液压与气压传动答案.docx

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1、第一章1-1某液压油在大气压下的体积是5010-3z,当压力升高后，其体积减少到49.9103m3,取油压的体积模量为K=700.0*求压力升高值。解：V=V-,=49.91O-3-5O1O3=-110-4w3AMV71061104p=XAMpa%5010-31-3图示为一粘度计,若D=IOomnbd=98mm,1=200mm,外筒转速n=8rs时,测得转矩TMON-cm,试求其油液的动力粘度。解：外筒内壁液体粘度:w=8x3.14x0.1=2.52msFf_2T2TADAD212x401020.123.140.2=4104Vw2必=dy=ddyr(D/2-./2)=4x10-(0.05-0.

2、049)=005502.512“1-4图示一液压缸，其缸筒内径D=12厘米，活塞直径d=11.96厘米，活塞长度1=M厘米，若油的粘度=0.065Pa.s,活塞回程要求的稳定速度为v=0.5ms,试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F等于多少？解：F力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有F=Ff=A(du/dy)其中，A为活塞表面积，A=J1d1又dudy=vh=v(D-d)2所以F=/A(dudy)=Xd1v/(D-d)/2)=0.0653.1411.96O.01140.0120.5/(12-11.96)0.01)=8.54N1-5如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相

3、通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为P=IOoO依/加，试求容器内真空度。解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程:2+=以PgPg则真空度为：pa-P=Pgh=10009.81=9.8103pa1-7液压缸直径D=150mm,柱塞直径d=100mm,液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着F=50000N的力，不计油液的重量，求图示的两种情况下液压缸中压力分别等于多少？解：P缸=Po+PghPo,p4F图。中P缸=Paa=-=63MPa4万dPAp图用JP缸=Pbb=-=6.3MP4冗D-1-8图示容器A中的液体的密度PA=900Kgm3,B中液体的密度

4、为P=1200Kgm3,Z=200ii,Zh=180mm,h=60mm,U形管中的测试介质是汞，试求A,B之间的压力差。解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程解决：Pa+PagZA=PRgZB+PzkttighPb题1-8图所以APab=PA-PB=PBgZb+P水银gh-PAgZa因为76厘米高水银柱为P。则60毫米高水银柱形成的压力P=(60/760)XP0所以(Wg=10P0=IO5Pa)PAB=120010180103+60760105-90010200103=2160+7.89103-1800=8250Pa1-9如图所示，已知水深H=IOm,截面A=0.02/,A?=0.04/,求

5、孔子的出流流量以及点2处的表压力（取d=1,不计损失）解：取B面为基面，据图示两截面列出的能量方程:A匕2Pg2gPg2g由于1截面与大气接触，则P1=paP1=Pa+PSh且有连续方程：VyAi=V2A2=qIgH21010V55则2处的表压力即p=p2-pa=PgH=11031010=0.1paIT1有一液压缸，流量为251min,吸油管直径25mm,泵的吸油口比油箱液面高出400mmo如只考虑吸油管中的沿程压力损失，油液的运动粘度为3010-6n25,油液的密度为900必/，问泵的吸油腔处的真空度为多少？解：如图，对IT截面和2-2截面建立实际能量方程:互+=互+力+子其中(PI=PQP

6、2=Pa+Pgh)Pg2gPg2g又,.v11=V2A2=qv1=qAx,v2=q/A2fIgh2x10x10=O.326ms=pgh=1031010=105=0.1MPa1-12泵从一个大的油池中抽吸油液，流量为q=1501Inin,油液的运动粘度二34X1OTn1a/心油液密度p=900kgm3o吸油管直径d=60厘米，并设泵的吸油管弯头处局部阻力系数=0.2,吸油口粗滤网的压力损失Ap=0.0178MPao如希望泵入口处的真空度Pb不大于0.04MPa,求泵的吸油高度h(液面到滤网之间的管道沿程损失可忽略不计)解：以油池液面为基准，定为11截面，泵吸油处为2又二7-2截面泵吸油口液体流速

7、：HV2=4qjdM150107(Ji60106)_=53.1mmin=0.89ms师“国Re=V2dv=0.896010-7(34106)=1570.623202JI-IZPQ故油在管中为层流流动。=75K,1=h所以沿程压力损失为AP=入X(1d)PV272=(75/1570.6)(h0.6)(9000.8972)=28.4h局部压力损失为p=PV272=0.29000,8922=71.3Pa所以所有压力损失为AP=AP+P+Pu所以Pb=Pa-P泵=Pgh+PV22/2+PO.04MPa带入数字解得H2v1方向与、成135度.F=Pg瓜=2pv()2=210002023.140.052=

8、444ON其方向与水平方向E成135度1-15有一管径不等的串联管道，大管内径为20n,小管内径为IOmm,流过粘度为30x10-3pax的液体，流量为q=201min,液体的密度pWOOkg/zzP,问液流在两流通截面上的平均流速及雷诺数。解:1-16运动粘度=40X10/s的油液通过水平管道，油液密度P=900kgm3,管道内径d=10mm,1=5m,进口压力P=4.0MPa,问流速为3m/s时，出口压力Pz为多少？解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失：P=2(1d)PXv/2其中4=75/RCRc=vdy=75Pv1v/2d2=759004010653(21

9、010310103)=0.2025MPa所以P2=P-P=4-0.2025=3.80MPa1-17试求如图所示两并联管的流量各为多少？已知总流量q=251min,d1=50mm,d2=00mmJi=30mmJ2=50mm,假设沿程压力损失系数4=0.04,4=0.03,则并联管路中的总压力损失等于多少？解：设两并联管中的流量是名,%,则有!q=q+%，Vd由于两管并联，即有两管管端的压力差相等，即两管的压力损失相等则:p.1=p2r1d10.0430v122x50=0.0350v222100=24v12=15v22q=0+%=4=4211min,q2=20.81minq.4.260/1000C

10、*.K=*=-：=0.128w3/sA-5021034P=Pi=P2=196pa1-19圆柱形滑阀如图所示：已知阀芯直径d=2cm,进口液压p=9.8pa,出口液压p2=MMpa油液的密度p=900kgm3,通过阀口时的流量系数G=O.65,阀口开度x=0.2cm,求流过阀口的流量。解：当阀的开口较小时，可看作薄壁小孔，阀口的流量截面积：A0=dx流过阀口的流量：/27/2（P1-仍）q=cddy=0.65X乃X2X10-2X0.2X1O*M（9.8-0.97V900=0.0115zw351-20图示柱塞直径d=19.9mm,缸套直径D=20mm,长1=70mm,柱塞在力F=40N作用下向下运

11、动，并将油液从隙缝中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的运动粘度=0.784103Pa.s,问柱塞下落0.1m所需的时间。解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙所以有qo=Jidh3p/12u1+Jidhu02其中h=(D-d)/2=0.0510q0-u0A=u0d24p=4F(Jid2)uo-O.1/1有0.1Ji(I,/(4t)=(4FJ1dh3121Jid2)+(0.1Jidh/2t)分别带入数字，则有420.8s1-21在一直径D=25的液压缸中放置着一个具有4条矩形截面(xb)槽的活塞，液压缸左腔表压为p=0.2Mp,右腔直接回油箱，设油的粘度4=30x10-3ps,进口处压力损失可以忽略

12、不计，试确定由液压缸左腔沿四条槽泄露到右腔去的流量，已知槽的尺寸是。=2mm,b=imnj=20mm。解：由题意得，四条槽可以看作四个细长孔。I,出入12ab221,”水力直径du=1.33mma+b2+1则所求的流量：=0.017103m354rdJ4x(1.3310-3)40.2106128/P128301030.121-23如图所示的液压系统从蓄能器A到电磁阀B的距离1=4m,管径d=20mm,壁厚G=mm,钢的弹性模量E=2.2IO5解：压力冲击波的传播速度C：（1）阀瞬间关闭，属于直接冲击：AP=pcv=5.17MPaPmaX=P0+M=7017MPa（2）PO.02.属于间接冲击P

13、max=P*=ISTMpaP1naX=o+Ap=3.8IMpq（3）t=0.053属于间接冲击MnaX=072MPaPmaX=Po+Mnax=2.72%?。第二章2-1已知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。解：a)p=0b)p=0C)P=APd)p=-)P=4匕2-2如图所示，A为通流截面可变的节流阀，B为溢流阀。溢流阀的调整压力是P,如不计管道压力损失，试说明，在节流阀通流截面不断增大时，液压泵的出口压力怎样变化？题2-2图当阀A流通截面小于某一值时，P维持PB打开。阀A流通截面继续增大，增大到最大值时，PR,B不打2-3试分析影响液压泵容积效率小的因素。答：容积效率表征容积容积损失的大小。由?=g=1一效可知：泄露量人越大，容积效率越小%Q1而泄露量与泵的输出压力成正比，因而有小鲁=13由此看出，泵的输出压力越高，泄露系数越大，泵排量0匕越小，转速越底，那么容积效率就越小。2-4泵的额定流量为IoO1min,额定压力为2.5MPa,当转速为1450rmin时，机械效率为m=0.9o由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为1061min,压