液压传动与控制课后题及详解答案

220?20?4?8???8.64?20?26 ?Et? ?2?416?? Et1?2.875 Et2??0.375（舍去）

1-10如图所示直径为d，重量为G的柱塞浸没在液体中，并在F力作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ，柱塞浸入深度为h，试确定液体在测压管上升的高度x。

解：设柱塞侵入深度h处为等压面，即有

F?G??g?h?x?

1?d244?F?G??h 2?g?d题1-10图

导出 x?

1-11在题图1-12所示的阀上，如果流过的流量为1×53

10cm／min，开口量为2mm，阀芯直径为30mm，液流流过开口时的角度θ＝69°，问阀芯受到的轴向液动力是多少?

解：

q?105cm3/min?105?10?6/60?1.67?10?3m3/sA?2?10?3?30?10?3???1.885?10?4m2 v?q/A?1.67?10?3/1.885?10?4?8.842m/s

F??????q?1v1cos?1

?3，?F?900?1.67?10 取 ?1?1?8.842?cos69??4.753?N?

1-12圆柱形滑阀如图所示。已知阀芯直径d =20mm，进口油压p1 =9.8MPa，出口油压p2

3

=9.5MPa，油液密度ρ = 900kg／m，阀口流量系数C =0.62。求通过阀口的流量。

解：

Ax?20?10?3???2?10?3?1.26?10?4m2??

q?C?Ax?2??p2?9.8?9.5??106?2.012m3/s900?0.62?1.26?10?4??12072L/min

??题1-12图

［13］

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1-13如图所示，油管水平放置，1-l断面和2-2断面处的直径为d1、d2，液体在管路作连续流动，若不考虑管路能量损失。

(1) 断面1-1、2-2处哪一点压力高?为什么?

(2)若管路通过的流量为q，试求断面1-1和2-2两处的压力差Δp。

题1-13图

解：（1）用1－1和2－2截面列伯努利方程 ?h1?h2

其连续性方程为： A1v1?A2v2 ?A1?A2 ?v1?V2

代入伯努利方程得出 p2?p1，即2－2处的压力高 （2）v1?qq4q4q??2，v2?2 A12?d1?d2?d142p1?p2v12?v2? 代入伯努利方程得出 ?g2g ?p?p2?p1?2??g?v12?v22g8?g2?11??? ??2?44???d1d2?2

1-14已知管子径d =20mm，液体的流速υ =5.3m／s，液体运动粘度v =0.4cm／s，求

液流的雷诺数和流态。

解：Re?4vd5.3?0.02??2650?Rec?2320 V0.4?10?4

所以流态为紊流

1-15有一光滑的圆管，径8mm，有N32号机械油(40℃)，流过流量q＝30L／min，问流动状态如何?若流量不变，管径为何值时流态可为层流?

解：N32机械油40℃时V?32cst?32?10m/s

?62q30?10?3??9.95m/s v?A60???0.0042 （1）Re?

所以流态为紊流

4vd9.95?0.08??2487.52650?Rec?2320 ?6V32?10 6

（2）d?2R?2Rev2R4V?evA4?4q d?2Rev?d2 4?4q

16?30?10?3d?2?2320?32?10?6?d2600.466d2?0.008d?0 d?0.466d?0.008??0

?d1?0.0172m?17.2mmd2?0?舍去? 管径为17.2mm时流态可为层流。

1-16如图所示，当阀门关闭时压力表读数为0.25 MPa，阀门打开时压力表读数为0.06 MPa，如果d =12mm，ρ = 900kg／m3，不计液体流动时的能量损失，求阀门打开时的液体流量q。

解：用Ⅰ－Ⅰ和Ⅱ－Ⅱ截面列伯努利方程 ?h1?h2 v1?0

?p1?g?p2v2?g?2g ?v??9.81??0.25?0.06??1062900?9.81?20.55m/sq?vA?20.55?14??0.0122 ?2.32?10?3m3/s?139.4L/min1-17什么是气穴和气蚀?它们有什么危害?

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题1-16图

［14］

第二章 液压泵及液压马达

2-l 什么是容积式液压泵?它是怎样进行工作的?这种泵的实际工作压力和输油量的大小各取决于什么?

2-2 什么是液压泵和液压马达的额定压力?其大小由什么来决定?

2-3 外啮合齿轮泵的困油现象、径向力不平衡是怎样引起的?对其工作有何影响?如何解决?提高其压力的措施是什么？

2-4 为什么外啮合齿轮泵的齿数少而模数大？

2-5 双作用叶片泵定子表面的过渡曲线为何要做成等加速—等减速曲线?其最易磨损的地方在吸油区还是在压油区？

2-6 外反馈限压式变量叶片泵有何特点?适用于什么场合?用什么方法来调节它的流量—压力特性?

2-7 为什么双作用叶片泵的流量脉动很小？叶片数为4的倍数时为什么其流量脉动为最小?

2-8 斜盘式轴向柱塞液压马达，己知其排量VM，输入和输出的油液压力分别为pM1和pM2，试求其理理论平均转矩TMt。

解：TMt=

1(pM1?pM2)Vm 2?2-9 试分析图2–25所示轴向柱塞泵及图2–32所示轴向柱塞马达的工作原理及结构。 2-10如题图所示，己知液压泵的排量VP=10mL/r，转速np=1000r/min；容积效率?pv随压力按线性规律变化，当压力为溢流阀调定压力4MPa时，?pv=0.6；液压

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缸A、B的有效面积皆为100㎝；A、B液压缸需举升的重物分别为WA=4500N、WB=10000N（略去液压缸的机械容积效率）试求：

（1）A、B液压缸举物上升速度； （2）上升和上升停止时和系统压力；

（3）上升和上升停止时液压泵的输出功率。 解：

（1）A、B液压缸举物上升速度

由题可知，容积效率?pv随压力按线性规律变化，当压力为调定压力4MPa时，ηpv =0.6

题2-10图 即 ?pv =1－0.1×4=0.6 A缸： pA?WAA?4500?0.45100MPa

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