因为I-I截面上p1为大气压，而v1远小于v2，故v1可忽略不计，故有

p1p2v22??h??hw ?g?g2g整理可得，泵吸油口的真空度为 p1?p2??gh??v222??p

又v2?q??d/2?2，代入整理可得真空度为

p1?p2?3.47?104Pa

14. 如图2-24所示的柱塞直径d?22mm，缸套的直径D?26mm；长l?76mm，柱塞在力F?50N的作用下往下运动。若柱塞与缸套同心，油液的动力黏度

??0.784?10?6Pa?s。求柱塞下落0.1m所需时间。

解：经分析知此题可用同心环形缝隙的有关知识求解，同心环形缝隙的公式为

?dh3Q??p

12?l其中，h?DdF?，?p?，代入数据整理可得 222??d/2?Q?101.8m3/s

设液体沿缝隙上升的速度为v，由公式v?Q22???D/2???d/2????，代入整理可得

v?6.8?105m/s

那么下落0.1m所需时间为t?1.5?10s

?7

图2-23 习题13的图 图2-24 习题14的图

15. 如图2-25所示，油管水平放置，截面1-1、2-2处的内径分别为d1?10mm，

d2?30mm，在管内流动的油液密度??900kg/m3，运动粘度??20mm2/s。若不计油

液流动的能量损失，试问：

（1）截面1-1和2-2哪一处压力较高？为什么？

（2）若管内通过的流量q?40L/min，求两截面间的压力差?p。

图2-25 习题15的图

解：设在截面1-1处的压力为p1，油液速度为v1；在截面2-2的压力为p2，油液速度为v2，水平油管中心为零势能面。

（1）由理想液体伯努利方程可得

p1v12p2v22 ????g2g?g2g整理得p1?p2??v222??v122

又由理想液体连续性方程得 v1d12?v2d22 由于d1?d2，故由v1?v2 因此 p1?p2

（2）当管内通过流量为q的液体时，可求得 v2?q??d1/2?2，通过公式 v2?Re?，在d2Re?2300时，可得v2，把数据代入整理可得压力差为

?p??v222??v122??p? 又?p????v22，v?Re?，取Re?2300，代入数据整理得 d?p??3.14?104Pa

第3章思考题与习题参考答案

1．液压泵的工作压力取决于什么？液压泵的工作压力和额定压力有什么区别？ 答：液压泵的工作压力取决于负载，负载越大，工作压力越大。液压泵的工作压力是指在实际工作时输出油液的压力值，即液压泵出油口处的压力值，也称为系统压力。

额定压力是指在保证泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续运转时允许使用的压力限定值。

2．如何计算液压泵的输出功率和输入功率？液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生这些损失的原因是什么？

答：液压泵的理论输入功率为P??pq。 i??T?2?nT，输出功率为P0?F??pA功率损失分为容积损失和机械损失。容积损失是因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩而造成的流量上的损失；机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。

3．齿轮泵为什么有较大的流量脉动？流量脉动大会产生什么危害？ 答：由于齿轮啮合过程中压油腔的容积变化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的。流量脉动引起压力脉动，随之产生振动与噪声。

4．为什么齿轮泵的吸油口和出油口的位置不能任意调换？

答：由于齿轮泵存在径向液压力不平衡的问题，为减小液压力的不平衡，通中出油口的直径小于吸油口的直径，因此吸油口和出油口的位置不能任意调换。

5．试说明齿轮泵的困油现象及解决办法。 答：齿轮泵要正常工作，齿轮的啮合系数必须大于1，于是总有两对齿轮同时啮合，并有一部分油液因困在两对轮齿形成的封闭油腔之内。当封闭容积减小时，被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热并使轴承等机件受到附加的不平衡负载作用；当封闭容积增大时，又会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。

消除困油的办法，通常是在两端盖板上开卸荷槽。

6．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工作压力？

答：齿轮泵压力的提高主要受压力油的泄漏的影响。通常采用的方法是自动补偿端面间隙，其装置有浮动轴套式和弹性侧板式齿轮泵。

7．试说明叶片泵的工作原理。并比较说明双作用叶片泵和单作用叶片泵各有什么优缺点。

答：叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子旋转时叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口和配油盘上窗口将油吸入。叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液往配油盘另一窗口和压油口被压出而输到系统中去，这就是叶片泵的工作原理。 双作用叶片泵结构复杂，吸油特性不太好，但径向力平衡；单作用叶片泵存在不平衡的径向力。

8．限压式变量叶片泵的限定压力和最大流量怎样调节？在调节时，叶片泵的压力流量曲线将怎样变化？

答：调节弹簧预紧力可以调节限压式变量叶片泵的限定压力，这时BC段曲线左右平移；调节流量调节螺钉可以改变流量的大小，AB段曲线上下平移。

qAA’BB’qt0Cpcpc’pmaxp

9．为什么轴向柱塞泵适用于高压？

答：由于轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小、惯性小、容积效率高，所以一般用于工程机械、压力机等高压系统中。

10．略。

11.液压泵的额定流量为100 L/min，液压泵的额定压力为2.5 MPa，当转速为1 450 r/min时，机械效率为?m=0.9。由实验测得，当液压泵的出口压力为零时，流量为106 L/min；压力为2.5 MPa时，流量为100.7 L/min，试求：（1）液压泵的容积效率?V是多少？（2）如果液压泵的转速下降到500 r/min，在额定压力下工作时，估算液压泵的流量是多少？（3）计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率是多少？ 解：（1）?v?q100.7??0.95 qt106（2）q1?Vn1?v?n1500qt?v??106?0.95? 34.7L/min n1450（3）在第一种情况下：