液压与气压传动课后答案(左健民)第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为18 10 3m 3，质量为16.1kg ，求此液压油的密度解：=m = 16.13 =8.94 102kg/m 3v 18 10 1-2某液压油在大气压下的体积是 50 10 3m 3，当压力升高后，其体积减少到49.9 10 3m 3，取油压的体积模量为 K 700.0Mpa ，求压力升高值。

V V ' V 049.9 10 3 50 10 3m 3 1 10 4m 3Pk -V 7005, J10pa 1.4MpaV 050 10两边积分得1-4用恩式粘度计测的某液压油( 850kg / m 3 )200MI 流过的时间为h=153s ,20 C 时200MI 的蒸馏水流过的时间为t 2 =51s ，求该液压油的恩式粘度 E ， 运动粘度和动力粘度各为多少？解:1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm. 外筒转速n=8r/s时，测得转矩T=40Ncm,试求其油液的动力粘度解：设外筒内壁液体速度为U 0u 0 n D8 3.14 0.1m/s 2.512m/sF f TArg2 rl丄 du由dy dudyT 2 2F7(d DU 00.4 (2 2、 2 3.14 0.2 (0.0980.10.512P a gs 0.051p a gs解:立空3t 2 51(7.31 E6.31、 E )10 6m 2/s521.98 10 5m 2/sg 1.68 10 2Pa s1-5如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，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1000kg/m3，试求容器内真空度。

解：设R为大气压，Pa为绝对压力，则真空度：P P o P a取水槽液面为基面，列出静力学基本方程：P o h P ag g则真空度为：P a P gh 100 0 9.8 1 9.8 1 03 pa1-6如图所示，有一直径为d，质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。

若液体的密度为，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度X。

解：由题意知:g(x h)4(F G) gd21- 7图示容器A中的液体的密度P A = 900Kg/m 3,B中液体的密度为P B= 1200 Kg/m 3，Z A=200mm, Z B =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：P A + P A g Z A =p B g Z B + p 水银 g h + P B得 A P AB = P A -P B =p B g Z B + p 水银 gh - p A g Z=1200 X 9.8 X 0.18 + 13.6 X 103 X 0.06— 900 x _ 2 21-9如图所示，已知水深 H=10m,截面A 0.02m, A ? 0.04m ，求孔口的出流流量以及点2处的表压力（取1，不计损失）解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程:由1 2 3联立解得:1-10如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积P 0 V 。

2 g 2g对2 — 2和1-1 匹百Hg 2g截面列理想液体能量方程:2P 2 Wg 2g g显然，PlP 2P a且有连续方程:V 1A 1 V 12 2g V o = V 2,故 V oV 2 A 2 qvd -2gHA (2 9.810 0.02 0.28m 3/s 则2处的表压力即P P 2 P a P 2 P 12 9.8 10 (0.28、0.041000pa 0.0735Mpa9.8 X0.2Pa=8350 Pa22gHA i 3.2 10 4m 2，出口处管道截面积 A 4入,h=1m ，求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量q （液体为理想液体，不计损失）Rg V 12 2gP 2 V 22 g 2g(1)连续方程MA V 2A 2(2) 又 R gh P 2(3)方程（1） （ 2） （ 3）联立，可得流量q V 2A 2 J 等 4A 1 J2 14 3.2 10 4m 3/s 1.462L/S1-11图示水平放置的固定导板，将直径 d=0.1m,而速度为^= 20m/s 的射流转过90度角，求导板作用于液体的合力大小和方向（1000kg/m 3）解：射流流量对射流列X 轴方向的动量方程F X q （0 v ） 1000 0.157 （ 20） N 3141.6N “一” 表示力的方向与X 轴正方向相反） 对射流列丫轴方向的动量方程导板作用于液体的合力q Avd 2 v43.14 0.12420m 3/s 0.157m 3/sq(v 0)1000 0.157 20N 3141.6N解：对截面和建立液体的能量方程:F 合F Y「3141.61 2 3141.62N 4442.2N ，方向与 X 轴正方向成其流量为q=32L/min ，吸油管直径20mm ，液压泵吸油口距离液面高500mm 。

如只考虑吸油管中500mm 的沿程压力损失，油液的 运动粘度为20 10 6 m 2/s ，油液的密度为900 kg/m 3，问泵的吸油腔处的真空度为多少？1351-12如图所示的安全阀，阀座直径 d=25mm ，当系统压力为 5.0Mpa 时，阀的开度x=5mm 为，通过的流量 q=600L/min ，若阀的开启压力为 4.3Mpa ，油液的密度为900kg/m 3，弹簧的刚度k=20N/mm ，求油液的出流角。

解：对安全阀阀心列平衡方程F 液 F 弹簧 F 液动F 液动 q(v 2 cos联立以上得，cos(VpA kx)qcd pqqA代入数据得,o28.21-14有一液压缸, V其中，F 液 VpAF 弹簧 kxm/s 0.663m / s3 2(32 10 3)2所以，真空度为-m 2 2.65 10 5m 262 0.3 10 90032 10 360 -4沿程压力损失0.663 0.02 20 10 6663 2320，所以流态为层流75V 2d -1 V 22 687.6Pad 2v 2 q/Ap= 900 9.8 400 10 3+12900 0.8492+687.6 p a =4539.9 P a1-15运动粘度 =40 X 10 -6m 2/s 的油液通过水平管道，油液密度p =900kg/m管道内径d=10mm,l=5m, 进口压力P 1 = 4.0MPa,问流速为 3 m/s 时,口压力P 2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:x/ 64 L v264 L v 2VpR e d 2 vd d 2 64 40 10 6乂 心 pa 0.192Mpa3 0.010.01 2P 2 = P 1 — A P x = 4 — 0.192 MPa = 3.81Mpa1- 16有一薄壁节流小孔，通过的流量为q=25L/min ，压力损失为0.3Mpa ，求节流孔的通流面积，设流量系数C d =0.61，油液的密度900kg/m 3解：由q C d A2 VP，得25 10 360 0.611-17图示柱塞直径d=19.9mm,缸套直径D=20mm,长l=70mm,柱塞在力F =40N 作用下向下运动，并将油液从隙缝中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的动力粘度尸0.784 X 10 -3Pa.s ,问柱塞下落0.1 m 所需的时间。

代入数据得，t 20.8s1-18如图所示的液压系统从蓄能器 A 到电磁阀B 的距离l=4m,管径d=20mm,壁厚 1mm ，管内压力2Mpa ，钢的弹性模量E=2.2 105Mpa ，液体密度900kg/m 3， 5m/s 体积模量k 1.33 10‘Mpa ，求，当阀瞬间关闭、0.02和0.05关闭时，在管路中达到的最大压力各为多少？解：压力冲击波的传播速度2l 2 4 t c s 0.007 sc 1148.04且为环形缝隙dh 3dh q 。

Vp u 12 l2D d 其中，h，q °20.1 d 2 4Fu °A - ，Vpt 4d 21.33 109 1148.04m/s(1)阀瞬间关闭，属于直接冲击,此问题为缝隙流动问题,^00m/s120 10 3 1.33 109 1 10 3 2.2 1011此时管道内瞬间压力升高值管中最大压力P max P o p 2 1.81Mpa 3.81Mpa此时管道内瞬间压力升高值管中最大压力此时管道内瞬间压力升高值管中最大压力第二章液压动力元件2- 1某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，当转速为1200r/min 时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功 率各为多少?，排量二168L/r ，在额定压力29.5MPa 和同样150L/min ，额定工况下的总功率为 0.87，试求:可编辑t c cv — t900 1148.04 50.007 002pa1.81Mpa(2) t=0.02> t c ， 属于间接冲击cv t c900 1148.04 t5 吨 pa 0.72Mpa0.05p maxp 0 p 2 0.72Mpa 2.72Mpa(3) t=0.05> t c ,属于间接冲击cv t c900 1148.04 t四pa 0.72Mpa0.05p maxp 0 p 2 0.72 Mpa 2.72Mpa解：泵的输出功率:P PP p q p 60P p nv 605 10 10-3 1200 0.960=0.9KW驱动泵的电动机的功率:R PP p 0.90.95=0.95KW 2-2设液压泵转速为950r/min转速下，测得的实际流量为(1) 泵的理论流量；(2) 泵的容积效率；(3) 泵的机械效率；(4) 泵在额定工况下，所需电机驱动功率；(5) 驱动泵的转矩。

解：① q t = V p n=168 X950 L/min =159.6 L/min②n =q/q t=150/159.6=94%③n m = / n v =0.87/0.9398=92.5%④P=p q/ =29.5 X106X150 X10-3/ (60 X0.87 ) w=84.77kw⑤因为=p q/T 3所以T=p q/ 3=p q/ (2 jn)=29.5 X106X150 X10-3/ (2 X0.87 X3.14 X950 ) Ngm=852.1 Ngm2- 3某变量叶片泵转子外径d=83mm ，定子内径D=89mm，叶片宽度B=30mm，试求：1)叶片泵排量为16mL/r时的偏心量e。