《液壓與氣壓傳動》習(xí)題.doc

《《液壓與氣壓傳動》習(xí)題.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《液壓與氣壓傳動》習(xí)題.doc（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、液壓與氣壓傳動習(xí)題集 緒論 液壓與氣壓傳動概述 0-1．何謂液壓傳動？液壓傳動系統(tǒng)有哪些基本組成部分？各部分的作用是什么？ 圖 題 0-3 0-3．圖示液壓千斤頂中，小活塞直徑 d=10mm，大活塞直徑D=40mm，重 物G=5000kg，小活塞行程20 mm， 杠桿L=500 mm，l=25 mm，問： （1）杠桿端需加多少力才能頂起重物 W； （2）此時液體內(nèi)所產(chǎn)生的壓力為多 少； （3）杠桿上下一次，重物升高多少？ 0-4．用恩氏粘度計測得ρ=850kg/m3的某 液壓油200mL流過的時間為t1=153s，20C時200mL蒸餾水

2、流過的時間t2=51s。問該液壓油的E為多少？動力粘度為多少？運(yùn)動粘度為多少？ 第一章 液壓與氣壓傳動的基礎(chǔ)知識 圖 題1-9 1-2．為什么說壓力是能量的一種表現(xiàn)形式？ 1-3．液壓傳動中傳遞力是依據(jù)什么原理？ 1-4．為什么能依據(jù)雷諾數(shù)來判別流態(tài)？它的物理意 義是什么？ 1-5．伯努利方程的物理含義是什么？ 1-6．試述穩(wěn)態(tài)液動力產(chǎn)生的原因？ 圖 題1-12 圖 題1-11 圖 題1-10 1-7．為什么減緩閥門的關(guān)閉速度可以降低液壓沖擊？ 1-8．為什么在液壓傳動中對管道內(nèi)油液的最大流速要加以限制？ 1-9．如圖所示，充滿液體的倒置U形管

3、，一端位于一液面與大氣相通的容器中， 另一端位于一密封容器中。容器與管中液體相同，密度ρ=1000kg/m3。在靜 止?fàn)顟B(tài)下，h1=0.5m，h2=2m。試求在A、B兩處的真空度。 1-10．有一水平放置的圓柱形油箱，油箱上端裝有圖示的油管，油管直徑為20 m m。油管一端與大氣相通。已知圓柱直徑D=300m m，油管中的液柱高度如圖示為h=600m m。油液密度ρ=900kg/m3。試求作用在圓柱油箱端部圓形側(cè)面的總液壓力。 1-11．圖示安全閥，按設(shè)計當(dāng)壓力為p=3Mpa時閥應(yīng)開啟，彈簧剛度k=8N/mm。 活塞直徑分別為D=22 mm，D0=20 mm。試確定該閥的彈簧預(yù)壓

4、縮量為多少？ 圖 題1-14 圖 題1-13 1-12．有半徑R=100 mm鋼球堵塞著垂直壁面上直徑d=1.5R的圓孔，當(dāng)鋼球恰 好處于平衡狀態(tài)時，鋼球中心與容器液面的距離H是多少？已知鋼密度為8000kg/m3，液體密度為820kg/m3。 1-13．如圖所示一直徑D=30m的儲油罐，其近底部的出油管直徑d=20 mm，出油管中心與儲油罐液面相距H=20m。設(shè)油液密度ρ=900kg/m3。假設(shè)在出油過程中油罐液面高度不變，出油管處壓力表讀數(shù)為0.045Mpa，忽略一切壓力損失且動能修正系數(shù)均為1的條件下，試求裝滿體積為10000升的油車需要多少

5、時間。 1-14．如圖所示的水平放置的抽吸裝置，其出口和大氣相通，細(xì)管處的截面積A1=3.2cm2,出口處管道截面積A2=4A1，如果裝置中心軸線與液箱液面相距h=1m，且液體為理想液體，試求開始抽吸時，水平管道中通過的流量q。 圖 題1-15 圖 題1-17 圖 題1-16 1-15．圖示的放液閥關(guān)閉時壓力表讀數(shù)為0.25Mpa，而打開時則改變?yōu)?.06Mpa。已知液體為理想液體，其密度為ρ=1000kg/m3。試求通過閥的流量q。 1-16．水平放置的光滑圓管由兩段組成，如圖所示。其直徑d1=10 mm，d0=6 mm，每段長度均為l=3m。假設(shè)液體密度

6、為ρ=900kg/m3。運(yùn)動粘度ν=0.210-4m2/s，管中流量q=18L/min，管道突然收縮處局部阻力系數(shù)ζ=0.35。管道出口處（Ⅱ）與大氣相通，試求在管道進(jìn)口處（I）的壓力。 1-17．如圖所示一傾斜管道其長度為L=20 m，d=10 mm，兩端的高度差為h=15m。當(dāng)液體密度為ρ=900kg/m3，運(yùn)動粘度ν=4510-6m2/s，p1=4.5105pa，p2=2.5105pa時在管道中流動液體的流動方向和流量。 1-18．噴管流量計直徑D=50 mm，噴管出口直徑d =30 mm。局部阻力系數(shù)ζ=0.8，油液密度ρ=800kg/m3，噴管前后壓力差由水銀差壓計讀數(shù)h=175

7、m m。試求通過管道的流量q。 圖 題1-20 圖 題1-18 圖 題1-19 1-19．圖示液壓泵從油箱吸油。液壓泵排量V=72cm3/r，轉(zhuǎn)速n=1500r/min，油液粘度ν=4010-4m2/s，密度ρ=900kg/m3。吸油管長度l=6m，吸油管直徑d =30 mm，在不計局部損失時試求為保證泵吸油口真空度不超過0.4105pa液壓泵吸油口高于油箱液面的最大值H，并回答此H是否與液壓泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 1-20．液壓缸直徑D=80 mm，缸底有一直徑d =20 mm小孔，當(dāng)活塞上的作用力F=3000N，不計油液流動過程中的能量損失，并假設(shè)動量與動能修正系

8、數(shù)均為1時，求液壓缸缸底壁所受作用力。 圖 題1-22 1-21．圖示為齒輪液壓泵，已知轉(zhuǎn)速為n=1500r/min，工作壓力為7Mpa，齒頂圓半徑R=28 mm，齒頂寬t=2mm，齒厚b=2.9cm。設(shè)每個齒輪與液壓泵殼體相接觸的齒數(shù)為Z0=11，齒頂間隙h=0.08mm，油液粘度μ=310-2Pas，試求通過齒頂間隙的泄漏量q。 圖 題1-21 1-22．d=20mm的柱塞在力F=40N作用下向下運(yùn)動，導(dǎo)向孔與柱塞的間隙如圖所示為h=0.1mm，導(dǎo)向孔長度L=70mm，試求當(dāng)油液粘度μ=0.78410-1Pas，柱塞與導(dǎo)向孔同心，柱塞下移0.1m所需的時間t。

9、 1-23．若通過一薄壁小孔的流量q=10L/min時，孔前后壓差為0.2Mpa，孔的流量系數(shù)Cd=0.62，油液密度ρ=900kg/m3。試求該小孔的通流面積。 1-24．當(dāng)氣源及室溫均為15C時，將壓力為0.7Mpa（絕對）的壓縮空氣通過有效截面積A=30mm2的閥口，充入容積為85L的氣罐中，壓力從0.02Mpa上升到0.6Mpa時，試求充氣時間及氣罐的溫度。 第二章 液壓泵 2-1 簡述液壓泵與液壓馬達(dá)的作用和類型。 2-2 液壓泵的工作壓力取決于什么?泵的工作壓力與額定壓力有何區(qū)別? 2-3 什么是液壓泵的排量、理論流量和實(shí)際流量？它們的關(guān)系如何？ 2-

10、4 液壓泵在工作過程中會產(chǎn)生哪兩方面的能量損失？產(chǎn)生損失的原因何在？ 2-5 齒輪泵壓力的提高主要受哪些因素的影響？可以采取哪些措施來提高齒輪泵的壓力？ 2-6 試說明限壓式變量葉片泵流量壓力特性曲線的物理意義。泵的限定壓力和最大流量如何調(diào)節(jié)？調(diào)節(jié)時泵的流量壓力特性曲線將如何變化？ 2-7 雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？ 2-8 為什么軸向柱塞泵適用于高壓？ 2-9 外嚙合齒輪泵、葉片泵和軸向柱塞泵使用時應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？ 2-10 試比較各類液壓泵性能上的異同點(diǎn)。 2-11 某液壓泵在轉(zhuǎn)速n=950r/min時，理論流量qt=160L/min。在

11、同樣的轉(zhuǎn)速和壓力p=29.5Mpa時，測得泵的實(shí)際流量為q=150L/min，總效率 η=0.87，求： （1）泵的容積效率； （2）泵在上述工況下所需的電動功率； （3）泵在上述工況下的機(jī)械效率； （4）驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩多大？ 2-12 某變量葉片泵的轉(zhuǎn)子外徑 d＝83mm，定子內(nèi)徑D＝89mm，葉片寬度B＝30mm。求： （l）當(dāng)泵的排量 V＝16mL／r時，定子與轉(zhuǎn)子間的偏心量有多大? （2）泵的最大排量是多少? 2-13 某軸向柱塞泵的柱塞直徑 d＝20mm，柱塞分布圓直徑 D＝70mm，柱塞數(shù) z＝7。當(dāng)斜盤傾角γ＝2230′，轉(zhuǎn)速n=960r／min，輸出壓力p=1

12、6Mpa，容積效率ηv=0.95，機(jī)械效率η=0.9時，試求泵的理論流量、實(shí)際流量和所需電動機(jī)功率。 第三章 液壓馬達(dá)與液壓缸 3-1 活塞式液壓缸的有幾種形式？有什么特點(diǎn)？它們分別用在什么場合？ 3-2 簡述O形和Y形密封圈的特點(diǎn)和使用注意事項(xiàng)。 3-3 以單桿活塞式液壓缸為例，說明液壓缸的一般結(jié)構(gòu)形式。 3-4 活塞式液壓缸的常見故障有哪些？如何排除？ 3-5 已知單桿液壓缸的內(nèi)徑 D＝50mm，活塞桿直徑 d＝35mm，泵的供油壓力p=2.5MPa，供油流量 q＝10L/min。試求： (1) 液壓缸差動連接時的運(yùn)動速度和推力。 (2) 若考慮

13、管路損失，則實(shí)測p1≈p，而p2＝2.6MPa，求此時液壓缸的推力。 3-6 兩個結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積A1＝10010-4㎡，有桿腔的面積A2＝8010-4 ㎡，缸l的輸入壓力 p1=0.9MPa，輸人流量 q＝12L/min，不計摩擦損失和泄漏，求: (1)兩缸承受相同負(fù)載（F1=F2）時，該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動速度。 (2)缸2的輸入壓力是缸1的一半（p1=2p2）時，兩缸各能承受多少負(fù)載? (3) 缸1不承受負(fù)載(F1=0)時，缸2能承受多少負(fù)載? 3-7液壓缸缸筒固定，柱塞運(yùn)動，柱塞直徑為12cm。若輸入液壓油的壓力為p=5MPa，輸入

14、流量為q=10L/min，試求缸中柱塞伸出的速度及所驅(qū)動的負(fù)載大?。ú挥嬆Σ翐p失和泄漏）。 3-8設(shè)計一單桿活塞式液壓缸，己知外載F=2104N，活塞和活塞處密封圈摩擦阻力為Ff=12102N，液壓缸的工作壓力為5MPa，試計算液壓缸內(nèi)徑D。若活塞最大移動速度為0.04m/s，液壓缸的容積效率為0.9，應(yīng)選用多大流量的液壓泵？若泵的總效率為0.85，電動機(jī)的驅(qū)動功率應(yīng)多少？ 3-9 液壓馬達(dá)的排量 V＝100mL／r，入口壓力p1=10MPa，出口壓力p2=0.5MPa，容積效率ηv=0.95，機(jī)械效率ηm=0.85，若輸人流量q=50L／min，求馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩T、輸入功率Pi和輸

15、出功率P。各為多少? 3-10 某液壓泵當(dāng)負(fù)載壓力為8MPa時，輸出流量為96L/min，而負(fù)載壓力為10MPa時，輸出流量為94L/min。用此泵帶動一排量為80cm3/r的液壓馬達(dá)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為120Nm時 液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為0.94，其轉(zhuǎn)速為1100r/min，試求此時液壓馬達(dá)的容積效率為多少？ 4 第四章 控制閥 4-1 電液動換向閥的先導(dǎo)閥，為何選用Y型中位機(jī)能？改用其它型中位機(jī)能是否可以？為什么？ 4-2 二位四通電磁閥能否做二位三通或二位二通閥使用？具體接法如何？ 4-3 什么是換向閥的常態(tài)位？ 4-4如圖所示液壓缸，A1=30cm2，A2

16、=12cm2,F=30103N,液控單向閥用作閉鎖以防止液壓缸下滑，閥內(nèi)控制活塞面積Ak實(shí)閥芯承壓面積A的三倍，若摩擦力，彈簧力均忽略不計，試計算需要多大的控制壓力才能開啟液控單向閥？開啟前液壓缸中最高壓力為多少？ 圖 題4-4 4-5 若先導(dǎo)式溢流閥主閥芯上阻尼孔被污物堵塞，溢流閥回出現(xiàn)什么樣的故障？如果溢流閥先導(dǎo)閥錐閥座上的進(jìn)油小孔堵塞，又會出現(xiàn)什么故障？ 4-6 若把先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口當(dāng)成泄漏口接油箱，這時液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生什么問題？ 4-7 兩個不同調(diào)整壓力的減壓閥串聯(lián)后的出口壓力決定于哪一個減壓閥的調(diào)整 壓力？為什么？如兩個不同調(diào)整壓力的減壓閥并聯(lián)時，出口壓力又決定于

17、哪一個減壓閥？為什么？ 4-8 順序閥和溢流閥是否可以互換使用？ 4-9 試比較溢流閥、減壓閥、順序閥（內(nèi)控外泄式）三者之間的異同點(diǎn)。 4-10 如圖所示溢流閥的調(diào)定壓力為4MPa，若閥芯阻尼小孔造成的損失不計，試 判斷下列情況下壓力表讀數(shù)各為多少？ 1） Y斷電，負(fù)載為無限大時； 2） Y斷電，負(fù)載壓力為2MPa時； 3） Y通電，負(fù)載壓力為2MPa時。 4-11 如圖所示回路中，溢流閥的調(diào)整壓力為5.0MPa，減壓閥的調(diào)整壓力為 2.5MPa，試分析下列情況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)？ 1）當(dāng)泵壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A、C點(diǎn)的壓力各為多少？

18、 2）當(dāng)泵壓力由于工作缸快進(jìn)壓力降到1.5MPa時（工件原先處于夾緊狀態(tài)）A、C點(diǎn)的壓力多少？ 3）夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動時，A、B、C三點(diǎn)的壓力各為多少？ 圖 題4-10 圖 題4-10 4-12 如圖所示的液壓系統(tǒng)，兩液壓缸的有效面積A1=A2=100cm2，缸Ⅰ負(fù)載F=35000N，缸Ⅱ運(yùn)動時負(fù)載為零。不計摩擦阻力、慣性力和管路損失，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為4MPa、3MPa和2MPa。求在下列三種情況下，A、B和C處的壓力。 1）液壓泵起動后，兩換向閥處于

19、中位； 2）1Y通電，液壓缸1活塞移動時及活塞運(yùn)動到終點(diǎn)時； 3）1Y斷電，2Y通電，液壓缸2活塞運(yùn)動時及活塞碰到固定擋塊時。 圖 題4-12 第五章 液壓基本回路 5-1 兩腔面積相差很大的單桿活塞缸用二位四通換向閥換向。有桿腔進(jìn)油時，無 桿腔回油流量很大，為避免使用大通徑二位四通換向閥，可用一個液控單向閥分流，請畫出回路圖。 5-2 試說明圖示回路中液壓缸往復(fù)運(yùn)動的工作原理。為什么無論是進(jìn)還是退，只 要負(fù)載G一過中線，液壓缸就會發(fā)生斷續(xù)停頓的現(xiàn)象？為什么換向閥一到中位，液壓缸便左右推不動？ 圖 題 5-2 F p p D d 5-3 在圖

20、示回路中，液壓泵的流量qp =10L/min，液壓缸無桿腔面積A1=50cm2，液壓缸有桿腔面積A2=25cm2，溢流閥的調(diào)定壓力 py=2.4MPa，負(fù)載F=10KN。節(jié)流閥口為薄壁孔，流量系數(shù)Cd =0.62，油液密度ρ=900kg/m3，試求：節(jié)流閥口通流面積AT=0.05cm2時的液壓缸速度v、液壓泵壓力pp、溢流功率損失Δpy和回路效率η。 A 1 A 1 A T F A 2 圖5-3 圖5-5 5-4 在回油節(jié)流調(diào)速回路

21、中，在液壓缸的回油路上，用減壓閥在前、節(jié)流閥在后 相互串聯(lián)的方法，能否起到調(diào)速閥穩(wěn)定速度的作用？如果將它們裝在缸的進(jìn) 油路或旁油路上，液壓缸運(yùn)動速度能否穩(wěn)定？ 5-5圖示為采用中、低壓系列調(diào)速閥的回油調(diào)速回路，溢流閥的調(diào)定壓力py =4MPa，缸徑D=100mm，活塞桿直徑d=50mm，負(fù)載力F=31000N，工作時發(fā)現(xiàn)活塞運(yùn)動速度不穩(wěn)定，試分析原因，并提出改進(jìn)措施。 5-6在圖示液壓回路中，若液壓泵輸出流量qp =10L/min，溢流閥的調(diào)定壓力py=2MPa，兩個薄壁式節(jié)流閥的流量系數(shù)都是Cd=0.62，開口面積AT1=0.02cm2，AT2=0.01cm2，油液密度ρ=900kg

22、/m3，在不考慮溢流閥的調(diào)壓偏差時，求：（1）液壓缸大腔的最高工作壓力；（2）溢流閥的最大溢流量。 1 2 p y 圖 題 5-6 5-7 由變量泵和定量馬達(dá)組成的調(diào)速回路，變量泵的排量可在0~50cm3/r范圍內(nèi) 改變，泵轉(zhuǎn)速為1000r/min，馬達(dá)排量為50cm3/r，安全閥調(diào)定壓力為10MPa，泵和馬達(dá)的機(jī)械效率都是0.85，在壓力為10MPa時，泵和馬達(dá)泄漏量均是1L/min，求： （1）液壓馬達(dá)的最高和最低轉(zhuǎn)速； （2）液壓馬達(dá)的最大輸出轉(zhuǎn)矩； （3）液壓馬達(dá)最高輸出功率； （4）計算系統(tǒng)在最高轉(zhuǎn)速下的總效率。 5-8 在變量

23、泵和變量馬達(dá)組成的調(diào)速回路中，把馬達(dá)的轉(zhuǎn)速由低向高調(diào)節(jié)，畫出 低速段改變馬達(dá)的排量，高速段改變泵的排量調(diào)速時的輸出特性。 5-9 如圖所示的液壓回路，限壓式變量葉片泵調(diào)定后的流量壓力特性曲線如圖 示，調(diào)速閥調(diào)定流量為2.5L/min，液壓缸兩腔的有效面積A1=2A2=50cm2，不計管路損失，試求： （1）缸大腔的壓力p1； （2）當(dāng)負(fù)載F=0和F=9000N時小缸壓力p2； （3）設(shè)泵的總效率為0.75，求液壓系統(tǒng)的總效率。 5-10 試說明題6-10圖所示容積調(diào)速回路中單向閥A和液控單向閥B的功用。在液壓缸正反向運(yùn)動時，為了向系統(tǒng)提供過載保護(hù)，安全閥應(yīng)如何接？試作圖表示。

24、5-11在圖示雙向差動回路中，、、分別代表液壓缸左、右腔及柱塞缸的有效工作面積，為液壓泵輸出流量。如，，試求活塞向左和向右移動時的速度表達(dá)式。 2.4 2 F p 1 p 2 q(l/min) p (Mpa) 題 圖5-9 題 圖5-10 圖 題 6-11 5-12 在圖5-11液壓缸差動連接回路中，泵的輸出流量，缸的大小面積為，，快進(jìn)時負(fù)載，三位四通換向閥壓力損失，二位三通換向閥壓力損失，合成后管路壓力損失，單向調(diào)速閥壓

25、力損失。試求： （1）快進(jìn)時缸速及泵輸出壓力。 （2）若溢流閥調(diào)定壓力為，此時回路承載能力有多大？ 5-13 在圖示回路中，已知液壓缸大、小腔面積為和，快進(jìn)和工進(jìn)時負(fù)載力為和（），相應(yīng)的活塞移動速度為和，若液流通過節(jié)流閥５和卸荷閥２時的壓力損失為和，其他的阻力可忽略不計，試求： （1）溢流閥和卸荷閥的壓力調(diào)整值和； （2）大、小流量泵的輸出流量和； 題 圖5-13 （3）快進(jìn)和工進(jìn)時的回路效率和。 5-14有一液壓傳動系統(tǒng)，快進(jìn)時泵的最大流量為，工進(jìn)時液壓缸的工作壓力為，流量為。若采用YB-25和YB4/25兩種泵對系統(tǒng)供油，設(shè)泵的總效率為0.8，溢流閥調(diào)定壓力，雙聯(lián)泵中低

26、壓泵卸荷壓力，不計其它損失，計算分別采用這兩種泵供油時系統(tǒng)的效率（液壓缸效率為1.0）。 第六章 液壓系統(tǒng)回路 6-1在圖示回路中，已知兩節(jié)流閥通流截面分別為，，流量系數(shù)，油液密度，負(fù)載壓力，溢流閥調(diào)整壓力，活塞面積，液壓泵流量，如不計管道損失，試問： 1）電磁鐵接通和斷開時，活塞的運(yùn)動速度各為多少？ 2）將兩個節(jié)流閥對換一下，結(jié)果如何？ 圖 題6-1 6-2 圖示為實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)－工進(jìn)（1）－工進(jìn)（2）－快退－停止”動作的回路，工進(jìn)（1）速度比工進(jìn)（2）快，試列出電磁鐵動作的順序表。 題 圖6-2 第七章 氣源裝置與氣動輔件 7-1 油

27、水分離器的作用是什么？為什么它能將油和水分開？ 7-2 試簡述不加熱再生式干燥器的工作原理？ 7-3 過濾器有哪些類型？作用分別是什么。 7-4 油霧器的作用是什么？試簡述其工作原理。 7-5簡述常見氣缸的類型，功能和用途。 7-6試述氣——液阻尼缸的工作原理和特點(diǎn)。 7-7簡述沖擊氣缸是如何工作的。 7-8選擇氣缸應(yīng)注意那些要素？ 7-9某機(jī)構(gòu)需要3.5kN的工作推力，擬采用氣缸驅(qū)動，氣缸效率暫定為0.7，試初步確定該氣缸的內(nèi)徑。 7-10．氣動方向控制閥有哪些類型？各自具有什么功能？ 7-11．減壓閥是如何實(shí)現(xiàn)減壓調(diào)壓的？ 7-12．簡述常見氣動壓力控制回路及其用途。 7-13．試說明排氣節(jié)流閥的工作原理、主要特點(diǎn)及用途。 7-14．畫出采用氣液阻尼缸的速度控制回路原理圖，并說明該回路的特點(diǎn)。 7-15．設(shè)計一個氣動回路，使兩個雙作用氣缸順序動作。