小的先动，负载大的后动；B. 负载小的后动，负载大的先动； C.两缸同时动作。

2、液压泵的工作压力是否发生变化？ A. 变大；B.变小；C.不变 3、两缸的运动速度为（ ）

A.负载小的速度大，负载大的速度小；B. 负载小的速度小，负载大的速度大； C.两缸速度相同。

第六章 液压阀

6—1 识别并说明图中各图形符号所表示的各种方向阀的名称。

题图6－1

6—2 将O型、M型、P型、H型Y型等机能的电磁换向阀分别控制单杆活塞缸，试说明构成的油路系统在中位时，各具怎样的工作特性?

6—3图示为采用液控单向阀双向锁紧的回路。简述液压缸是如何实现双向锁紧的。为什么换向阀的中位机能采用H型？换向阀的中位机能还可以采用什么型式？

题图6－3 题图6－4

17

6—4 如图示，开启压力分别为2×105Pa，3×105Pa、4×105Pa三个单向阀实现串联(如a图)或并联(如b图)，当O点刚有油液流过时，P点压力各为多少？ 6—5图示四个系统，回路中采用的单向阀开启压力均为3～5×105Pa，试分析哪些系统能使液压缸左右换向，且换向阀处于中间位置时能使泵处于卸荷或保持低压工况。(图b、图d)

题图6－5

6－6电液动换向阀的先磁阀(先导阀)为什么采用Y型的中位机能又如本题下图所示的回路中，当电磁铁1YA或2YA带电时，液压缸并不动作．这是什么原因？

题

图6-6

18

6—7 图示回路最多能实现几级调压，各溢流阀的凋定压力PY1、PY2，PY3之间的大小 关系如何?

题图6-7 题图6-8

6—8 试分析图示回路之压力表A在系统工作时能显示出哪些读数(压力)。 6－9图示3个回路中各溢流阀的调定压力分别为①PY1=3MPa, ②PY2=2MPa， ③PY3 =4MPa，问在外负载无穷大时，泵的出口压力pp各为多少？

题 图 6-9

6—10 图示回路，顺序阀调定压力为px=3MPa,溢流阀的调定压力为pY=5MPa,求在下列 情况下A、 B点的压力等于多少？

①液压缸运动时．负载压力pL＝4 MPa；

19

②负载压力变为1 MPa；

③活塞运动到右端位不动时。

题 图 6-10 题 图 6-11

6—ll 图示之回路．顺序阀和溢流阀串联，其调整压力分别为Px和PY。求①当系统 负载趋向无穷大时，泵的出口压力PP为多少?若将两阀的位置互换一下，泵的出口压 力又是多少?

6—12溢流阀在不断地溢流的过程中，进口压力保持在调定压力p1= pY，出口压力回油箱p2＝0。对于顺序阀，使用的场合发生变化，在阀的出口处压力p2＝pL≠0。假定顺序阀进口压力pl能够超过顺序阀调定压力px(阀口全开时损失不计)，试分析：

1)对内控式顺序阀：当出口处负载压力pL＞px时，进出口压力间的关系为( )； 当pL＜px时，进出口压力间的关系为( )。

2)对外控式顺序阀：如控制油压力超过调定值px时，当出口处负载压力pL＞px

时，

进出口压力间的关系为( )；当pL＜px时，进出口压力间的关系为( ) (A) p1＝px p2＝pL p1≠ p2 (B) p1＝p2＝px

(C) p1上升至系统溢流阀允许的最大值p1＝pY, p2＝pL (D)顺序阀阀口时开时闭，压力产生振荡现象。

6—13 顺序阀和溢流阀是否可以互换使用？

20

6—14 图6—14所示的夹紧回路中．如溢流阀调整压力pY＝50 ×105Pa，减压阀调整压

力pJ＝25×105Pa。试分析下列各情况，并说明减压阀阀芯处于什么状态。 1)当泵压力为50 ×105Pa时，夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、C点压力为多少? 2)当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至pB＝15×105Pa时(工件原先处于夹紧状态)；这时A点、C点压力各为多少？

3)夹紧缸在末夹紧工件前作空载运动时，A点、B点、C点压力各为多少？

题 图 6-14

6—15 如图所示，随着负载压力的增加，2个不同调定压力的减压阀串联后的出口压力 决定于哪个减压阀？为什么?另—个阀处于什么状态？又2个不同调定压力的减压阀并联后的出口压力决定于哪个减压阀？为什么?另—个阀处于什么状态？

题 图 6-15 题 图 6-16

21

6—16 图示之回路，负载压力为PL，减压阀调定压力为PJ．溢流阀调定压力为PY且 PY＞PJ，试分析泵的工作压力为多少？

6—17试分析调速阀和节流阀在下述不同压力差时，其工作特性会发生什么变化： 1)当进出口压差小于4×105Pa，随着压差变小通过节流阀的流量( )，通过调速阀的流量( )。

(A)增大； (B)减小， (c)基本不变。

2)当进出口压差大于4~5×105Pa时,随着压差增大，压差的变化对节流阀流量变化的影响( )，对调速阀流量变化的影响( )。 (A)越大； (B)越小； (C)基本不变。

3)当进出口压力相等时，通过节流阀的流量为( ) ，通过调速阀的流量( )。 (A)0； (B)某调定值； (C)某变值

4)若凋速阀两端压差为2×105Pa时，调速阀的减压阀开口状况为( ) (A)最大； (B)完全关闭； (C)很小开口的工作状况。

第八章 调速回路

§8－1 节流调速回路

8—1 图8—1所示节流阀调速系统中，节流阀为薄壁小孔，流量系数C＝0．67，油的密度p＝900kg／m3，先导式溢流阀调定压力pY＝12×l05Pa，泵流量Q=20L／min．活塞面积A1＝30cm2，载荷F＝2400N

1)试分析节流阀开口(面积为f)在从全开到逐渐调小过程中活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作状况：

(A)节流口调小，活塞运动速度不断下降。溢流阀起定压作用，处于常开。

(B)节流口面积有一临界值f0。当f＞f0时，虽然节流口调小，但活塞运动速度保持不变；当f＜f0时，活塞运动速度随开口变小而下降，溢流阀打开起定压作用。

22

2)在溢流阀起定压作用时，试估算节流阀最大开口面积。

8—2 图8—2所示的调速回路，节流阀处在节流调速的工况，两个压力表a、b

分别测量液压缸两腔的压力，系统的泄漏损失及溢流阀调压偏差均忽略不计。当负载F增大时，试分析：

1)压力表a的读数( ) 压力表b的读数( )； 2)活塞缸运动速度( )；

3)泵输入功率( )，缸的输出功率( ) 。

(A)增大； (B)减小；(C)基本不变； (D)可能增大也可能减小。

8—3 图8—3所示旁路节流调速回路。Al＝l00 cm2，A2＝50 cm2，PY＝30×l05Pa

p＝900kg／m3，节流阀开口为薄壁小孔，f＝0．01 cm2，C＝0．67，泵输出流量 Q＝10L／min，管道损失忽略不计。 1)当负载R＝25000N时，回路的效率是多少?

2)当负载R从25000N降到9000N时．试分析下述参数将如何变化；缸运动速度( )，泵工作压力( )，回路效率( )。 (A)提高； (B)降低； (C)基本不变。

3) 如果将回路中的喷节流阀改成调速阀。而负载仍从25000N降到9000N，试分析：在考虑泵内泄漏变化因素时，液压缸运动速度（ ）；若不考虑泵内泄漏

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变化的因素时，液压缸运动速度可视为（ ）。 (A)增大； (B)减小； (C)不变。

8—4 在图8—4所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，A＝20cm2。负载大

小不同，缸I Rl＝4000N，缸ⅡR2＝6000N。溢流阀的调整压力为35×l05Pa，节流阀在运动过程中开口不变。试判断：

1)两缸的动作顺序：在图(a)所示的回路中油缸I ( )；在图(b)所示的回路中油 缸I( )。

(A)先动； (B)后动； (C)与缸Ⅱ同时动作。

2)在图(a)的回路中，活塞I向右运动速度比活塞Ⅱ的运动速度( ) 图(b)的回路中，活塞I向右的速度比活塞Ⅱ的速度( )。 (A)大； (B)小； (C)相等。

题 图 8-4

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8—5 在图8—5所示回路中，活塞两腔有效面积分别为Al、A2。假定活塞在往返运动

时受到的阻力F大小相同，受力的方向与运动方向相反。当换向阀切 换后，试比较：

1)活塞向左运动和向右运动的速度哪个大； 2)活塞向左运动和向右运动的速度刚性哪个大。 8—6 图

8—6所示回路中，泵输出流量Qp＝10L／min， 溢流阀调定压力PY＝20×l05Pa两个节流阀视为薄壁小孔型，流量系数C＝0．67，开口面积AT1＝0．02cm2，AT2＝0．01cm2，p＝900kg／m3，当液压缸克服阻力向右运动时，溢流阀的调压偏差不予考虑，试求： 1)缸大腔的最高工作压力； 2)计算溢流阀的最大溢流量。

8—7 在图8—7所示回路中，溢流阀调定压力PY＝30×l05Pa，液压缸大腔面积A＝100cm2，若不考虑弹簧力、液动力等因素对调速阀调速性能的影响，试分析：

1)当负载从0增大到20000N时，活塞运动速度( )，当负载从20000N增大到28000N时，活塞运动速度( )。 (A)增大 (B)减小； (C)基本不变。

2)当活塞运动到终端位置时，缸大腔压力p是否等于溢流阀调定值。 ( )

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(A)在调速阀内定差式减压阀的作用下使p＜PY，其差值由定差减压阀调定 (B)当活塞运动到终点位置时，油液不能继续流入液压缸，故p＝PY。

3)图示回路中，负载的大小在什么范围内变化时方能保持活塞运动速度基本不变；在这个范围内负载选取何值时．回路的效率为最高。

8—8 在图8—8所示回路中．液压缸两腔面积Al＝l00 cm2，A2＝50 cm2，当缸的负载F从0变化到30000N时，缸向右运动速度保持不变，调速阀最小压差Δp＝5×l05Pa，试求：

1)溢流阀最小调定压力PY为多少(调压偏差不考虑)？泵的工作压力是多少？ 2）液压缸可能达到的最高工作压力是多少？ 3）回路的最高效率是多少？

8—9 某铣床要在切削力变化范围较大的场合下顺铣和逆铣工件，在讨论该铣床进给系统设计方案时，若己确定采用定量泵和节流调速方案，你认为选取( )节流调速回路比较合适。

(A)节流阀进口； (B)节流阀出口； (C)调速阀进口；(D)调速阀出口； (E)调速阀旁口。

8—10 图8一10所示为某专用液压铣床的油路图。泵输出流量Qp＝30L／min，溢流阀调定压力PY＝24×l05Pa，液压缸两腔有效面积Al＝50 cm2，A2＝25 cm2，切削负载力Ft＝9000N，摩擦负载力Ff＝1000N，切削时通过调速阀的流量为

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QT＝1．21L／min，若元件的泄漏和损失均忽略不计。试求： 1)活塞快速接近工件时，活塞的运动速度vl及回路的效率ηl； 2)当切削进给时，活塞的运动速度v2及回路的效率η2。

§8－2 容积调速回路

8－11 图8—11所示的回路为定量泵与变量马达的容积调速回路，试分析： 1)这种回路的调速方式称为( )。 (A)恒功率调速 (B)恒转矩调速。

2)如果液压马达所驱动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速（ ）；泵输出功率( )；液压马达工作压力( ) (A)增大， (B)减小； (C)基本不变。

3)如果将马达排量调节得非常小(接近零值)，这时马达的转速实际上将达到（ ）。 (A)无限大； (B)0； (C)某一固定转速。

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8—12 在图8—12所示的回路中，变量泵的转速np＝1200r／min，排量vp＝0~8 c m3／r，安全阀调定压力p＝40×l05Pa ；变量马达排量vM＝4~12 c m3／r，如在调速时要求液压马达输出尽可能大的功率和转矩，试分析（所有损失均不计）： 1）如何调整泵和马达才能实现这个要求？

2）液压马达的最大输出转矩和最大输出功率可达多少？

§8－3

容积节流调速回路

8—13 图8—13（a）所示为限压式变量泵与调速阀组成的调速系统，图8—13(b)为限压式变量泵的流量压力特件曲线。已知Al＝50 cm2，A2＝25 cm2，溢流阀调定压力PY＝30×l05Pa，负载阻力F1=9000N。

1)当调速阀调定流量Q2＝2．5L／mi n时，试判断泵工作压力Pp，为( )； (A) Pp＝PY＝30×l05Pa； (B) Pp= PA＝22×l05Pa (C) Pp= PB＝23×l05Pa 2)若负载从9000N减小到1000N而调速阀开口不变时，泵的工作压力 ( )， 若负载保持9000N而调速阅开口变小时，泵工作压力( )。 (A)增大； (B)减小； (C)不变。

3)分别计算F1＝9000N和F2＝1000N时，回路的效率。

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第九章 其他基本回路

§9－1 压力回路

9—1 图9—1(a)、(b)所示的两个调速回路。是否都能进行二级压力控制(压力分别为60×l05Pa、40 ×l05Pa、10 ×l05Pa)；三个调压阀压力调整值应分别取什么值；使用的元件有何区别？

图 9-1

9—2 图示系统中，两个溢流阀串联使用，巳知每个溢流阀单独使用时的调整压力分别为PY1＝20×l05Pa，PY2＝40×l05Pa，若溢流阀卸荷时的压力损失忽赂不计，试判断在二位二通阀不同工况下；A点和B点的压力各为多少?

9—3 图示系统中，已知两溢流阀的调整压力分别PY1＝20×l05Pa，PY2＝100×l05Pa，，试问：1）活塞向左和向右运动时，油泵可能达到的最大工作压力各是多少？ 2）如PY1＝120×l05Pa，活塞向左和向右运动时，油泵可能达到的最大工作压力各是多少？

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9—4 如图，液压缸A、B并联，要求缸A先动作，速度可调，且当A缸活塞运动到终点后，缸B才动作。试问图示之回路能否实现所要求的顺序动作？为什么？在不增加元件数量的情况下（允许改变顺序阀的控制方式），应如何改进？

9—5 如图所示，液压缸有效工作面积A1＝50cm2，负载阻力FL＝5000N,减压阀的调定压力PJ分别调成5×105Pa、20×105Pa，或25×105Pa，溢流阀的调定压力分别调成30×105Pa或15×105Pa，试分析该活塞的运动情况。

9－6 如图所示，溢流阀和两减压阀的调定用力分别为：PY＝45×105Pa，PJ1＝35×105Pa，PJ2＝20×105Pa；负载FL＝1200N；活塞有效工作面积A1＝15cm2；减压阀全

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开口时的局部损失及管路损失略去不计。①试确定活塞在运动中和到达终点时a、b和c点处的压力；②当负载加大到FL＝4200N,这些压力有何变化?

§9－2 快速运动和速度换接回路

9—7 如图所示的液压系统中，串联着两个薄壁小孔型的节流阀。两节流阀的开口大小不同，通流截面积分别为Al＝0.01cm2，A2＝0.02 cm2，流量系数C=0．67。油的密度ρ＝900kg／m3，负载R＝10000N，溢流阀调定压力PY＝36×105Pa，泵流量QP＝25L／min，活塞面积S＝50cm2，管道损失忽略不计。试计算： 1)阀3接通时，活塞的运动速度为多少?

2)阀3断开后，活塞的运动速度为多少？3)将原先两节流阀位置互换一下，取Al＝0.02cm2，A2＝0.01 cm2 ， 两节流阀连接点c处压力是否会变，活塞运动速度为多少?

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(计算前先思考一下两节流阀串联时，活塞运动速度是由于开口面积较小的节流阀调定，还是由两个节流阀共同作用的结果)

9－8说明图示回路工作原理，编写电磁铁动顺序表并说明液控单向阀作用。 9－9 试说明图示之回路的工作原理，列出各电磁铁的动作顺序表(速度v一工进＞v

二工进)

9—10 说明图示之回路是如何实现“快速进给一加压、开泵保压一快速退回”动作循环的?分析单向阀1和2的功用。

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9－11假如要求附图所示之系统实现“快进一工进一快退一原位停止和液压泵卸荷工作循环，试列出各电磁铁的动作顺序表。

9－12 试说明图示之回路若实现快进→ 一工进→ 二工进→快退→原位停止的动作循环，列出各电磁铁的动作顺序表(速度v一工进＞v二工进)，其中节流阀1的开口大于节流阀2的开口。

图 9-12

33

9-13 图示之回路为实现快进－工进（1）－工进（2）－快退－停止的动作循环回路，且工进（1）速度比工进（2）快，试说明工作原理，列出电磁铁动作顺序表。

题 9－13

§9－3 多缸动作回路

9—14 在图（a）所示回路中，两液压缸两边腔有效工作面积都相等，液压缸I的负载FL1大于液压协缸Ⅱ的负载FL2：FL1＞FL2，如不考虑泄漏，摩擦等因素，试问： ①两液压缸是否先后动作；运动速度是否相等?

②如将回路中节流阀口全打开，使该处降为零，两液压缸动作顺序及运动速度有何变化？

③如将回路中节流阀改成调速阀，此液压缸的运动速度是否相等？ ④如将节流阀或调速阀移置到进油路上，如图(b)所示，以上结论有何变化?

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图 9－14

9—15 在图示回路中，两液压缸的活塞面积相同．Al＝20 cm2：，但负载分别为FL1＝ 8000N，FL2＝4000N，若溢流阀的调定压力为PY＝4．5 MPa。试分析减压阀调定压力分别为PJ＝1MPa、2MPa、4 MPa时，两液压缸的动作情况。

题 9－15

35

第一章

1－1 负载 ；流量

1－2 动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件 1－3 ①F＝156.3N；②p＝39.81MPa ③ H=1.25mm

④重新完成①、②、③：F＝169.4N；p＝40.61MPa；H=1.1mm

第二章

2－4 1)30×106m2／s 2)27×103 P a·S 3)均不呈现粘性。

2－5 A [说明]流体粘性是流体对于剪切力所表现的一种抵抗作用，动力粘度μ是衡量液体粘性的指标，μ表示流体在单位速度梯度下流动时，单位面积上产生的内摩擦力。运动粘度ν无特殊物理意义，它仅是μ／ρ的表示法。就物理意义来说，ν不是一个粘度的量，因此对于不同介质的流体要比较粘性的大小，只能用动力粘度μ来比较。

——

μ水＝1000× l ×106＝103 Pa·s

——

μ空气＝1．2× 15×106＝18×106Pa·s 故水的粘度比空气大。 2－6 C

2－7 F＝8．44N

—

—

第三章

3－2 ①pa=13632 Pa， Fa=10701N；pb=25097Pa， Fb=19701N；

pc=13632 Pa， Fc=10701N；pd=10765 Pa， Fd=8451N ②各容器对支撑其桌面的压力大小顺序为pd ＞pc＞ pa＞ pb ③当F＝0时，各圆管内底面所受的压力和总作用力都相等，分别均为：压力9810 Pa；总作用力7701 N。 3－3 x?4(F?FG)?h

?d2?g3－4 1)A一A； 2)p3＝P 4＞pl＝p2＞p5 3－5 （a）、（b）两种情况均为p=6.37MPa 3－7 p= 92496P a 3－8 △P= 8350Pa

3－13 ①液流从点2流向1；

②液流从点1流向2。

3

3－14 Q＝20.4cm/s(取??64753

)或Q＝17.4cm/s(取??) ReRe3－16 Q＝87．78l／min

3－17粘性；沿程压力；局部压力。

36

3－18 h≤2.36m

5

3－19 真空度P＝0.1554×10Pa(动能修正系数为1时)

5

P＝0.1607×10Pa(动能修正系数为2时)

3－20 ①最大允许装置高度为1.798m

②泵的流量增大一倍时，泵将装置在油箱液面以下至少5.159m处。

3－21 v2=0.23m/s ； h=3.48m。 3－22 Q??4d22g．h?l1??ld

3－23 小孔通流面积；压力差；温度。 3－24 压力差；缝隙值；间隙。 3－25 Q＝2.3L／s

第四章

4－1 1) (D)， (A)，(A)，(B)，(C)； 2) (A) (D)， (B) (C)

3) (B)＞(C)≥(A)。

4－2 1) (C)；2) (A)；3) (C)； 4) (A)。

4－3 1) (C)；2) (B)；3) (B)；4) (B)；5) (B)＞(A)＞(C)。 4－4 1） 45．9kw ； 2）5l kw 4－5 21.05l／min，1.05l／min

q?E),A0为孔口面数；d) p=. 4－6 a) p=0 b) p=0 c) p=(cA0A4－7 nM=81r/min; T=369.8 N.M

4－8 1)逆时针； 2) 2?1?3、4， 3) (C)l； 4) p4＞p3， (A)。

[说明] CB—B齿轮泵为减小径向不平衡力，压油口制造得比较小，由此可判断齿轮

4作逆时针方向运动。

4－9 1)逆时针， 2) (B) , 3) (B), 4) (B)。 4－10 1) (C)、 (D); 2) (C) ； 3) (B) 4－11 A

37

1

4－12 B ； A

4－13 1) (b，d)， (a， c); 2) (a c)， (b，d)； 3) (b)。 4－14 1) (A)， 2) (A)。

第五章

5－3 ① 15L/min ； ②60L/min

4Q?d25－4 v=. F=?p.

?d245－5 ①FL1=FL2=5000N V1=0.02m/s V2=0.016m/s

②FL1=5400N FL2=4500N ③FL2=11250N

5－7 1)A. 2) C 3) A

第六章

6－4 9×105Pa ，2×105Pa 6－7 3级，而且pY1＞pY2＞pY3

6－8 卸荷压力、溢流阀的调定压力和系统的实际工作压力 6－9 ①pp?2MPa ② pp?9MPa ③pp?7MPa 6－10 ① pA?PB?4MPa ② pA?1MPa;PB?3MPa

③ pA?PB?5MPa

6－11 ①pp?Px（当pp?Px时）或pp?Px（当py?Px时）

②pp?Px?py

6-12 1) (B)， (A)； 2) (B)， (B)． 6－14解：1)工件夹紧时：

pB＝50×105Pa PA＝Pc＝25×105Pa

注意：工件夹紧时，减压阀开口处于很小的状态，但不是处于完全关闭开口的

38

状态(一些教材称之为似开非开状态)。这时，仍有一部分油通过减压阀芯的小开口(在有些结构中．则通过三角槽或斜面)，将先导阀打开而流出，减压阀的阀芯始终处于工作状态。

工件夹紧后，pA＝25×105Pa,由于没有油流流向夹紧缸．相当于一个密闭的静止容器，单向阀和管道不会产生压力损失，故 PA＝Pc＝25×105Pa

2)泵压突然降到15×105Pa时，减压阀的进口压力小于调整压力，即pB＜pJ，减

压阀口处于大开状态而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用，PA＝PB＝15×105Pa。单向阀后的c点压力，由于原来夹紧缸处于25×105Pa，单向阀在短时间内有保压作用，使Pc＝25×105Pa。，以免夹紧的工件松动。

6－16 pp?0

6－17 1) (B)， (B)； 2) (B)， (C)； 3) (A)， (A) 4) (A)

第八章

8－1 1) (B)； 2) 0．15cm2。

8－2 1) (C)， (B) 2) (B)3) (C)， (D)。

8－3 1) η＝0．7； 2) (A)， (B)， (A)9 3) (A)， (C) 8－4 1) (A)， (A)； 2) (A)， (A)。 8－5 1)向右运动速度大；2)向右运动刚性大。 8－6 1）1.6MPa 2）7.6L/min

8－7 1） (C)， (B) 2) 〔B) 3) 0~25000N；25000N． 8－8 1）pp?Pa 3）??0.074 Y?3.25MPa 2）6.5MP8－9 (D)。

8－11 1） (A)， 2) (C)，(B) ，(B)， 3)． (B)

8－13 1） (B) ，2) (C)，(A) 3) η1 ＝0．818，η2＝0．091。

39

第九章

9－2

电磁铁工作状态 压力值（MPa） 1DT － ＋ － ＋ 9－3

1） 活塞向右运动时，溢流阀1由于进出口压力相等，始终处在关闭状态，故泵的工

作压力由溢流阀2调定，即pp?PY2?10MPa，当活塞向左运动时，与溢流阀2的先导阀并联着的溢流阀1出口压力降为零，于是泵的工作压力便由两个溢流阀中压力小的决定，即pp?PY1?2MPa

2） 活塞向右运动时，泵的工作压力同上，仍为10 MPa，向左运动时改为

2DT － － ＋ ＋ A点 0 0 4 4 B点 0 2 4 6 pp?PY2?10MPa

9－4 不能实现所要求的动作顺序。应将顺序阀改为外控式，且外控油由节流阀出口引入。

9－5 （1）溢流阀的调定压力为30×105Pa时：

1）PJ=5×105Pa时，v=0; 2) PJ=20×105Pa时，v>0，且其大小与节流阀两端的压差相对应；3）PJ=25×105Pa时，情况与2）基本相同，即活塞运动，且其大小与节流阀两端的压差相对应，所不同的是此时减压阀进出口压力为5×105Pa，故减压阀出口压力不稳，因而节流阀两端压差也随之不稳，致使活塞的运动速度不平稳。

（2）溢流阀的调定压力为15×105Pa时：

1）PJ=5×105Pa时，v=0; 2）PJ=20×105Pa时，减压阀不工作，阀口常开，不起减压

40

作用，此时活塞运动，v>0，且其大小与压差5×105Pa相对应。 3）PJ=25×105Pa时，情况与2）完全相同。

9－6 ①FL＝1200N时：运动中：pc=pb=pa=8×105Pa 终点时：pc=20×105Pa； pb=35×105Pa ；pa=45×105Pa

②FL＝4200N时：pc=20×105Pa；pb=35×105Pa ；pa=45×105Pa

9－7 1）48cm/min 2) 43 cm/min 3) 接通时 68cm/min ；9－8 快进 工进 快退 停止 1YA ＋ ＋ － － 2YA － － ＋ － 3YA ＋ － － －

9－9

1YA 2YA 3YA 4YA 快进 ＋ － ＋ － 一工进 ＋ － － － 二工进 ＋ － － ＋ 快退 － ＋ ＋ － 停止 － － － － 9－10

1YA 2YA 3YA KP 快进 ＋ － ＋ － 加压、保压 － － ＋ － 快退 － ＋ － ＋（－） 停止 － － － －

41

断开时 43 cm/min 。

9－11

快 进 工进 快 退 原位停止和卸荷 9－12

快 进 1DT ＋ 2DT － － － ＋ 3DT － ＋ － － 4DT － － ＋ － 1YA ＋ － － － 2 YA － － ＋ － 3 YA ＋ － － － 4 YA ＋ ＋ ＋ － 备注 差动 出口调速 中速进给 ＋ 慢速进给 ＋ 快 退 9－13

－

快 进 一工进 二工进 快 退 停止 1YA ＋ ＋ ＋ － － 2 YA － － － ＋ － 3 YA ＋ － － － － 4 YA － ＋ － － － 备注 差动 9－14 ① 缸Ⅱ先动，缸Ⅱ到达终点后缸Ⅰ动，?Ⅱ??Ⅰ ②缸Ⅱ先动，缸Ⅱ到达终点后缸Ⅰ动，?Ⅱ??Ⅰ

③若两缸背压力能保持在0.4MPa~0.5MPa以上时（既能保证调速阀正常工作时）?Ⅱ??Ⅰ ④没有变化

42

9-15 pJ1?1MPa时：缸Ⅱ不动，缸Ⅰ动

pJ2?2MPa时：缸Ⅱ，缸Ⅰ同时动

pJ3?4MPa时：缸Ⅱ先动，缸Ⅱ到达终点后缸Ⅰ动

43