液压与气压传动 第1章 液压基本理论

1-10 如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积421 3.210A m -=⨯，出口处管道截面积214A A =，h=1m ，求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量q （液体为理想液体，不计损失）。

解：对截面和建立液体的能量方程：22112222P V P V g g g g ρρ+=+ （1）连续方程v 1122V A V A =（2）又 12P gh P ρ+= （3）方程（1）（2）（3）联立，可得流量43221229.8144 3.210/ 1.462/1515gh q V A A m s L s -⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯= 1-13液体在管道中的流速v=4m/s ，管道内径d=60mm ，油液的运动粘度ν=30×10-6m2/是，试确定流态。

若要保证其层流，其流速应为多少？1-14 有一液压泵，,流量为32L/min, 吸油口比油箱液面高出500mm ，吸油管直径20mm,粗滤网压力降为0.01MPa ，油液的密度为900kg/m3, 油液的运动粘度为20×10-6m2/s, ,问泵的吸油腔处的真空度为多少?1-16 如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积421 3.210A m -=⨯，出口处管道截面积214A A =，h=1m ，求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量q （液体为理想液体，不计损失）。

解：对截面和建立液体的能量方程：22112222P V P V g g g g ρρ+=+ （1）连续方程1122V A V A = （2）s m v v vd /15.1103006.023********3006.04Re 66=⨯==⨯⨯==--湍流νPa p p v gh p p v Pa p gh p h g v h g p g v gp Pa p Pa d v l d lv p s m A q v d q d qd vd r r w w r 184471000014362601441010000143627.129005.08.990020,10000222100001436202.016987.19005.0752Re 752/7.131602.0460/103216981580000102002.060/1032444Re 2222211212222211122222232632=+++=++⨯⨯+⨯⨯=∆+∆++=-===∆=∆==+++=+=∆≈⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=∆≈=⨯⨯==≈=⨯⨯⨯⨯⨯====---λλλραρραααραρρλππππνπνπν绝对压力大气压力真空度层流局部损失沿程损失吸油管（层流）又 12P gh P ρ+= （3）方程（1）（2）（3）联立，可得流量4322144 3.210/ 1.462/q V A A m s L s -===⨯⨯=2-1.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的功率各为多少？解：已知：6305,10/1010/,0.95,0.9,1200/min m v p MPa V mL r m r n r ηη-===⨯===则泵的输出功率：663000510101012000.9100.960t v P p q p q kw η--⨯⨯⨯⨯===⨯⨯= 驱动泵的电动机功率：0.9 1.0530.950.9i P kw P kw η===⨯ 2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。

第1章 液压与气动技术概论液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。

液压与气压传动技术是以流体—液压油液（或压缩空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式，它们的工作原理基本相同。

机器包括原动机、传动机构和执行机构。

原动机有电动机、内燃机、燃气轮机等形式；传动机构有电气传动、机械传动和流体传动，其中，流体传动是利用气体和液体等介质传递动力和能量的，包括气压传动和液体传动。

液体传动是利用液体作为工作介质来传递和控制能量的，包括液力传动和液压传动等两种形式；气压传动是利用气体传递和控制能量的。

液压传动是利用密封容积内液体体积的变化来传递和控制能量的；而液力传动是利用非封闭的液体的动能或势能来传递能量和控制能量的。

1.1 液压传动的工作原理液压千斤顶是机械行业常用的工具，常用这个小型工具顶起较重的物体。

下面以它为例简述液压传动的工作原理。

图1.1所示为液压千斤顶的工作原理图。

有两个液压缸1和6，内部分别装有活塞，活塞和缸体之间保持良好的配合关系，不仅活塞能在缸内滑动，而且配合面之间又能实现可靠的密封。

当向上抬起杠杆时，液压缸1活塞向上运动，液压缸1下腔容积增大形成局部真空，单向阀2关闭，油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入液压缸1下腔，完成一次吸油动作。

当向下压杠杆时，液压缸1活塞下移，液压缸1下腔容积减小，油液受挤压，压力升高，关闭单向阀3，液压缸1下腔的压力油顶开单向阀2，油液经排油管进入液压缸6的下腔，推动大活塞上移顶起重物。

如此不断上下扳动杠杆就可以使重物不断升起，达到起重的目的。

如杠杆停止动作，液压缸6下腔油液压力将使单向阀2关闭，液压缸6活塞连同重物一起被自锁不动，停止在举升位置。

如打开截止阀5，液压缸6下腔通油箱，液压缸6活塞将在自重作用下向下移，迅速回复到原始位置。

液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为331810m -⨯，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。

解： 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810ρ⨯⨯ 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -⨯，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。

解： ''33343049.9105010110V V V m m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯由0P K V V ∆=-∆知： 643070010110 1.45010k V p pa Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ⋅cm,试求其油液的动力粘度。

解：设外筒内壁液体速度为0u08 3.140.1/ 2.512/2fu n D m s m s F TA r rl πτπ==⨯⨯===由 dudy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴===1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ，20C ︒时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ︒，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ︒=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s Eν--=︒-⨯=⨯︒ 21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体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31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。

第一章绪论1－1液压系统中的压力取决于〔〕，执行元件的运动速度取决于〔〕。

1－2液压传动装置由〔〕、〔〕、〔〕和〔〕四局部组成，其中〔〕和〔〕为能量转换装置。

1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。

小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。

求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。

图题1—3第二章液压油液2－1什么是液体的粘性？2－2粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3，试答复以下几个问题：1)30号机油的平均运动粘度为( )m 2／s ；2〕30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s ；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比拟水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。

2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A)粘度较大；(B)粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。

2—7 图示液压缸直径D=12cm ，活塞直径d＝11.96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa ·s 的油液，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" 第三章 液压流体力学根底§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N 。