液压与气动技术题库Word文档下载推荐.docx

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m

/s，ρ=900Kg/m

，弯头处的局部损失系数ξ=0.2，吸油口粗滤器网上的压力损失ΔP=0.02MPa。

若希望泵吸油口处的真空度不大于0.04MPa，求泵的安装（吸油）高度（吸油管浸入油液部分的沿层损失可忽略不计）。

图2-4

8.如图2-5所示：

已知：

D=150mm，d=100mm，活塞与缸体之间是间隙配合且保持密封，油缸内充满液体，若F=5000N时，不计液体自重产生的压力，求缸中液体的压力。

图2-5

9.如图2-6所示为一粘度计,若D=100mm,d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s时,测得的转矩T=40N·

cm,试求其油液的动力粘度。

图2-6

10.用恩氏粘度计测得某液压油（ρ=850kg/m3）200mL流过的时间为t1=153s,20℃时200mL的蒸馏水流过的时间为t2=51s,求该液压油的恩氏粘度°

E、运动粘度ν和动力粘度μ各为多少?

11.如图2-7所示,一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面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ρ=1000kg/m3,试求容器内的真空度。

图-7

12.如图2-8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,活塞浸入深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度x。

图2-8

13.如图2-9所示容器A中的液体的密度ρA=900kg/m3,B中液体的密度为ρB=1200kg/m3,ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,U形管中的测压介质为汞,试求A、B之间的压力差。

图2-9

14.如图2-10所示,已知水深H=10m,截面A1=0.02m2,截面A2=0.04m2,求孔口的出流流量以及点2处的表压力（取α=1,不计损失）。

图2-10

15.如图2-11所示，一抽吸设备水平放置,其出口和大气相通,细管处管道截面积A1=3.2×

10-4m2,出口处管道截面积A2=4A1,h=1m,求开始抽吸时,水平管中所必须通过的流量q（液体为理想液体,不计损失）。

图2-11

16.如图2-12所示为一水平放置的固定导板,将直径d=0.1m,流速v为20m/s的射流转过90°

求导板作用于液体的合力大小及方向（ρ=1000kg/m3）。

图2-12

17.如图2-13所示，油缸柱塞的重量和外负载共有F=1200N，柱塞直径d=39.8mm，缸筒孔直径D=400mm封油长度L=40mm，油为20#机械油，密度为ρ=898kg/m3，试求活塞在力的作用下的下降速度。

图2-13

18.某液压泵流量为q=16l/min,且安装在油面以下，如图2-14所示。

已知油的密度为ρ=900kg/m3,运动粘度υ=11×

10-6m2/s，油管直径d=18mm，若油箱油面位置高度不变，油面压力为1个标准大气压（1个标准大气压=1.03×

105pa）,从油箱底部到油泵吸油口处的管子总长L=2.2m，油箱油面到油泵吸油口中心高度h=0.9m,若仅计管中沿程损失，求油泵吸油口处的绝对压力。

（重力加速度为g=10m/s2）。

图2-14

第三章液压泵与液压马达

1.液压泵的两个工作条件是什么？

简述外啮合齿轮泵的工作原理。

2.什么是液压泵的排量？

理论流量？

实际流量？

容积损失和容积效率？

3.齿轮泵的压力提高主要受到哪些因素影响？

可以采用哪些措施来提高齿轮泵的压力？

4.某液压泵的工作压力为10.0MPa，转速为1450.0r／min，排量为46.2mL/r,容积效率为0.95，总效率为0.9。

求泵的实际输出功率和驱动该泵所需的电机功率。

5.已知液压泵的额定压力为Pn,额定流量为qn,如不计管路压力损失，试确定在图3-1所示各工况下，泵的工作压力P（压力表读数）各为多少？

图3-1

6.轴向柱塞泵如何实现双向变量泵功能?

7.双作用叶片泵的叶片底部为什么要通入压力油？

压力油是如何引入到叶片泵的底部的？

8.双作用叶片泵的叶片在转子上是如何安装了？

为什么要这么安装？

在安装双作用叶片泵时，如果让电动机的转向与规定的方向相反，会产生什么后果？

9.液压泵或马达的工作油液温度发生变化时，对泵或马达的容积效率产生怎样的影响，用所学的力学知识说明之。

9.一泵排量为q，泄漏量△Q=cp（c为常数；

p为工作压力）。

此泵可兼作马达马达使用。

当两者运转速度和压力相同时，其容积效率是否相同？

为什么？

（提示：

分别列出两者容积效率的表达式）。

10.一液压马达的排量q=80cm3/r，负载转矩为50N·

m时，测得其机械效率为0.85。

将此马达作泵使用，在工作压力为4.62MPa时，其机械损失转矩与上述液压马达工况相同，求此泵的机械效率。

11.一泵当负载压力为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q=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，求此时液压马达的容积效率。

先求马达的负载压力）

12.列出径向柱塞泵的理论流量计算公式。

13.如3-2图所示凸轮转子泵，其定子内曲线为完整的圆弧，壳体上有两片不旋转但可以伸缩（靠弹簧压紧）的叶片。

转子外形与一般叶片泵的定子曲线相似。

说明泵的工作原理，在图上标出其进、出油口。

并指出凸轮转一转泵吸排油几次。

图3-2

14.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功率各为多少?

15.某液压泵的转数为950r/min,排量为Vp=168mL/r,在额定压力29.5MPa和同样转速下,测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87,求:

（1）泵的理论流量qt。

（2）泵的容积效率ηv和机械效率ηm。

（3）泵在额定工况下,所需电动机驱动功率pi。

（4）驱动泵的转矩Ti。

16.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。

2）叶片泵最大可能的排量Vmax。

17.一变量轴向柱塞泵,共9个柱塞,其柱塞分布圆直径D=125mm,柱塞直径d=16mm,若液压泵以3000r/min转速旋转,其输出流量q=50L/min,问斜盘角度为多少（忽略泄漏的影响）?

18.一限压变量叶片泵特性曲线如习题图3-3所示,pB＜1/2pmax,试求该泵输出的最大功率和此时的压力。

习题图3-3

第四章液压缸

1.塞式液压缸有几种结构形式，各有何特点，它们分别用在什么场合？

2.以单杆活塞式液压缸为例，说明液压缸的一般结构形式。

3.液压缸的哪些部位需要密封，常见的密封方法有哪些？

4.液压缸如何实现排气？

5.液压缸如何实现缓冲？

6.已知单杆活塞式液压缸的内径D=50mm，活塞杆直径d=35mm，泵的流量为8L/min。

试求：

（1）液压缸差动连接时的运动速度。

（2）若液压缸在差动阶段所能克服的外负载为F=1000N，无杆腔内油液的压力该有多大（不计管路压力损失）？

7.如图4-1所示，两个结构相同的液压缸相互串联，无杆腔的面积A1=100×

10-4㎡,有杆腔的面积A2=80×

10-4㎡，缸1输入压力p1=9MPa，输入流量q1=12L/min，不计损失和泄漏，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（p2=0.5p1）时，两缸各能承受的负载。

（3）缸1不承受负载（F1=0）时，缸2所能承受的负载。

图4-1

8.如图4-2所示的增压缸，设活塞直径D=60mm，活塞杆直径d=20mm，当输入压力为p1=50×

105Pa时，求输出压力p2为多少？

图4-2

9.如图4-3所示，三个液压缸的缸筒和活塞直径都是D和d，当输入流量都是q时，试说明各缸的运动速度、移动方向和活塞杆的受力情况。

图4-3

10.已知液压缸的活塞有效面积为A,运动速度为v，有效负载为FL供给液压缸的流量为Q，压力为p。

液压缸的总泄漏量为Q,总摩擦阻力为f。

试根据液压马达的容积效率和机械效率的定义，求液压缸的容积效率和机械效率的表达式。

11.如图4-4所示为一柱塞缸，其中柱塞固定，缸筒运动。

压力油从空心柱塞通入，压力为p，流量为Q。

柱塞外径为d，内径为d0，试求缸筒运动速度v和产生的推力F.

图4-4

12.如图4-5所示用一对柱塞实现工作台的往复。

如这两柱塞直径分别为d1和d2，供油流量和压力分别为Q和p，试求其两个方向运动时的速度和推力。

图4-5

13.图4-6中D=50mm，d＝35mm，液压泵供油压力为2.5MPa，流量10L/min，求差动连接的运动速度和推力。

如果不考虑管路损失，则实现p1p，而p2＝2.6MPa，求液压缸的推力。

图4-6

14.图4-7（a）中，小液压缸（面积为A1）回油腔的油液进入大液压缸（面积为A2）.而在图4-7（b）中，两活塞用机械直接连接，油路连接和图（a）相似，供给小液压缸的流量为Q,压力为p。

试分别计算图（a）和图（b）中大活塞杆上的推力和运动速度。

图4-7

15.一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接，快速退回时，压力油输入液压缸有杆腔。

假如活塞往复快速运动时的速度都是0.1m/s，慢速运动（无杆腔进油）时负载为25000N，输入流量Q=25L/min，背压p2＝2×

105Pa，要求：

（1）确定活塞和活塞杆直径；

（2）如缸筒材料的［δ］＝5×

107N/m2，计算缸筒的壁厚。

16.某一差动的液压缸缸往返速度要求

（1）V快进=V快退；

（2）V快进=2V快退。

求：

活塞面积A1和活塞杆面积A2之比是多少?

17.某液压缸的缓冲装置数据如下：

缓冲行程L0=25mm，缓冲柱塞直径d0=35mm，活塞直径D=63mm，运动部件的总质量m=2000kg，其运动速度v=18m/min，摩擦力Ff=950N，作用在无杆腔的液压力F=21820N。

试确定缓冲时的最大冲击压力。

18.设计一单出杆推力液压缸，活塞返回的速度为40m/min，返回时克服的负载力为8×

104N，差动进给时速度为60m/min，克服的阻力为4000N。

供油压力为10MPa。

（1）液压缸直径与活塞杆直径；

（2）工作行程与返回行程所需流量。

第五章液压控制阀

1.分别说明O型、M型、P型和H型三位四通换向阀在中间位置时的性能特点。

2.二位四通换向阀能否作二位三通阀使用？

具体如何接法？

3.画出下列各种名称的方向阀的图形符号：

（1）二位四通电磁换向阀；

（2）二位二通行程换向阀（常开）；

（3）二位三通液动换向阀；

（4）液控单向阀；

（5）三位四通M型机能电液换向阀；

（6）三位四通Y型电磁换向阀。

4.如图5-1所示电液换向阀中，电磁先导阀为什么采用Y型中位机能？

能否用O型、P型或其它型机能？

图5-1

5.如图5-2所示位内控内排电液换向阀的换向回路，电液换向阀中的主阀机能为M型，当电磁铁1DT或2DT通电吸合时，液压缸并不工作，这是什么原因？

图5-2

6.如图5-3示为采用二位二通电磁阀A,蓄电池B和液控单向阀C组成的换向回路，试说明液压缸是如何实现换向的？

图5-3

7.试分析图5-4所示回路中液控单向阀的作用。

图5-4

8.如图5-5所示为采用行程换向阀A,B以及带定位机构的液动换向阀C组成的连续往复回路，试说明其工作原理。

图5-5

9.试用若干个二位二通电磁换向阀组成使液压缸换向的回路，画出其原理图。

10.如图5-6所示回路能使现快进（差动连接）→慢进→快退→停止卸荷的工作循环，试列出其电磁铁动作表（通电用“+”，断点用“-”）。

图5-6

8.弹簧对中型三位四通电液换向阀，其先导阀的中位机能及主阀的中位机能能否任意选定?

9.溢流阀、减压阀和顺序阀各有什么作用？

它们在原理上、结构上和图形符号上有何异同。

10.背压阀的作用是什么？

哪些阀可以做背压阀？

11.如图5-7所示两系统中的溢流阀的调整压力分别为PA=4MPa，PB=3MPa，PC=3MPa，当系统外载无穷大时，泵的出口压力各为多少？

图5-7

12.一夹紧回路，如图5-8所示。

若溢流阀的调定压力PY=5MPa，减压阀的调定压力PJ=2.5MPa，试分析活塞快速运动时和工件夹紧后，A、B两点的压力各为多少？

图5-8

13.如图5-9所示液压缸，A1=30×

10-4m2，A2=12×

10-4m2，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Ak是阀芯承压面积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?

图5-9

14.先导式溢流阀主阀芯上的阻尼孔直径d0=1.2mm，长度l=12mm，通过小孔的流量q=0.5L/min，油液的运动粘度为ν=20×

10-6m2/s。

试求小孔两端的压差（ρ=900kg/m3）。

15.如图5-10所示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa，减压阀的调整压力为2.5MPa。

试分析下列各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态?

（1）当泵压力等于不同溢流阀调定压力时，夹紧缸夹紧工件后，A、C点的压力各为多少?

（2）当泵压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa时（工件原先处于夹紧状态），A、C点的压力为多少?

（3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A、B、C三点的压力各为多少?

图5-10

16.如习题图5-11所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2=100×

10-4m2，缸Ⅰ上的负载F=3.5×

104N，缸Ⅱ运动时负载为零，不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。

溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为40MPa、3.0MPa和2.0MPa。

求下列三种情况下A、B和C点的压力。

（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。

（2）1YA通电，液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。

（3）1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时。

图5-11

17.从结构原理图和符号图，说明溢流阀、顺序阀和减压阀的异同点和各自的特点。

18.如图5-12所示，一先导式溢流阀遥控口和二位二通电磁阀之间的管路上接一压力表，试确定在不同工况时，压力表所指示的压力值：

（1）二位二通电磁阀断电，溢流阀无溢流；

（2）二位二通电磁阀断电，溢流阀有溢流；

（3）二位二通电磁阀通电。

图5-12

19.将减压阀的进、出油口反接，会出现什么情况？

（分进油压力高于和低于调定压力两种情况讨论）。

20.顺序阀可作溢流阀用吗？

溢流阀可作顺序阀用吗？

21.在习题图5-13所示回路中，若泵的出口处负载阻力为无限大，溢流阀的调整压力分别为p1=6MPa，p2=4.5MPa。

试问：

（1）换向阀下位时A、B、C点的压力各为多少?

（2）换向阀上位时A、B、C点的压力各为多少?

图5-13

22.直动式溢流阀的阻尼孔起什么作用？

如果它被堵塞将会出现什么现象？

如果弹簧腔不合回油腔接，会出现什么现象？

23.若把先导式溢流阀的遥控口当成泄漏口接油箱，这时液压系统将会产生什么问题？

24.试确定图5-14所示回路（各阀的调定压力注在阀的一侧）在下列情况下，液压泵的最大出口压力：

（1）全部电磁铁断电；

（2）电磁铁2DT通电；

（3）电磁铁2DT断电，1DT通电。

图5-14

25.图示5-15（a）、（b）回路的参数相同，液压缸无杆腔面积A=50cm3，负载FL=10000N,各阀的调定压力如图所示，试分别确定此两回路在活塞运动时和活塞运动到终端停止时A,B两处的压力。

图5-15

26.如图5-16所示液压系统，液压缸的有效面积A1=A2=100cm3，缸Ⅰ负载FL=35000N,缸Ⅱ运动时负载为0，不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。

溢流阀。

顺序阀和减压阀的调整压力分别为4MPa，3MPa和2MPa，求在下列三种情况下A,B,C三处的压力。

（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；

（2）1DT有电，液压缸Ⅰ运动时及到终点停止运动时；

（3）1DT断电，2DT有电，液压缸Ⅱ运动时及碰到固定档块停止运动时。

图5-16

27.节流阀前后压力差Δp=0.3MPa，通过的流量为q=25L/min，假设节流孔为薄壁小孔，油液密度为ρ=900kg/m3。

试求通流截面积A。

28.在图5-17所示回路中，已知D=100mm，活塞杆直径d＝70mm，负载FL=25000N.

（1）为使节流阀前后压差为0.3MPa,溢流量的调定压力应取何值？

（3.33MPa）

（2）上述调定压力不变，当负载FL降为15000N时，活塞的运动速度将怎样变化？

（v增加二倍）

图5-17

39.在图5-18所示两种回路中，用定值减压阀和节流阀串联来代替调速阀，能否起到调速阀的稳定速度的作用。

图5-18

30.在图5-19所示回路中，A1=2A2=50㎝2，溢流阀的调定压力ps=3MPa，试回答下列问题：

（1）回油腔背压p2的大小由什么因素来决定？

（2）当负载FL=0时，p2比p1高多少？

系统的最高压力是多少？

（3）当泵的流量略有变化时，上述结论是否需要修改？

图5-19

31.如图5-20所示为采用先节流后减压的调速阀，试分析其工作原理？

图5-20

32.如图5-21所示为采用中、低压系列调速阀的回油路调速系统，溢流阀调定压力ps=4MPa，其他数据如图所示，工作时发现液压缸速度不稳定，试分析原因，并提出改进措施。

图5-21

33.插装阀由哪几部分组成？

与普通阀相比有何优点？

第六章辅助元件

1.蓄能器有哪些用途？

安装使用时应注意哪些问题？

2.对过滤器的基本要求有哪些？

不同类型过滤器之间是否可以替用？

3.在设计开式液压油油箱结构时应考虑哪些因素？

4.各种密封各有何特点？

失效原因如何？

5.油管安装时应注意哪些问题？

6.在一个由最高工作压力为20MPa降到最低工作压力为10MPa的液压系统中,假设蓄能器充气压为9MPa,供给5L的液体,问需要.多大容量的蓄能器?

7.一气囊式蓄能器容量为2.5L,气体的充气压为2.5MPa,当工作压力从P1=7MPa变化到h=5iUPa时,试求蓄能器能输出液体的体积?

8.有一使用蓄能器的液压系统（如图6-1所示）,泵的流量为400EI1L/s,系统的最大工作压力（表压力）为7MPa,允许的压力降为1MPa,执行元件做间歇运动。

运动时0.1s内用油量为0.8L;

间歇时最短时间为3Oso试确定系统中所用蓄能器的容量

图6-1

9.液压机的压制力为500kN,液压缸行程为10cm,速度为4cm/s,每分钟完成2个动作循环。

液压泵的工作压力为14MPa,效率为0.9,如改用工作压力范围为10MPa～14MPa的蓄能器对液压缸供油,充气压力为9MPa,试计算采用与不采用蓄能器时液压泵所需功率及蓄能器的容积。

图6-2

10.有一液压回路,换向阀前管道长20m,内径35mm,通泊流量为200L/min,工作压力5WEa,若要求瞬时关闭换向阀时,冲击压力不许超过正常工作压力的5%,试确定蓄能器的容量（油液密度为900ltg/m3）。

11.某泵的流量为20L/min，转速为350/min,系统的正常工作压力为5Mpa,要求脉动压力变化率控制在3%之内〔设脉动压力变化率为鸟,其定义为Ap=P1（允许最高脉动压力）-p（正常工作压力）/p〕,当用蓄能器来吸收泵的压力脉动时,试确定蓄能器的容量、规格。

12.如图6-2所示为一机器在一个工作循环中所需流量。

为节约能量，液压系统中采用一蓄能器与泵并联。

试求泵的合理流量及蓄能器应有的工作容积。

13.液压系统中滤油器的容量如果选的太小，易引起哪些故障？

第七章液压系统基本回路

1.图7-1所示油路,若溢流阀和减压阀的调定压力分别为5.0MPa，2.0MPa,试分析活塞在运动期间和碰到死挡铁后，溢流阀进油口、减压阀出油口处的压力各为多少？

（主油路关闭不通，活塞在运动期间液压缸负载为零，不考虑能量损失）

图7-1

2.图7-2所示回路,顺序阀和溢流阀的调定压力分别为3.0MPa与5.0MPa问在下列情况下,A、B两处的压力各等于多少？

（1）液压缸运动时，负载压力为4.0MPa。

（2）液压缸运动时，负载压力为1.0MPa。

（3）活塞碰到缸盖时。

图7-2

3.试说明图7-3所示容积调速回路中单向阀A和B的功用。

从液压缸的进出流量大小不同考虑）

图7-3

4.图7-4所示回路能否实现“缸1先夹紧工件后，缸2再移动”的要求?

为什么?

夹紧缸的速度能调节否?

图7-4

5.图7-5串联调速阀实现的慢速-慢速切换方案有什么优缺点？

图7-6并联调速阀实现的慢速-慢速切换方案有什么优缺点？

图7-5图7-6

6.图7-7液压锁紧回路中，为什么要采用H型中位机能的三位换向阀？

如果换成M型中位机能的换向阀，会有什么情况出现？

图7-7

7.图7-8串联液压同步回路中，为什么要采用液动单向阀？

如果换成普通单向阀怎么样？

三位四通换向阀3为什么要采用Y型中位机能？

如果将它换成O型中位机能怎么样？

图7-8

8.如图7-9所示的回路中，已知油泵的参数为：

排量为Vb=120ml/r，`转速为nb=1000r/min，容积效率为ηbv=0.95。

马达的排量为Vm=160ml/r，容积效率为ηmv=0.95,机械效率为ηmm=0.8。

马达负载转矩为Tm=16N.m。

节流阀阀口