习题集院( 系) ：机电学院教研室：计算机辅助设计课程名称：液压与气压传动课程代号：适用专业：机械类上海第二工业大学第一章液压与气压传动概述1-1．何谓液压传动和气压传动？液压传动和气压传动系统有哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？1-2．气压传动与液压传动有什么不同？1-3．图示液压千斤顶中，小活塞直径d=10mm，大活塞直径D=40mm ，重物G=5000kg，小活塞行程20 mm ，杠杆L=500 mm，l=25 mm，问：（ 1）杠杆端需加多少力才能顶起重物W；（ 2）此时液体内所产生的压力为多少；（3）杠杆上下一次，重物升高多少？1-4．用恩氏粘度计测得ρ=850kg/m3的某液压油 200mL 流过的时间为 t1=153s，20o C 时 200mL 蒸馏水流过的时间t2=51s。
问该液压油的o E 为多少？动力粘度为多少？运动粘度为多少？第二章液压与气压传动的基础知识2-1．为什么压力会有多种不同测量与表示单位？Ah20C0B2-2．为什么说压力是能量的一种表现形式？h12-3．液压与气压传动中传递力是依据什么原理？2-4．为什么能依据雷诺数来判别流态？它的物理意义是什么？2-5．伯努利方程的物理含义是什么？2-6．试述稳态液动力产生的原因？2-7．为什么减缓阀门的关闭速度可以降低液压冲击？2-8．为什么在液压传动中对管道内油液的最大流速要加以限制？图题 2-9图题 2-10图题 2-112-9．如图所示，充满液体的倒置U 形管，一端位于一液面与大气相通的容器中，另一端位于一密封容器中。
容器与管中液体相同，密度ρ=1000kg/m3。
在静止状态下， h1=0.5m，h2=2m。
试求在 A 、B 两处的真空度。
2-10．有一水平放置的圆柱形油箱，油箱上端装有图示的油管，油管直径为 20 m m。
油管一端与大气相通。
已知圆图题 2-12柱直径D=300m m，油管中的液柱高度如图示为h=600m m。
油液密度ρ=900kg/m3。
试求作用在圆柱油箱端部圆形侧面的总液压力。
2-11．图示安全阀，按设计当压力为p=3Mpa 时阀应开启，弹簧刚度k=8N/mm。
活塞直径分别为D=22 mm，D0=20 mm。
试确定该阀的弹簧预压缩量为多少？2-12．有半径R=100 mm 钢球堵塞着垂直壁面上直径d=1.5R 的圆孔，当钢球恰好处于平衡状态时，钢球中心与容器液面的距离H 是多少？已知钢密度为8000kg/m3，液体密度为 820kg/m3。
图题2-132-13．如图所示一直径D=30m 的储油罐，其近底部的出油管直径 d=20 mm，出油管中心与储油罐液大气面相距 H=20m。
设油液密度ρ =900kg/m3。
假设在出油过程中油罐液面高度不变，出油管处压力表读数为0.045Mpa，忽略一切压力损失图题2-14且动能修正系数均为 1 的条件下，试求装满体积为 10000 升的油车需要多少时间。
2-14．如图所示的水平放置的抽吸装置，其出口和大气相通，细管处的截面积 A 1=3.2cm2,出口处管道截面积A2=4A 1，如果装置中心轴线与液箱液面相距h=1m，且液体为理想液体，试求开始抽吸时，水平管道中通过的流量q。
2-15．图示的放液阀关闭时压力表读数为0.25Mpa，而打开时则图题2-15改变为0.06Mpa。
已知液体为理想液体，其密度为ρ=1000kg/m3。
试求通过阀的流量q。
2-16．水平放置的光滑圆管由两段组成，如图所示。
其直径 d1=10 mm，d0=6 mm，每段长度均为 l=3m。
假设液体密度为ρ=900kg/m3。
运动粘度ν=0.2 ×-4210 m/s ，管中流量 q=18L/min ，管道突然收缩处局图题 2-16部阻力系数ζ=0.35。
管道出口处（Ⅱ）与大气相通，试求在管道进口处（ I ）的压力。
2-17．如图所示一倾斜管道其长度为 L=20 m，d=10 mm，两端的高度差为 h=15m。
当液体密度为ρ=900kg/m3，-62×5， 2×5运动粘度ν=45×10m/s ，p1=4.510 pa p =2.510 pa时在管道中流动液体的流动方向和流量。
2-18．喷管流量计直径D=50 mm，喷管出口直径 d =30图题 2-17mm。
局部阻力系数ζ=0.8，油液密度ρ =800kg/m3，喷管前后压力差由水银差压计读数h=175m m。
试求通过管道的流量q。
2-19．图示液压泵从油箱吸油。
液图题 2-19图题 2-18压泵排量V=72cm3/r，转速-42n=1500r/min，油液粘度ν =40× 10m/s ，密度ρ=900kg/m3。
吸油管长度 l=6m，吸油管直径 d =30 mm，在不计局部损失时试求为保证泵吸油口真空度不超过 0.4×105pa 液压泵吸油口高于油箱液面的最大值H，并回答此 H 是否与液压泵的转速有关。
2-20．液压缸直径 D=80 mm，缸底有一直径 d =20mm小孔，当活塞上的作用力 F=3000N，不计油液流动过程中的能量损失，并假设动量与动能修正系数均为 1 时，求液压缸缸底壁所受作用力。
2-21 ．图示为齿轮液压泵，已知转速为n=1500r/min，工作压力为 7Mpa，齿顶圆半径 R=28 mm，齿顶宽 t=2mm，齿厚 b=2.9cm。
设每个齿轮与液压泵壳体相接触的齿数为 Z0=11，齿顶间隙h=0.08mm，油液粘度μ =3× 10-2Pa· s，试求通过齿顶间隙的泄漏量q。
图题 2-20图题 2-212-22．d=20mm 的柱塞在力F=40N 作用下向下运动，导向孔与柱塞的间隙如图所示为 h=0.1mm，导向孔长度 L=70mm，试求当油液粘度μ =0.784× 10-1Pa·s，柱塞与导向孔同心，柱塞下移0.1m 所需的时间 t。
2-23．若通过一薄壁小孔的流量q=10L/min 时，孔前后压差为3图题2-22该小孔的通流面积。
2-24．当气源及室温均为15°C 时，将压力为 0.7Mpa（绝对）的压缩空气通过有效截面积A=30mm2的阀口，充入容积为85L 的气罐中，压力从 0.02Mpa 上升到 0.6Mpa 时，试求充气时间及气罐的温度。
第三章液压泵与液压马达3-1简述液压泵与液压马达的作用和类型。
3-2液压泵的工作压力取决于什么?泵的工作压力与额定压力有何区别?3-3什么是液压泵的排量、理论流量和实际流量？它们的关系如何？3-4液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生损失的原因何在？3-5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压力？3-6试说明限压式变量叶片泵流量压力特性曲线的物理意义。
泵的限定压力和最大流量如何调节？调节时泵的流量压力特性曲线将如何变化？3-7双作用叶片泵和限压式变量叶片泵在结构上有何区别？3-8为什么轴向柱塞泵适用于高压？3-9外啮合齿轮泵、叶片泵和轴向柱塞泵使用时应注意哪些事项？3-10试比较各类液压泵性能上的异同点。
3-11 某液压泵在转速 n=950r/min 时，理论流量 q t=160L/min 。
在同样的转速和压力 p=29.5Mpa 时，测得泵的实际流量为 q=150L/min ，总效率η =0.87，求：（1）泵的容积效率；（2）泵在上述工况下所需的电动功率；（3）泵在上述工况下的机械效率；（4）驱动泵的转矩多大？3-12液压马达的排量V ＝ 100mL ／ r ，入口压力p1=10MPa，出口压力p2=0.5MPa，容积效率ηv=0.95，机械效率ηm=0.85，若输人流量 q=50L ／min，求马达的转速 n、转矩 T、输入功率 P i和输出功率 P。
各为多少 ?3-13 某液压泵当负载压力为8MPa 时，输出流量为96L/min ，而负载压力为10MPa 时，输出流量为 94L/min 。
用此泵带动一排量为 80cm3/r 的液压马达，当负载转矩为 120N·m 时液压马达的机械效率为 0.94，其转速为 1100r/min，试求此时液压马达的容积效率为多少？3-14某变量叶片泵的转子外径d＝83mm，定子内径D＝ 89mm，叶片宽度B＝30mm。
求：（l ）当泵的排量V＝16mL／ r 时，定子与转子间的偏心量有多大?（2）泵的最大排量是多少 ?3-15某轴向柱塞泵的柱塞直径d＝20mm，柱塞分布圆直径D＝ 70mm，柱塞数 z＝7。
当斜盘倾角γ＝22°30′，转速 n=960r／min，输出压力 p=16Mpa，容积效率ηv=0.95，机械效率η=0.9时，试求泵的理论流量、实际流量和所需电动机功率。
第四章液压缸4-1活塞式液压缸的有几种形式？有什么特点？它们分别用在什么场合？4-2简述O形和Y形密封圈的特点和使用注意事项。
4-3以单杆活塞式液压缸为例，说明液压缸的一般结构形式。
4-4活塞式液压缸的常见故障有哪些？如何排除？4-5如图4-5所示，已知单杆液压缸的内径D＝ 50mm，活塞杆直径d＝35mm，泵的供油压力 p=2.5MPa，供油流量q＝10L/min 。
试求：(1)液压缸差动连接时的运动速度和推力。
(2)若考虑管路损失，则实测 p1≈ p，而 p2＝2.6MPa，求此时液压缸的推力。
4-6 图示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积 A1＝100×10-4㎡，有杆腔的面积 A2＝ 80× 10-4㎡，缸 l 的输入压力 p1=0.9MPa，输人流量 q＝12L/min ，不计摩擦损失和泄漏，求:(1)两缸承受相同负载（ F1=F2）时，该负载的数值及两缸的运动速度。
(2)缸 2 的输入压力是缸 1 的一半（ p1=2p2）时，两缸各能承受多少负载 ?(3)缸 1 不承受负载 (F1=0)时，缸 2 能承受多少负载 ?4-7如图4-6所示，缸筒固定，柱塞运动，柱塞直径为12cm。
若输入液压油的压力为 p=5MPa，输入流量为q=10L/min ，试求缸中柱塞伸出的速度及所驱动的负载大小（不计摩擦损失和泄漏）。
4-8 设计一单杆活塞式液压缸，己知外载 F=2×104N，活塞和活塞处密封圈摩擦阻力为 F f=12×102N，液压缸的工作压力为 5MPa，试计算液压缸内径 D。
若活塞最大移动速度为 0.04m/s，液压缸的容积效率为 0.9，应选用多大流量的液压泵？若泵的总效率为 0.85，电动机的驱动功率应多少？第五章液压辅助元件5-1 滤油器有哪几种类型？分别有什么特点？5-2 油管和管接关有哪些类型？各适用于什么场合？第六章方向阀与方向控制回路6— 1 电液动换向阀的先导阀，为何选用Y 型中位机能？改用其它型中位机能是否可以？为什么？6— 2 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？6— 3 什么是换向阀的常态位？6— 4 如图所示液压缸， A 1=30cm2，A2=12cm2,F=30 103N,液控单向阀用作闭锁以防止液压缸下滑，阀内控制活塞面积A k实阀芯承压面积 A 的三倍，若摩擦力，弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？6— 5 两腔面积相差很大的单杆活塞缸用二位四通换向阀换向。