液压气动技术课程作业解答（一）一、判断题1．通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。

（＋）注：无黏性、不可压缩是理想液体必须具有的两个假定条件，缺一不可。

2．真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。

（－）注：真空度是以大气压力为基准来测量的液体的相对压力，此时液体压力小于大气压力。

而以绝对真空为基准来测量的压力应是液体的绝对压力。

3．连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。

（－） 注：恒定流动中，由于液体的不可压缩性，通过管道截面的液体流量相等，液体的平均流速与流通圆管的面积成反比，即应与流通圆管直径的平方成反比。

4．流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关。

（－）注：薄壁小孔的流量公式是要求熟记的内容，从公式中所含各项参数可知，小孔流量与液体密度有关，而与液体的黏度无关。

5．重力作用下的静止液体的等压面是水平面。

（＋）注：判定等压面是否为水平面，也要求满足上述两项条件。

二、填空题1．负载 运动速度 功率2．内摩擦力3．40℃ 46mm 2/s 4.平均流速v 圆管直径d 运动黏度ν5.沿程压力损失 局部压力损失三、计算题1．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ρ,活塞浸入的深度为h ，试确定液体在测压管内的上升高度。

解：由等压面概念，活塞底部平面的液体压力为()h x g p +=ρ （1）活塞的受力平衡方程mg F d p +=⋅24π（2）由（1）式代入（2）得()mg F d h x g +=+24πρ ()()24d mg F h x g πρ+=+ ()h gd mg F x -+=ρπ242.如图所示用一倾斜管道输送油液，已知h ＝15m ，p 1＝0.45MPa ，p 2＝0.25MPa ，d ＝10mm ，L＝20m ，ρ＝900kg/m 3，运动黏度ν＝45×10-6m 2/s ，求流量Q 。

解：分别在管道两端取流通截面1、2由伯努利方程 g h g v h g p g v h g p ραραρλ+++=++222222221111其中，α1=α2， v 1=v 2，h 1=0， h 2=h =15m这里，h λ为油液流经管道的沿程压力损失，Q dL p h 4128πμλλ=∆= 代入求流量： Q dg L h g p g p 4221128πρμρρ=-- ()2214128gh p p Ld Q ρμπ--= ()158.99001025.01045.020104590012801.06664⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-πQ s m /100205.033-⨯=min /23.1L =3.有一阀门，测得入口压力p 1＝0.25MPa ，出口压力p 2＝0.06MPa ，当通过阀门的流量Q ＝132L/min 时，求阀门的开口面积。

解：液体流经阀门的特性可按流经薄壁小孔考虑由薄壁小孔流量公式 p AC Q d ∆=ρ2 式中，s m L Q /60/10132m in /13233-⨯==3/900m kg =ρPa 1019.0MPa 19.006.025.0621⨯==-=-=∆p p p61.0=d C代入计算2236376.110176.01019.0900261.060/101322cm m p C QA d =⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=--ρ4．如图所示，已知某液压系统输出流量为25 L/min ，吸油管直径为25mm ，油液密度为900kg/m 3，运动黏度为20mm 2/s ，液压泵吸油口距油箱液面的高度H ＝0.4m ，若仅考虑吸油管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。

解：分别取油箱油面及液压泵入口为流通截面1、2，列出伯努利方程 g h g v h g p g v h g p ραραρλ+++=++222222221111 其中，p 1=p a =0.1013MPa ， v 1=0 h 1=0h 2=H =0.4ms m d Qv /849.0025.0460/102542322=⨯⨯==-ππ判断管道中油液流态200010611020025.0849.06<=⨯⨯==-νvdR e 油液在管中为层流，α2=2沿程损失 275222v d L R v d L p h e ρρλλλ==∆= 代入计算 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-2751222222221v d L R g h g v g p p e ρραρ 27522222222v d L R gh v p p e a ρρρα++=- 2849.0900025.04.01061754.08.99002849.0290022⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= =0.47×104Pa=4.7×10-3MPa5．如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径d =2cm ，进口压力p 1=9.8MPa ，出口压力p 2=0.9MPa ，油液密度ρ=900kg/m 3，流量系数C d =0.65，阀口开度x =0.2cm ，求通过阀口的流量。

解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。

过流面积 a ＝πdx压差 Δp ＝p 1－p 2＝9.8－0.9＝8.9MPa代入流量公式p a C Q d ∆=ρ26109.89002002.002.065.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=π L/min 690/s m 0115.03==液压气动技术课程作业解答（二）一、判断题1．液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关。

（－）注：由容积效率表达式Tpv Q Q ∆-=1η可知，液压泵的容积效率不仅与液压泵的泄漏量有关，而且与液压泵的理论流量有关，又由于液压泵的排量为常数，可知容积效率与液压泵的转速有关。

2．对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零。

（＋）注：应熟悉限压式变量叶片泵的特性曲线，当泵工作在变量段时（BC 段），泵的输出流量随压力增高而减小，当泵的压力达到最大时（C 点），泵的输出流量为零。

3．液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并可以得到很大的输出推力。

（－） 注：液压缸差动连接时，活塞的运动速度24dQ v π=，输出推力42d p F π⋅=，式中d 为活塞杆的直径，由此可知差动连接可以得到较高的活塞运动速度，但输出推力较小。

4．先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。

（＋）注：通过先导式溢流阀的远程控制口控制主阀心上腔的压力，接通油箱则系统卸荷；接通另一溢流阀则可实现远程调压。

5．双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用。

（－）注：与单作用叶片泵相比较，双作用叶片泵的转子和定子是同心的，故流量恒定，不能作为变量泵使用。

二、选择题1．在下列液压阀中， 不能作为背压阀使用。

（C ）A ．单向阀 B.顺序阀C. 减压阀D.溢流阀注：单向阀、溢流阀、顺序阀都可以作为背压阀使用，减压阀的特点是阀口常开，出口压力恒定，故不能作为背压阀使用。

2．若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀的滑阀机能为 。

（A ）A ．P 型 B. Y 型C ．K 型 D. C 型注：应熟悉常用的三位换向阀的滑阀机能及特点。

3．以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了起到 。

（B ）A ．溢流定压作用 B.过载保护作用C ．令油缸稳定运动的作用 D.控制油路通断的作用注：以变量泵为油源时，调速阀不仅能调节液压缸的运动速度，而且使液压泵的输出流量得到控制，系统没有溢流。

因此在泵的出口并联溢流阀是为了起到过载保护作用。

4．与节流阀相比较，调速阀的显著特点是 。

（C ）A ．调节范围大 B.结构简单，成本低C ．流量稳定性好 D.最小压差的限制较小注：与节流阀相比较，调速阀的显著特点是通过的流量不会受到负载变动的影响，流量稳定不变。

5．在液压系统中，减压阀能够 。

（D ）A ．用于控制油路的通断 B.使油缸运动平稳C ．保持进油口压力稳定 D.保持出油口压力稳定注：减压阀在出口压力发生变化时，可通过主阀心的移动改变减压口开度大小，自动保持调定的出口压力稳定。

三、计算题1．叶片泵转速n ＝1500r/min ，输出压力6.3MPa 时输出流量为53L/min ，测得泵轴消耗功率为7kW ，当泵空载时，输出流量为56L/min ，求该泵的容积效率和总效率。

解：叶片泵空载时可认为无泄漏，空载时的输出流量即为理论流量L/m in 56=T Q实际流量 L/min 53=Q容积效率 946.05653===T pv Q Q η 液压泵的输出功率 kW 565.560533.660=⨯==Qp P p p 总效率 795.07565.50===P P pp η 2．液压马达排量q M ＝250mL/r ，入口压力为9.8MPa ，出口压力为0.49MPa ，其总效率η＝0.9，容积效率ηMV ＝0.92，当输入流量为22L/min 时，试求：（1）马达的输出转矩；（2）马达的输出转速。

解：（1）求输出转矩理论转矩 ()m N q p M m T ⋅=⨯⨯⨯-=⋅=-4.3702102501049.08.9266ππ 机械效率 978.092.09.0===Mv M Mm ηηη 输出转矩 Nm M M Mm T 3.362978.04.370=⨯=⋅=η（2）求输出转速理论流量 m in /24.2092.022L Q Q Mv T =⨯==η由 n q Q T ⋅=min /96.801025024.203r q Q n T =⨯==- 3．如图所示液压泵驱动两个液压缸串联工作。

已知两缸结构尺寸相同，缸筒内径D ＝90mm,活塞杆直径d ＝60mm ，负载力F 1＝F 2＝10000N ，液压泵输出流量Q ＝25L/min ，不计损失，求泵的输出压力及两液压缸的运动速度。

解：活塞面积2221m 00636.009.044=⨯==ππD A ()()222222m 00353.006.009.044=-=-=ππd D A 列出两液压缸的力平衡方程（1）、（2）12211F A p A p += （1）212F A p = （2）两式联立求解 121211F A A F A p +⋅= 又已知F 1＝F 2 a 62121211MP 45.2P 1045.21000000636.000353.000636.0=⨯=⨯+=⋅+=a F A A A p 液压缸活塞的运动速度s m A Q v /066.000636.060/1025311=⨯==- s m A A v v /036.000636.000353.0066.01212=⨯== 4．如图所示，液压泵驱动两个并联液压缸。