《液压传动与控制》习题集第一章绪论1-l.何谓液压传动(即液压传动的定义是什么)?液压传动有哪两个工作特性？l-2.液压传动的基本组成部分是什么?试举例说明各组成部分的作用。
1-3.液压传动与机械传动相比有哪些主要优缺点?为什么说这些优缺点只是相对的？第二章液压油和液压流体力学基础2-l.何谓液体的粘性?粘性的实质是什么？粘性的表示方法如何？说明粘度的种类及其相互间的关系。
2-2. 压力的定义是什么？压力有几种表示方法？相互间的关系如何？2-3.阐述帕斯卡定律，举例说明其应用。
2-4.伯努利方程式的物理意义是什么？其理论式与实际式有何区别？2-5.什么是液体的层流与紊流？二者的区别及判别方法如何？2-6.液压冲击和空穴现象是怎样产生的？如何防止？2-7.在下面各盛水圆筒活塞上的作用力F=3000N。
已知d=1m，h=lm，ρ=1000kg/m3，试求圆筒内底面所受的压力及总作用力，并定性说明各容器对支承其桌面的压力大小。
又当F=0时求各圆筒内底面所受的压力及总作用力。
习题2-7图2-8. 如图所示，密闭容器中充满了密度为ρ的液体，柱塞直径为d、重量为F G，在力F 的作用下处于平衡状态。
柱塞浸入液体深度为h，试确定液体在测压管内上升的高度x。
习题2-8图习题2-9图2-9.有一容器充满了密度为ρ的油液，油压力p值由水银压力计的读数h来确定。
现将压力计向下移动一段距离a，问压力计的读数变化△h为多少？2-10.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。
习题2-10图2-ll.设有一液压千斤顶，如图所示。
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此时密封容积中的液体压力；③杠杆上下动作一次，重物的上升量；④如果小活塞上有摩擦力f1=200N，大活塞上有摩擦力f2=1000N，杠杆每上下动作一次，密封容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。
习题2-11图2-12. 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p l=0.45MPa，p2=0.4MPa；(2)p1=0.45MPa，p2=0.25MPa。
试确定液流的方向。
2-13. 如图所示，用一倾斜管道输送油液，已知h=15m，p1=0.45MPa，p2=0.25MPa，d=lOmm，l=20m，ρ=900kg／m3，运动粘度ν=45×lO-6m2／s，求流量Q。
习题2-12图习题2-13图2-14.某圆柱形滑阀如图所示。
已知阀芯直径d=20mm ，进口油压p l =9.8MPa ，出口油压p 2=9.5MPa ，油液密度ρ=900kg ／m 3，阀口的流量系数C d =0.62。
求通过阀口的流量。
2-15.某一液压泵从一油箱吸油。
吸油管直径d=60mm ，流量Q=150L ／min ，油液的运动粘度ν=30×10-6m 2／s ，ρ=900kg ／m 3，弯头处的局部损失系数ζl =0.2，吸油口粗滤网上的压力损失△p=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h(吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计)。
习题2-14图 习题2-15图 2-16.某液压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 ；泵吸油口距油面高h=500mm ；粗滤油网的压力降△p=O.1×105Pa ；所用液压油的密度ρ=900kg/ m 3；液压油的运动粘度ν=20cst 。
不计液压泵的容积效率，试求泵吸油口处的真空度。
2-17.如图所示，活塞上作用力F=3000N ，油液从液压缸一端的薄壁孔流出。
液压缸直径D=80mm ，薄壁孔径d=20mm ，不计活塞和缸筒间的摩擦以及流动损失，求作用于液压缸底面上的作用力。
设油液密度ρ=900kg ／m 3。
习题2-16图 习题2-17图 第三章 液压泵和液压马达3-l.容积式液压泵共同的工作原理是什么？其工作压力取决于什么?工作压力与名牌上的额定压力和最大压力有什么关系?3-2.在常用泵中，哪一种泵自吸能力最好？哪种最差？为什么？3-3.齿轮泵的泄漏途径有几种？提高齿轮泵的压力受什么因素影响？怎样解决？3-4.液压泵的配油方式有哪几种？从理论上来说，哪种液压泵和液压马达是可逆的？哪种不可逆？3-5.在叶片泵中，哪种可做变量泵使用？依靠改变什么因素来实现变量？如何实现双向变量？3-6.绘出限压式变量叶片泵的特性曲线，分析曲线的形状并说明调整哪些因素以适应不同的需求？3-7.说明高速小转矩液压马达与低速大转矩液压马达的主要区别，应用场合。
3-8.一泵排量为q p，泄漏量为Q lp=k l p p(k l—常数，p p—工作压力)。
此泵可兼做马达使用。
当二者运转速度相同时，其容积效率是否相同？为什么？(提示：分别列出二者容积效率的表达式)3-9.一液压马达排量q M=80cm3／r、负载转矩为50Nm时，测得其机械效率为0.85。
将此马达做泵使用，在工作压力为46.2×105Pa时，其机械损失转矩与上述液压马达工况相同，求此时泵的机械效率。
3-10.某泵输出油压为10MPa，转速1450r／min，排量为200mL／r，泵的容积效率ηvp=0.95，总效率ηp=0.9。
求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率。
(不计泵的入口油压)3-ll.某液压马达排量q M=250mL／r，人口压力为9.8MPa，出口压力为0.49MPa，其总效率η=0.9，容积效率ηvM =0.92。
当输人流量为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。
3-12.一液压泵，当负载压力为80×105Pa时，输出流量为96L／min；而负载压力为100×105Pa时，输出流量为94L／min。
用此泵带动一排量q M=80mL／r的液压马达。
当负载转矩为130Nm时，液压马达的机械效率为0.94，其转速为1100r／min。
求此时液压马达的容积效率。
(提示：先求液压马达的负载压力)3-13.图示一变量泵和变量液压马达组成的液压系统，低压辅助泵使泵的吸油管和马达的出油管的压力保持为4×105Pa。
变量泵的最大排量Vp=100mL／r，容积效率ηVp=0.94，机械效率ηMp=O．85，液压马达排量V M=50mL／r，容积效率ηVM=0.95，机械效率ηmM=0.82，管路损失略去不计，当液压马达输出转矩为40Nm，输出转速为60r／min时，试求变量泵的输出流量、输出压力及泵的输入功率。
3-14.图示为凸轮转子泵，其定子内曲线为完整的圆弧，其上有两片不旋转但可以伸缩(靠弹簧压紧)的叶片。
转子外形与一般叶片泵的定子曲线相似。
试说明该泵的工作原理，在图上标出其进出油口，并指出泵每转吸、排油次数。
习题3-14图习题3-15图第四章液压缸4-l.液压缸的主要组成部分有哪些？固定缸式、固定杆式液压缸其工作台的最大活动范围有何差别？4-2.何谓液压缸的差动连接？差动液压缸的快进、快退速度相等时，它在结构上应满足什么条件(有何特点)？试推导差动液压缸的运动(快进)速度公式。
4-3.液压缸泄漏的主要途径有哪些？常用橡胶密封圈有哪几种类型？说明其应用范围及使用时应注意些什么。
4-4.已知液压缸的活塞有效面积为A，运动速度为v，有效负载为F L，供给液压缸的流量为Q，压力为p。
液压缸的总泄漏量为Q l，总摩擦阻力为F f。
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。
4-5.如图所示，一单杆活塞缸，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A l=2A2。
当供油流量Q=30L／min时，回油流量Q’=？若液压缸差动连接，其它条件不变，则进入液压缸无杆腔的流量为多少？4-6.图示为一柱塞液压缸，其柱塞固定，缸筒运动。
压力油从空心柱塞中通入，压力为p，流量为Q。
柱塞外径为d，内径为d0，试求缸筒运动速度v和产生的推力F。
习题4-5图习题4-6图 4-7.图中用一对柱塞来实现工作台的往复运动。
若两柱塞直径分别为d1和d2，供油流量和压力分别为Q和p，试求工作台两个方向运动时的速度和推力。
又若当两个柱塞缸同时通以压力油时，工作台将如何运动？其运动速度和推力各为多少？习题4-7图4-8.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，有杆腔的有效面积A2=80cm2，缸l输入的油压p l=9×105Pa，流量Q l=12L／min，若不考虑一切损失，试求：①当两缸的负载相同(F L1=F L2)时，能承受的负载为多少？两缸运动的速度各为多少？②缸2的输入油压是缸l的一半(p2=1/2p1)时，两缸各能承受多少负载？③缸l不承受负载(F L1=0)时，缸2能承受多少负载?习题4-8图4—9.一单杆活塞液压缸快速前进时采用差动连接，快退时，压力油输入液压缸有杆腔。
若活塞往复快速运动时的速度都是0.1m／s，慢速运动时活塞杆受压，其负载为25000N。
已知输入流量Q=25L／min，背压p2=2×105Pa。
①确定活塞和活塞杆直径；②如缸筒材料的[ ]=5×107N／m2，计算缸筒的壁厚；③如液压缸活塞杆铰接，缸筒固定，其安装长度l=1.5m，试校核活塞杆的纵向压杆稳定性。
第五章液压阀5-1. 什么是换向阀的“位”和“通”？换向阀有几种控制方式？其职能符号如何表示？5-2. 哪些阀可以做背压阀用？哪种阀最好？单向阀当背压阀用时，需采取什么措施？5-3. 二位四通电磁阀能否做二位三通或二位二通阀使用？具体接法如何？5-4. 图(a)所示的电液换向阀的电磁阀(先导阀)为什么采用Y型中位机能？又如图(b)所示的电液换向阀回路中，当电磁铁1DT或2DT通电动作时，液压缸并不动作，这是什么原因？（a） (b)习题5-4图5-5.试分析液控单向阀在下述回路中的作用。
习题5-5图5-6. 若把先导式溢流阀的远程控制口接油箱，液压系统会产生什么问题?5-7 .试绘出直动式、先导式溢流阀的流量一压力静特性曲线，并分析比较两者的性能、特点。
5-8. 若将减压阀的进、出油口反接，会出现什么情况？(分两种情况讨论：压力高于减压阀的调定压力和低于调定压力时。