液压与气动技术作业习题.pdf

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1、习习题题习题习题 2-12-1有密闭于液压缸中的一段直径 d=15cm，长 L=40cm的液压油，它的体积膨胀系数t 6.510 41/K，此密闭容积一端的活塞可以移动。如活塞上的外负载力不变，油温从-20上升到+25，求活塞移动的距离？习题习题 2-22-220时 200mL 的蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为 51s，若200mL 的某液压油在 50时从恩氏粘度计中流尽的时间为 229.5s，试求该液压油的0E、及的值?设油的密度为=0.9g/mL。习题习题 2-32-3图示一液压缸，其缸筒内径 D=12cm，活塞直径 d=11.96cm，活塞长度 L=14cm，若油液粘度 0.065Pa

2、s，活塞回程要求的稳定速度为 v=0.5 m/s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力 F 等于多少？习题习题 2-42-4图示一粘度计，若 D=100mm，d=98mm，l=200mm，外筒转速n=8 r/s，测得的扭矩 T 为 40Ncm，试求油液的粘度?习题习题 2-52-5直径为 d、重量为FG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，活塞浸入的深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度 x?习题习题 2-62-6图示用一圆锥体堵塞直径 d=1cm 的底部通孔，求作用于此锥形体的总作用力?容器中的液体为水。习题习题 2-72-7液压缸直径 D=150mm，柱塞直径

3、d=100mm，液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着 F=50000N 的力，不计油液的重量，求图示两种情况下液压缸中压力分别等于多少？习题习题 2-82-8有一液压泵，流量为 25 L/min，吸油管直径 25mm，泵轴比油箱液面高出 400mm。如只考虑吸油管中的沿程压力损失，油液为30 号液压油，油温为 50，问泵的吸油腔处的真空度为多少（油的密度为 900kg/m3）？习题习题 2-92-9泵从一个大的油池中抽吸油液，流量为 q=150 L/min，油的运动2粘度 0.34cm2/s，密度=900kg/m3。吸油管直径 d=60mm，并设泵的吸油管弯头处局部阻力系数 0.2，吸油口粗滤网

4、的压力损失p 0.178105Pa。如希望泵入口处的真空度 pb不大于0.4105Pa，求泵的吸油高度 H（液面到滤网之间的管路沿程损失可忽略不计）?习题习题 2-102-10液压系统的安全阀，阀座直径d=25mm，当系统的压力为50105Pa 时，阀的开度 x=5mm，通过的流量 q=600 L/min，如果阀的开启压力为 43105Pa，油液密度=900kg/m3，弹簧刚度为 k=20 N/mm，求油液出流角?习题习题 2-112-11图 2.19 中，设出口压力 p2不等于零，则作用在阀芯上的力等于多少？控制体应怎样取？习题习题 2-122-12有一管径不等的串联管道，大管内径为20mm

5、，小管内径为10mm，流过粘度为 30cP 的液体，流量为 q=20 L/min，液体的密度=900kg/m3，问液流在两通流截面上的平均流速及雷诺数?习题习题2-132-13试求如附图所示两并联管路中的流量各为多少？已知总流量q=25 L/min，d1=50mm，d2=100mm，l1=30m，l2=50m。假设沿程压力损失系数1 0.04及2 0.03，则并联管路中的总压力损失等于多少？习题习题 2-142-14当水流经 d=10mm 的孔口，在水头 H=2m 之下流入大气时，试确定流量系数、速度系数和截面收缩系数?已知流量 q=0.294 L/s，射流某一断面中心的坐标 x=3m 和 y

6、=1.2m。习题习题 2-152-15圆柱形滑阀如图所示，已知阀芯直径d=2 cm，进口压力p1 98105Pa，出口压力p2 95105Pa，油液的密度=900kg/m3，通过阀口时的流量系数 Cd=0.65，阀口开度 x=0.2cm，求通过阀口的流量?习题习题 2-162-16在一直径 D=25mm 的液压缸中放置着一个具有 4 条矩形截面（ab）槽的活塞。液压缸左腔的表压力为p 2105Pa，右腔直接回油箱。设习题3油的粘度 30103Pas，进口处压力损失可以忽略不计，试确定由液压缸左腔沿 4 条槽泄漏到右腔去的流量?已知槽的尺寸是 a=2 mm，b=1mm 和 l=120mm。习题习

7、题 2-172-17如图所示，已知泵供油压力为32105Pa，薄壁小孔节流阀 I 的开口为 0.02cm2，薄壁小孔节流阀的开口为 0.01cm2，求活塞向右运动的速度 v为多少？缸中活塞面积 A=100 cm2，油的密度=900kg/m3，负载 R=16000N，液流的流量系数 Cd=0.6。习题习题 2-182-18图示活塞直径 d=20mm，缸套的直径D=22mm，长l=70mm，活塞在力 F=40N 的作用下，从上往下运动，并将油液从间隙中挤出。若活塞与缸套同心，油液的粘度 0.784103Pas 时，问活塞下落 s=0.1m 所需的时间是多少？习题习题 2-192-19润滑油的粘度1

8、.375106Pas，在p 1.6105Pa 的压力下，进入 l0=0.8m，直径 d0=6 mm 的管道，然后流入轴承中部 b=10mm 的环形槽中。轴承长度l=120mm，轴颈d=60mm，间隙h0=0.1mm。如果不考虑轴转动对油液流动的影响，试求轴与轴承同心时，以及轴与轴承偏心距为 0.05mm 时从轴承两端流出的流量?习题习题 2-202-20在长 15m 的金属圆管内，通过 30cSt 的油液，如要求压降不超过0.5105Pa，问管径应选多大？试用 BASIC 语言为本题运算过程编制一程序。（提示：应使管内液流处于层流状态）习题习题 3-13-1 某液压泵在转速为 950 r/mi

9、n 时的理论流量为 160 L/min，在额定压力 295105 Pa 和同样转速下测得的实际流量为 150 L/min，额定工况下的总效率为 0.87，求：1）泵的容积效率?2）泵在额定工况下所需的电机功率?43）泵在额定工况下的机械效率?4）驱动此泵所需多大扭矩？习题习题 3-23-2当泵的额定压力和额定流量为已知时，试说明下列各工况下泵工作压力的读数（管道压力损失除图 c 为p外均略去不计）?习题习题 3-33-3一液压马达，要求输出扭矩为 52.5Nm，转速为 30 r/min，马达的排量为 105 mL/r，求所需要的流量和压力各为多少？（马达的机械效率及容积效率各为 0.9）习题习

10、题 3-43-4某机床液压系统采用一限压式变量泵，泵的流量压力特性曲线如图所示。泵的总效率为 0.7。如机床在工作进给时泵的压力p 45105Pa，输出流量 q=2.5 L/min，在快速移动时泵的压力p 20105Pa，输出流量 q=20L/min，问限压式变量泵的流量压力特性曲线应调成何种图形？泵所需的最大驱动功率为多少？习题习题 3-53-5 图示一变量泵和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压力保持为 4105Pa，变量泵的最大排量 Vp=100 mL/r，泵的转速 np=1000 r/min，容积效率V P 0.94，机械效率mP 0.85，液压马达排量 VM

11、=50 mL/r，容积效率VM 0.95，机械效率mM 0.82，管路损失略去不计，当马达输出转矩为 40 Nm，输出转速为 60 r/min，试求变量泵的输出流量、输出压力及泵的输入功率?习题习题 3-63-6轴向柱塞式液压马达的理论转矩瞬时变动率为TinsZ02sini1T0Zi1Z试为上式编制一计算程序，并绘出 Z=5、6、7、8、9 时该液压马达每转中转矩变化的情况?习题习题 4-14-1附图所示三个液压缸的缸筒和活塞杆直径都是 D 和 d，当输入习题5压力油的流量都是 q 时，试说明各缸筒的移动速度、移动方向和活塞杆的受力情况?习题习题 4-24-2附图示两结构相同的串联液压缸，A1

12、=100 cm2，A2=80 cm2，p1=9105Pa，q1=12 L/min。当不计摩擦损失和泄漏时，问：1）两缸负载相同时的负载和速度各为多少？2）缸 1 不受负载时，缸 2 能承受多少负载？3）缸 2 不受负载时，缸 1 能承受多少负载？习题习题 4-34-3试设计一液压缸：往复快动速度都是 0.1m/s，快速前进时采用差动连接，慢速前进时活塞杆承受的压缩负载为 25000N，已知输入流量为 q=25 L/min，背压为 p2=2105Pa，缸筒和活塞杆都用 45 号钢，缸筒固定活塞杆铰接时的安装长度为 l=1500 mm。习题习题 4-44-4有一液压缸，缸筒直径D=63mm，活塞杆

13、直径d=28mm，假如它采用表 4.1 所示节流口可调式缓冲装置，环形缓冲腔小径为 dc=35mm，试求缓冲行程为 lc=25mm，运动部件质量为 m=2000kg，运动速度为 v0=0.3m/s，摩擦力为 Ff=950N，工作腔液压为 pP=70105Pa 时的最大缓冲压力。缸筒强度够不够？不够怎么办？习题习题 4-54-5有一单杆活塞缸，缸筒直径 D=100mm，工作压力 p1=80105Pa，如活塞杆受压缩时的负载为 55000N，安装方式为两端铰接，计算长度为 l=1500mm。试写出设计该活塞杆直径用的流程图，编制其计算程序，并求出采用 45 号钢料时的直径值?习题习题 5-15-1

14、试分析下述回路中液控单向阀的作用?习题习题 5-25-2三位四通电液换向阀的中位机能能否任意选定？为什么？习题习题 5-35-3有一用工作台上的挡块来操纵的机动二位二通阀，设工作台的移动速度为 6 m/min，挡块迎角=25，机动阀阀芯的最终开度 xv=0.4mm，阀芯直径 d=16mm，阀体上进油口和出油口处的沉割槽宽度各为 5.6mm，两沉割槽6之间的间隔距离为 4mm。油液密度=900kg/m3，流量系数 Cd=0.6，速度系数Cv=1，射流角 690，阀口前后压降p 20105Pa，如阀芯和阀孔间的径向间隙可以忽略不计，试求此阀的瞬态液动力和最大稳态液动力?习题习题 5-45-4图示两

15、系统中各溢流阀的调整压力分别为pA 30105Pa，pB 20105Pa，pC 40105Pa。问在系统的外负载趋于无限大时，该两系统的压力各为多少？习题习题 5-55-5附图中，溢流阀的调整压力为 50105Pa，减压阀的调整压力为15105Pa，试分析活塞在运动期间和碰到死挡块后管路中 A、B 处的压力值?习题习题 5-65-6附图中，定量泵的输出流量 qP为一恒定值，若改变泵出口处节流阀的开口大小，问活塞的运动速度 v 会不会发生变化？流过 a、b、c 三点处的流量各是多少？已知活塞两腔的面积为 A1、A2，管道内径都是 d。习题习题 5-75-7图示的减压回路，已知液压缸无杆腔的有效面

16、积均为 100cm2，有杆腔的有效面积为 50cm2，当最大负载 F1=14103N，F2=4250 N,背压 p=1.5105Pa，节流阀 2 的压差p=2105Pa 时，试问：1）A、B、C 各点的压力（忽略管路损失）？2）泵和阀 1、2、3 最小应选用多大的额定压力？3）若两缸进给速度分别为 v1=3.5cm/s,v2=4cm/s，泵和各阀的额定流量应选多大？4）若通过节流阀的流量为 10 L/min，通过减压阀的流量为 20 L/min，试求两缸的运动速度?习题习题 5-85-8附图所示系统中的元件 A、B、C、D、E 都是些什么阀？各自起什么作用？习题习题 5-95-9各类阀的进、出

17、口如果反接了，阀还能工作吗？逐一分析之?习题习题 5-105-10试用 BASIC 语言为式（57）编制一计算程序，并在 Cd=0.63，习题7dR=16mm，ks=30N，690，pc=20105Pa，910-4kg/cm3的条件下绘出此直动式溢流阀的“压力流量”特性曲线?习题习题 6-16-1有一液压系统，液压泵的压力为 63105Pa，流量为 40 L/min，试选油管的尺寸?习题习题 6-26-2皮囊式蓄能器容量为 2.5 L，气体的充气压力为 25105Pa，当工作压力从 p1=70105Pa 变化到 p2=40105Pa 时，试求蓄能器所能输出的油液体积?习题习题 6-36-3在一

18、个由最高工作压力为 200105Pa 降到最低工作压力为100105Pa 的液压系统中，假设蓄能器充气压力为 90105Pa，问需用多大容量的蓄能器才能输出 5 L 的液体？习题习题 6-46-4有一系统，采用输油量为 400mL/s 的泵，系统中的最大表压力为 70105Pa，执行元件作间歇运动，在0.1s 内需用油 0.81L，如执行元件间歇运动的最短间隔时间为 30s，系统允许的压力差为 10105Pa，试确定系统中所用蓄能器的容量?习题习题 6-56-5有一液压回路，换向阀前管道长20m，内径35mm，流过的流量为 200 L/min，工作压力 50105Pa，若要求瞬时关闭换向阀时，

19、冲击压力不超过正常工作压力的 5%，试确定蓄能器的容量（油液的密度=900kg/m3）?习题习题 6-66-6一单杆液压缸，活塞直径为 100mm，活塞杆直径为 56mm，行程为 500mm。现从有杆腔进油，无杆腔回油，问由于活塞的移动而使有效底面积为 200cm2的油箱内液面高度的变化是多少?习题习题 7-17-1附图所示的进口节流调速系统，液压缸大小腔面积各为A1=100cm2，A2=50cm2，负载Fmax=25000N。1）如果节流阀的压降在Fmax时为 30105Pa，问液压泵的工作压力 pP和溢流阀的调整压力各为多少？82）若溢流阀按上述要求调好后，负载从Fmax25000N 降为

20、 15000N 时，液压泵工作压力和活塞的运动速度各有什么变化？习题习题 7-27-2附图所示的回路中，液压缸两腔的有效面积分别是A1、A2。若活塞往返运动时所受的阻力 F 大小相等，方向与运动方向相反，当换向阀切换后，试比较：1）活塞向左和向右运动时的速度？2）换向阀刚切换后活塞向左和向右运动时的速度刚性？习题习题 7-37-3附图所示的回路中，液压泵输出流量 qP=10L/min，溢流阀调定压力 pP=20105Pa，两个薄壁小孔型节流阀的流量系数都是 Cd=0.67，开口面积分别为 AV1=0.02cm2，AV2=0.01cm2，而油的密度=900kg/m3。如不考虑溢流阀的调压偏差，试

21、问液压缸在克服阻力向右运动时：1）液压缸大腔的最高工作压力能否达到 20105Pa？2）溢流阀的最大溢流量是多少？习题习题 7-47-4附图示一进、出口节流的调速回路。设两个节流阀的开口面积相等，AV1=AV2=0.1cm2，两阀的流量系数均为 Cd=0.67，液压缸两腔的有效面积分别为 A1=100cm2，A2=50cm2，负载 F=5000N，方向始终向左，溢流阀调定压力 pP=20105Pa，泵的流量 q=25 L/min，试求活塞往返运动的速度?这两个速度是否相等？习题习题 7-57-5附图所示回路中，液压缸两腔面积分别为 A1=100cm2，A2=50cm2，当液压缸的负载 F 从

22、0 增大到 30000N 时，液压缸向右运动速度保持不变，如调速阀最小压差p=5105Pa，试问：1）溢流阀最小调定压力 py是多少（调压偏差不计）？2）负载 F=0 时，泵的工作压力是多少？3）液压缸可能达到的最高工作压力是多少？习题习题 7-67-6附图中，如变量泵的转速 n=1000 r/min，排量 V=40 mL/r，泵习题9的容积效率V=0.9，机械效率m=0.9，泵的工作压力pP=60105Pa，进油路和回油路压力损失p进=p回=10105Pa，液压缸大腔面积 A1=100cm2，小腔面积A2=50cm2，液压缸的容积效率V=0.98，机械效率m=0.95，试求：1）液压泵电机驱

23、动功率？2）活塞推力？3）液压缸输出功率？4）系统效率？习题习题 7-77-7附图所示的回路中，已知泵的排量 VP=120 mL/r，转速 nP=1000r/min，容积效率VP=0.95；溢流阀调定压力 py=70105Pa；液压马达的排量 VM=160 mL/r，容积效率VM=0.95，机械效率mM=0.80，负载转矩TM=16Nm；节流阀的最大开度 Av max=200 mm2。若管路损失不计，试问：1）通过节流阀的流量和液压马达的最大转速是多大？2）若将溢流阀的压力调高到 py=85105Pa，其余条件均不变，液压马达的最大转速将变为多少？习题习题 7-87-8分析附图所示双泵供油回路

24、中的输出压力和流量各有多少种？习题习题 7-97-9附图示一实现“快速进给 加压、开泵保压 快速退回”的回路，说明此回路的工作过程？并分析单向阀 1 和 2 的功能？习题习题 7-107-10附图示一使用液控单向阀的平衡回路，叙述其工作过程并分析回路中节流阀的作用？习题习题 7-117-11改正附图所示进口节流调速回路中的错误，并简要分析出现错误的原因（压力继电器用来控制液压缸方向）？习题习题 7-127-12说明附图所示双向差动回路的工作原理。若AA、AB、AC是液压缸左、右腔及柱塞缸的有效工作面积，且AAAB，AB+ACAA，又 qP为液压10泵的流量，求活塞向左和向右的运动速度?习题习题

25、7-137-13说明附图所示压力继电器式顺序动作回路实现 顺序动作时的作用原理。在不增加元件的数目、允许改变元件在回路中位置的条件下，能否使该回路按的顺序动作？画出变动顺序后的液压回路图？电气元件动作名称1DT2DT11DT12DT21DT22DTYJ1）、两个回路各自 进 行独 立 循环 动备注定位夹紧快进工进卸荷（低）快退松开拨销原位卸荷（低）作、互不约束。2）12DT、22DT 中任一个通电时，1DT 便通电；12DT、22DT 均断电时，1DT 才断电。习题习题8-18-1附图所示的液压系统是怎样工作的？按其动作循环表中提示进行阅读，将该表填写完整，并作出系统的工作原理说明？习题习题

26、8-28-2分析评述上述液压系统的特点？习题习题 9-19-1附图所示的液压系统能完成那些要求？习题习题 9-29-2为上题的液压系统选择液压元件并验算有关的性能？习题习题9-39-3试对附图所示的立式组合机床的液压系统进行负载分析并绘制其工况图？已知切削负载为 28000N，滑台工进速度为 50mm/min，快进和快退速度为 6m/min，滑台（包括动力头）的质量为1500Kg，滑台在导轨面上的法向作用力估计为 1500N，往复运动的加速（减速）时间为t=0.05s，滑台用平面导轨，fs 0.2,fd 0.1，快进行程为 100mm，工进行程为 50mm。习题11习题习题 9-49-4一台专

27、用铣床，铣床驱动电机的功率为7.5kw，铣刀直径为120mm，转速为 350 r/min，如工作台重量为 4000N，工件和夹具最大重量为1500N，工作台行程为 400mm，快进速度为 4.5 m/min，工进速度为 601000mm/min。其往复运动的加速（减速）时间为 0.05s，工作台用平导轨，fs 0.2,fd 0.1，试设计该机床的液压系统？习题习题 9-59-5附图 a 是一个用液压缸驱动的传送装置简图。已知传送距离为3m，传送时间为 15s。假定液压缸按附图 b 所示的规律运动，其中加速和减速时间各占传送时间的 10%，工件和拖板总重量为 5103N，拖板和导轨的静、动摩擦系

28、数为 0.2 和 0.1，试求液压缸的最大负载？dDlhT,nFDvdL习题2.4 附图习题2.3 附图12FxdFGh习题2.5 附图2cm1cm习题2.6 附图1m习题13FDFddD习题2.7 附图v2v1kx习题2.10 附图d20习题2.12 附图10q14l2d2ql1d1习题2.13 附图Hdyx习题2.14 附图p1p2dx习题2.15 附图习题15ap=210 Pa5bDl习题2.16 附图vAV1=0.02cm2供油压力5A3210 PaAV2=0.01cm2习题2.17 附图R16FdlD习题2.18 附图0phl0,d0dbl习题2.19 附图a)p节流阀c)习题17F

29、Ab)VMFTAe)d)习题3.2 附图183025q(L/min)AB201510501020304045p(10 Pa)550607063习题 3.4 附图VPVM习题3.5 附图习题19ddDDdpqpqa)b)pqc)习题4.1 附图A112v1F1v2F2p1q1A2p2习题 4.2 附图D20vG1DT2DTa)习题 5.1 附图b)至系统至系统ApBABCpCa)b)习题 5.4 附图习题21BA习题 5.5 附图A1A2vaqAqpqBbc习题5.6 附图22v12F1C13v2BPF2A习题 57 附图ECDBA习题 5.8 附图习题23A1A2vFp1p2pP习题7.1附图

30、F2p1pPqP习题7.3 附图A1A2pP习题7.2 附图24A1A2FAV1AV2qpp习题7.4 附图A1A2FpypP习题7.5 附图习题25A1A2p出p进pP习题7.6 附图pyAVpPVPVMpMTM习题7.7 附图26至系统习题7.8 附图21III习题7.9 附图习题27习题7.10 附图28习题7.11 附图习题29AAABACqP习题7.12 附图14231PD2PD1DT2DT3DT4DT习题7.13 附图30I快进定位拔销松开夹紧工进II快进工进快退I快退YJ11DT21DT22DT2DT12DTp3ppp21DT低高p3p2p1动作名称定位夹紧快 进工 进卸荷(低)

31、快 退松开拔销原位卸荷(低)电 气 元 件1DT 2DT 11DT12DT21DT22DT YJ备 注1)、两个回路各自进行独立循环动作,互不约束2)12DT、22DT中任一个通电时,1DT变通电;12DT、22DT均断电时,1DT才断电习题8.1 附图习题31322DT1DT循环动作1DT2DT 快进 工进 停留 快退 原位+-+-+-习题9.1 附图习题33拔销定位松开夹紧1DT4DT5DT6DT2DT3DT1DT2DT3DT4DT5DT6DT循环动作定位夹紧-快进+-+-+（+）（-）+工进快退-松开拔销-原位卸荷-（+）（-）+（-）（-）+（+）-（-）-+-（-）（+）-（-）习题9.3 附图343ma)pab0c15sb)t习题9.5 附图