机床液压传动习题集
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液压传动复习题(附参考答案)一、填空题1.液压系统中的压力取决于(),执行元件的运动速度取决于()。
(负载;流量)2.液压传动装置由()、()、()和()四部分组成,其中()和()为能量转换装置。
(动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件;动力元件、执行元件)3.液体在管道中存在两种流动状态,()时粘性力起主导作用,()时惯性力起主导作用,液体的流动状态可用()来判断。
(层流;紊流;雷诺数)4.由于流体具有(),液流在管道中流动需要损耗一部分能量,它由()损失和()损失两部分组成。
(粘性;沿程压力;局部压力)5.通过固定平行平板缝隙的流量与()一次方成正比,与()的三次方成正比,这说明液压元件内的()的大小对其泄漏量的影响非常大。
(压力差;缝隙值;间隙)6.变量泵是指()可以改变的液压泵,常见的变量泵有( )、( )、( )其中()和()是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量,()是通过改变斜盘倾角来实现变量。
(排量;单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵;单作用叶片泵、径向柱塞泵;轴向柱塞泵)7.液压泵的实际流量比理论流量();而液压马达实际流量比理论流量()。
(大;小)8.斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为(与)、(与)、(与)。
(柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘)9.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是()腔,位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是()腔。
(吸油;压油)10.为了消除齿轮泵的困油现象,通常在两侧盖板上开(),使闭死容积由大变少时与()腔相通,闭死容积由小变大时与()腔相通。
(卸荷槽;压油;吸油)11.齿轮泵产生泄漏的间隙为()间隙和()间隙,此外还存在()间隙,其中()泄漏占总泄漏量的80%~85%。
(端面、径向;啮合;端面)12.双作用叶片泵的定子曲线由两段()、两段()及四段()组成,吸、压油窗口位于()段。
(大半径圆弧、小半径圆弧、过渡曲线;过渡曲线)13.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉,可以改变泵的压力流量特性曲线上()的大小,调节最大流量调节螺钉,可以改变()。
《液压传动》复习题第一章一、填空题1、液压传动是用作为工作介质,利用它不可压缩的性质,来实现转换的。
2、每单位面积上所受的作用力,称为,工厂中常称为压力。
3、液体传递原理,或称做“帕斯卡”原理,即密封容器里的液体,当一处受到压力作用时,这个压力将通过液体传到各个连通容器内,并且其压力值到处。
4、液压传动系统中常常碰到的一个基本概念是:液压系统中的工作压力决定于,而液压泵必须在额定以下工作。
5、液压传动系统中压力可分为、、、和超高压五个等级,低压是指系统压力低于公斤/厘米2。
6、单位时间内进出液压缸或通过管道的液体的体积称为,常用单位是厘米3/秒或升/分。
7、液压传动的一个重要概念是:进出液压缸的流量等于液压缸面积乘以活塞运动速度,所以当液压缸面积一定时,液压缸(或活塞)的运动速度决定于进入液压缸的。
8、由于液体不可压缩,在压力作用下液体中间也不可能有空隙,所以液体流经管道每一截面的流量应相等,因而进入管道一端和自管道另一端流出的液体的流量相等,这就是液体流动原理。
9、液体在管道中流动会产生阻力,这种阻力称为液阻。
液阻会造成压力损失。
压力损失有两种:一种叫沿程损失,一种叫。
10、根据液体流动的连续性原理,液压系统中在同一通道中任一截面的流量相同,各截面的平均流速随截面的不同而改变。
截面积小,平均流速,截面积大,平均流速。
11、在液压传动系统中,液压泵将电动机的转变为油的液压能。
液压缸和活塞又将油的液压能转变为工作机构运动的机械能,而油则是用来传递动力的工作介质。
12、液压传动系统一般由、、、四个部分组成。
二、判断题1、液压传动是用油液作为工作介质,利用它不可压缩的性质,来实现能量转换的。
()2、在液压传动系统中,传递运动和动力的工作介质可用汽油和煤油。
()3、在液压系统中,管道越长,流速越快,损失就越大,相反,管道越短,损失就越小。
()4、液压系统中,所有泄漏都是油液从高压向低压处流动造成的。
()5、液压缸是动力元件,泵是执行元件。
第一章绪论液压传动,由于它有很多突出的优点,所以在工业部门中获得了广泛的应用。
它的主要优点是:在极低的稳定速度下能够产生极大的推力(或转矩);单位功率的系统重量轻,尺寸小。
而它的缺点—--泄漏,可以采用密封技术加以减小或消除。
1-1千斤顶的小活塞直径为10mm,行程20mm,大活塞直径为40mm,重物W为50000N,杠杆比为L:l=500:25,求1)杠杆端施加多少力才能举起重物W?2)此时密封容积中的液体压力等于多少?3)杠杆上下动作一次,重物的上升量。
又如小活塞上有摩擦力200N,大活塞上有摩擦力1000N,并且杠杆每上下一次,密封容积中液体外泄0.2cm3到油箱,重复上述计算。
注:演算此题,可体会到得之于力,失之于速的道理。
考虑损失后,对输入功率、输出功率及功率损失有一初步的概念。
1-2液压传动系统有泵、阀、执行元件、油箱、管路等元件和辅件,还得有驱动泵的电机。
而如电机驱动系统,似乎只需一只电机就行了。
为什么说液压系统的体积小,重量轻呢?1-3液压系统中,要经过两次能量的转换,一次是电机的机械能转换成泵输出的流动液体的压力能,另一次是输入执行元件的流动液体的压力能转换成为执行元件的机械能。
经过能量转换是要损失能量的,那么为什么还要使用液压系统呢?第二章 液 压 油在液压系统中,液压油是一个重要的环节,它不仅传递动力和信号,而且还起到润滑冷却的作用。
常用的液压油是矿物油型的。
液压油的性质对液压系统的特性有很大的影响。
在液压油的物理性质中,最主要的有:粘性、可压缩性、比热容及体积膨胀系数。
粘性影响着液压系统的阻力以及液压油通过缝隙的泄漏;在研究液压系统的动态特性时要考虑油液的可压缩性;而液压系统中油液的温升却和系统的功率损耗、装置散热条件以及和油液的比热容值有关。
因此要熟悉这几个参数的物理概念和它们的计算方法。
2-1 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K t /1105.64-⨯=β,此密闭容积一端的活塞可以移动。
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()四部分组成,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/m3,试回答以下几个问题:1) 30号机油的平均运动粘度为( )m2/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—6m2/s,密度ρ=1000kg/m3;20℃时空气的运动粘度为15×10—6m2/s,密度ρ=1.2kg/m3;试比较水和空气的粘度( )(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?图题2-7第三章液压流体力学基础§ 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。
机床液压传动习题集答案在机床液压传动的习题集中,通常会包含对液压传动系统原理、元件、系统设计、故障诊断等方面的习题。
以下是一些典型的习题及答案示例:习题 1:简述液压传动系统的工作原理。
答案:液压传动系统通过液体的压力能转换为机械能来实现能量的传递和控制。
系统主要由液压泵、执行元件(如液压缸或液压马达)、控制元件(如阀门)、辅助元件(如油箱和管路)等组成。
液压泵将机械能转换为液体的压力能,液体通过管路输送至执行元件,再将压力能转换为机械能,驱动机床运动。
习题 2:液压泵有哪些类型,它们各自的特点是什么?答案:液压泵主要有以下几种类型:1. 齿轮泵:结构简单,成本较低,但流量脉动较大。
2. 叶片泵:流量平稳,噪音低,但结构复杂。
3. 柱塞泵:压力高,流量大,但体积较大,成本较高。
4. 螺杆泵:自吸能力强,流量连续,但制造精度要求高。
习题 3:液压缸的工作原理是什么?答案:液压缸是液压传动系统中的执行元件,其工作原理是利用液体压力来实现直线运动。
当液压泵提供压力油时,液体进入液压缸的一端,推动活塞运动,从而实现工作台或刀具的直线运动。
活塞的另一端通过回油管道将油液返回油箱,完成一个工作循环。
习题 4:液压系统中的控制阀有哪些作用?答案:液压系统中的控制阀主要有以下作用:1. 方向控制阀:改变液体流动方向,控制执行元件的运动方向。
2. 压力控制阀:控制系统中的压力,保证系统安全运行。
3. 流量控制阀:调节通过阀门的流量,控制执行元件的速度。
4. 顺序控制阀:控制多个执行元件的先后动作顺序。
习题 5:液压系统的故障诊断方法有哪些?答案:液压系统的故障诊断方法包括:1. 观察法:通过观察系统的外观、泄漏情况等进行初步判断。
2. 听诊法:通过听液压系统的运行声音来发现异常。
3. 触摸法:通过触摸元件的温度、振动等来判断故障。
4. 仪器检测法:使用压力表、流量计等仪器对系统参数进行测量,分析故障原因。
5. 逻辑分析法:根据液压原理和系统结构,逻辑推理故障可能的位置。
第一章液压传动概述一、填空1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置和工作介质组成。
2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载,液压缸的运动速度取决于流量。
3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质,通过__密封容积__ 的变化来传递运动,通过油液内部的__压力 ___来传递动力。
二、判断1.液压传动不易获得很大的力和转矩。
()2.液压传动装置工作平稳。
能方便地实现无级调速,但不能快速起动、制动和频繁换向。
( )3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。
( )4.液压系统故障诊断方便、容易。
()5.液压传动适宜于远距离传动。
()6.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。
(√)三、单项选择1.液压系统的执行元件是( C )。
A.电动机 B.液压泵 C.液压缸或液压马达 D.液压阀2.液压系统中,液压泵属于( A )。
A.动力部分B.执行部分 C.控制部分 D.辅助部分3.液压传动的特点有( B )A.可与其他传动方式联用,但不易实现远距离操纵和自动控制B.可以在较大的速度范围内实现无级变速C.能迅速转向、变速、传动准确D.体积小、质量小,零部件能自润滑,且维护、保养和排放方便四、问答:1、何谓液压传动?液压传动的原理?它有哪两个工作特性?答:定义:液压传动是以液体为工作介质,把原动机的机械能转换为液体的压力能,通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件,由执行元件驱动负载实现所需的运动和动力,把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能。
原理:液压传动的工作原理是以油液作为工作介质,依靠密封容积的变化来传递运动,依靠油液内部的压力来传递动力。
特性:1)液压系统的工作压力取决于负载。
2)液压缸的运动速度取决于流量。
2、液压传动系统有哪几部分组成?说明各部分作用。
答:1)动力装置:液压泵,将机械能转换成液体压力能。
2)执行装置:液压缸或液压马达,将液体压力能转换成机械能。
液压传动习题(含答案)第一章概论一、填空题1.液压与气压传动是研究以为能源介质,来实现各种机械传动和自动控制的学科。
答案:有压流体2.液压与气压传动是利用_____系统中的______流体作为工作介质,传递_________的一种传动方式。
答案:密闭系统受压运动和动力3.液压与气压传动中有两个很重要概念是系统的工作压力取决于_____,与流入的流体多少无关;执行元件的运动速度取决于_______,而与流体压力大小无关。
答案:负载流量 4.液压与气压传动中最基本、最重要的两个参数是______和_____。
它们相当于机械传动中的______和_____。
二者的乘积则是_______。
答案:压力流量力速度功率5.液压与气压传动系统_________、_________、________、_________、______五部分组成. 答案:动力元件;执行元件;控制元件;辅助元件;工作介质6.液压泵是将原动机输入的_______转变为液体的_______的能量转换装置。
答案:机械能;压力能7.液压系统中执行元件主要有________和_______,气压系统中执行元件主要有________和_______.它们的作用都是将流体的_______能转变成_______能. 答案:液压缸;液压马达8.各种液压阀用以控制液压系统中液体的_____、_____和_____等,以保证执行机构完成预定的工作运动. 答案:压力;流向;流量 9.液压与气压传动的工作介质是______,它的功用是传递______. 答案:液压油和压缩空气;运动和动力10.液压传动具有:能实现_____调速、_____保护等优点,但不能保证严格的_____.答案:无级过载传动比二、选择题1.液压系统的工作压力取决于_____。
A.负载 B.溢流阀的调定压力 C.泵的额定压力答案:A2.液压系统利用液体的_____来传递动力。
A.位能 B.动能C.压力能 D.热能答案:C3.能将液压能转变成机械能的元件是_____。
液压传动试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 液压传动系统中,动力元件是:A. 液压缸B. 液压泵C. 液压马达D. 液压阀2. 液压系统中,控制元件的主要作用是:A. 提供动力B. 传递动力C. 控制压力D. 控制流量3. 液压油的粘度对液压系统的影响是:A. 无影响B. 影响润滑C. 影响密封D. 影响温度4. 下列哪项不是液压系统的组成部分?A. 油箱B. 过滤器C. 传感器D. 电动机5. 液压缸的工作原理是:A. 利用液体的不可压缩性B. 利用液体的可压缩性C. 利用液体的流动性D. 利用液体的粘性二、多项选择题(每题3分,共15分)6. 液压泵的主要类型包括:A. 齿轮泵B. 柱塞泵C. 叶片泵D. 离心泵7. 液压系统中,执行元件的作用是:A. 转换能量B. 控制运动C. 产生力D. 产生速度8. 液压系统中,辅助元件包括:A. 油箱B. 过滤器C. 冷却器D. 管道9. 液压系统中,常见的故障类型有:A. 泄漏B. 堵塞C. 过热D. 噪声10. 液压系统中,压力控制阀的作用是:A. 维持压力B. 调节压力C. 限制压力D. 消除压力三、判断题(每题1分,共10分)11. 液压传动系统比机械传动系统更复杂。
()12. 液压油的粘度越高,液压系统的效率越高。
()13. 液压缸可以作为液压系统的执行元件。
()14. 液压系统中的过滤器是用来过滤液压油中的杂质。
()15. 液压泵的转速越高,其输出流量越大。
()四、简答题(每题5分,共20分)16. 简述液压传动系统的基本组成。
17. 解释液压系统中的“帕斯卡定律”。
18. 描述液压缸的工作原理。
19. 列举液压系统中常见的几种故障及其可能的原因。
五、计算题(每题10分,共20分)20. 已知液压缸的活塞面积为500平方厘米,液压泵提供的工作压力为10兆帕,求液压缸的推力。
21. 假设液压系统中的油液密度为870千克/立方米,液压缸的推力为5000牛顿,求液压泵的输出流量。
液压传动试题库及答案一、单选题1. 液压传动系统的工作介质是指?a) 油液b) 水c) 空气d) 气体答案:a) 油液2. 液压传动系统的驱动元素一般是?a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油管答案:a) 液压泵3. 液压缸的根本原理是?a) 压力传递b) 空气压缩d) 机械运动答案:a) 压力传递4. 液压传动系统中的液压传动比是指?a) 输出力与输入力的比值b) 输出速度与输入速度的比值c) 输出位移与输入位移的比值d) 输入功率与输出功率的比值答案:b) 输出速度与输入速度的比值5. 液压传动系统能够提供的力矩是通过以下哪个装置来实现的?a) 液压泵b) 液压缸c) 油管d) 液压马达答案:d) 液压马达二、多选题1. 液压系统一般由以下哪些组件构成?(可多选)b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案:a) 液压泵、b) 液压缸、c) 液压阀门、d) 油箱、e) 油管2. 液压传动系统中的什么元素可以调节和控制压力?(可多选)a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案:c) 液压阀门3. 液压传动系统中常用的液压泵有哪些类型?(可多选)a) 齿轮泵b) 液压马达c) 液压缸泵答案:a) 齿轮泵、c) 液压缸泵、d) 活塞泵4. 液压传动系统中的哪些元件可以控制液体的流动方向?(可多选)a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案:c) 液压阀门三、判断题1. 液压传动系统可以通过调节泵的转速来实现输出力的调节。
答案:错误2. 液压传动系统中,增大液压泵的排量可以增大输出速度。
答案:正确3. 液压马达可以通过控制液体的流动来实现力矩的调节。
答案:正确4. 液压传动系统中,通过改变液压阀门的开启度可以调节输出位移量。
四、简答题1. 简述液压传动系统的优点和适用范围。
液压传动系统具有以下优点:- 承载能力高,能够提供大的输出力。
- 控制灵活,方便实现远程和自动控制。
第一章绪论液压传动,由于它有很多突出的优点,所以在工业部门中获得了广泛的应用。
它的主要优点是:在极低的稳定速度下能够产生极大的推力(或转矩);单位功率的系统重量轻,尺寸小。
而它的缺点—--泄漏,可以采用密封技术加以减小或消除。
1-1千斤顶的小活塞直径为10mm,行程20mm,大活塞直径为40mm,重物W为50000N,杠杆比为L:l=500:25,求1)杠杆端施加多少力才能举起重物W?2)此时密封容积中的液体压力等于多少?3)杠杆上下动作一次,重物的上升量。
又如小活塞上有摩擦力200N,大活塞上有摩擦力1000N,并且杠杆每上下一次,密封容积中液体外泄0.2cm3到油箱,重复上述计算。
注:演算此题,可体会到得之于力,失之于速的道理。
考虑损失后,对输入功率、输出功率及功率损失有一初步的概念。
1-2液压传动系统有泵、阀、执行元件、油箱、管路等元件和辅件,还得有驱动泵的电机。
而如电机驱动系统,似乎只需一只电机就行了。
为什么说液压系统的体积小,重量轻呢?1-3液压系统中,要经过两次能量的转换,一次是电机的机械能转换成泵输出的流动液体的压力能,另一次是输入执行元件的流动液体的压力能转换成为执行元件的机械能。
经过能量转换是要损失能量的,那么为什么还要使用液压系统呢?第二章 液 压 油在液压系统中,液压油是一个重要的环节,它不仅传递动力和信号,而且还起到润滑冷却的作用。
常用的液压油是矿物油型的。
液压油的性质对液压系统的特性有很大的影响。
在液压油的物理性质中,最主要的有:粘性、可压缩性、比热容及体积膨胀系数。
粘性影响着液压系统的阻力以及液压油通过缝隙的泄漏;在研究液压系统的动态特性时要考虑油液的可压缩性;而液压系统中油液的温升却和系统的功率损耗、装置散热条件以及和油液的比热容值有关。
因此要熟悉这几个参数的物理概念和它们的计算方法。
2-1 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K t /1105.64-⨯=β,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。
2-2 同题2-1,如果活塞不能移动,液压缸又是刚性的,问由于温度的变化,油液的膨胀使液压缸中的液压油的压力上升多少?注:由此可见,完全密闭的液压油,由于油温的增大而产生的数值如此高的液体压力,很有可能使液压缸爆裂。
这在使用环境周围的气温会发生很大变化的野外装置的液压系统时应该注意的。
2-3 密闭容器内的油,压力为0.5MPa时容积为2L 。
求压力升高到5MPa 时的容积,其压缩率是多少(用%表示)?设油的压缩系数为N cm /10626-⨯=κ。
2-4 如图所示,根据标准压力表检验一般的压力表的活塞式压力计。
机内充满油液,其压缩系数N cm /1075.426-⨯=κ。
机内的压力由手轮丝杆和活塞产生。
活塞直径d=1cm ,螺距t=2mm 。
当压力为0.1MPa 时,机内油液体积V=200mL 。
求压力计内形成20MPa 的压力,手轮要摇多少转?2-5 某液压系统的油液中混入占体积1%的空气,求压力分别为35×510Pa 和70×510Pa 时该油的等效体积模量。
若油中混入5%的空气,压力为35×510Pa 时油的等效体积模量等于多少(没钢管的弹性忽略不计)?注:由此例可见,混入空气对油液的体积模量影响很大。
当混入空气从1%增大到5%时,油的体积模量从0.394×29/10m N Pa 下降到29/10093.0m N ⨯,几乎减小了75%,而如与纯油的29/100.2m N ⨯相比,则几乎减小了95%,由此可见油中气泡的危害了。
这就是为什么液压油要有消泡性能的原因。
此例还可看到,同样的空气混入量,当压力增大时,油的等效体积模量也增大,所以在高压时混入空气的影响要比低压时小些。
2-6 某容器中有2L 的油,它的压力从0.5MPa 升高到20.5MPa 时,1)设容器是刚性的;2)假定压力每升高0.1MPa 容器本身的体积增大0.01%,试计算必须由泵补充输入该容器的油的体积。
2-7 油经溢流阀流入油箱消耗了全部的能量,已知此阀两端压力降为11.3MPa ,而油的比热容为1.67)/(K kg kJ ∙,试概略计算油的温升。
2-8 20℃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ηυ及、E的值,设油的密度为3kg/m 900=ρ。
2-9 已知某液压油在20℃时为10E ,在80℃时为3.5E,试求温度为60℃时的运动粘度。
2-10 矿物质油在20℃及1大气压(atm)时的粘度为/s cm 102022-⨯=υ,求在50℃及21MPa 以s Pa ∙为单位的动力粘度值。
设油的相对密度为0.88。
2-11 图示一液压缸,内径D=12cm ,活塞直径d=11.96cm ,活塞宽度L=14cm ,油液粘度η=0.065s Pa ∙,活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ,试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少?2-12 图示一粘度计,若D=100mm,d=98mm, l=200mm ,外筒转速n=8r/s 时,测得的转矩T=40N ∙cm ,试求油液的粘度。
第三章 液压流体力学基础液压传动的力学基础是液压流体力学。
在液压流体力学中,主要研究了流体在静止时和运动时的一些基本规律。
这些基本规律在研究液压系统和元件时是非常重要的。
这里主要包括:压力以及它对固体壁面作用力的计算;流体流动时的四个主要方程(运动方程﹑连续方程﹑能量方程和动量方程);和液压传动紧密相关的几种流动(管流﹑孔口流和缝隙流)以及影像系统主要性能的两个主要因素(液压冲击和空穴现象)。
本章运算的题目较多,要注意单位之间的换算。
如都用国家法定单位计算,可以省去不少麻烦。
在有的例题中,指出了一些容易引起的错误和算题的技巧,但最主要的一点,就是不要忘记题目所包含的基本概念。
3—1 静止流体力学3-1 连通器中,存在两种液体,已知水的密度31/1000m kg =ρ,cm h 601=,cm h 752=,求另一种液体的密度2ρ。
3-2 用三种不同而不相混的液体A ﹑B ﹑C 盛在同一容器之内,如果它们的密度分别是800﹑1000﹑16003/m kg ,试求容器右侧各测压管的液面高度。
3-3 U 形管中有两种液体,密度为1ρ﹑2ρ,高度分别为1h ﹑2h ,管一端通大气,另一端为球形容器(内为气体),求球形容器内气体的绝对压力和真空度。
3-4 图中容器内装有水,容器上半部充满压力为p 的气体,液面高度cm h 40=,小管内液柱高度m H 1=,其上端和大气相通,问容器内气体的绝对压力﹑表压力各是多少?3-5图示油箱通大气,油液中插入一玻璃管,管内气体的绝对压力为Pa 5106.0⨯,求玻璃管内液面上升高度h 等于多少?设油的密度为3/900m kg =ρ。
3-6 如图所示,有一直径为的,重量为G 的活塞浸在液体中,并在压力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 。
3-7 有一微压计,根据读数计算21p p -。
3-8 用多个U 形管汞压强计测量水管中A 点的压力,设m y 3.0=,m h 1.01=,m h 2.02=。
问A 点的压力等于多少?3-9 图示容器A 中液体密度3/900m kg A =ρ,mm Z A 200=,mm Z B 180=,mm h 60=,U 形计测压介质为汞,试求A ﹑B 之间的压差。
3-10 被相对密度为0.91的油所充满的容器中的压力为p ,由水银压力计的读数和来确定。
水银的相对密度为13.6。
如压力p 不变,而使压力计下移a 距离,求压力计的读数变化量h ∆。
3-11 将水银一小部分﹑一小部分地从左肢管注入断面不变的U 形管,但右肢管的上端是封闭的,其水银柱高为h 。
停止注入后,试求左﹑右肢管内液面高度1Z 和2Z 间的函数关系(水银的密度为s ρ,管内气压按等温压缩)。
3-12 水平截面是圆形的容器,上端开口,求作用在容器底的作用力。
如在开口端加一活塞,连活塞重量在内,作用力为30000N ,问容器底总作用力是多少?3-13 图示用一圆锥体堵塞直径cm d 1=的底部通孔,求作用于锥形体的总作用力。
容器中的液体为水。
3-14 图示容器,有直径mm D 200=的钢球堵塞着垂直壁面上直径mm d 150=的圆孔。
试求钢球(相对密度为8)恰好处于平衡状态时容器内油(相对密度为0.82)的高度h 。
3-15 液压缸直径mm D 150=,柱塞直径mm d 100=,液压缸内充满油液。
如果柱塞上作用着N F 50000=的力,不计油液的重量,求图示两种情况下液压缸中的压力分别为多少?3-16 试确定安全阀上弹簧的预压缩量0x ,设压力MPa p 3=时阀开启,弹簧刚度为8N/mm ,mm D 22=,mm D 200=。
3-17 两液压缸的结构和尺寸均相同,无杆腔和有杆腔的面积各为1A 和2A ,212A A =两缸承受负载1F 和2F ,且212F F =,泵流量q ,求两缸并联和串联时,活塞移动速度和缸内压力。
3-18 一盛水容器,水流沿变截面管向外作恒定流动。
已知204m A =,2104.0m A =,221.0m A =,2303.0m A =。
液面到各截面的距离为m H 11=,m H 22=,m H 33=。
试求1A 和2A 处的相对压力。
3-19 图示倾斜管路,m h 11=,压力表上指示Pa p A 5102.4⨯=,Pa p 5102.4⨯=,内中流动的油液密度3/900m kg =ρ,问油的流动方向如何?3-20 图示管路由两根圆管和一段异径管接头连接而成。
mm d 2001=,mm d 4002=,截面1相对压力MPa p 07.01=,截面2相对压力MPa p 04.02=,s m v /12=,截面1﹑2间中心高度差为1m ,判断液流方向,并计算两截面间的水头损失。
3-21 有油从垂直安放的圆管中流出,如管内径cm d 101=,管口处平均流速s m v /4.11=,求管垂直下方m H 5.1=处的流速和油柱直径2d 。
3-22 水管以s m q /1032-=的流量垂直向上喷水,喷嘴口面积为215cm ,忽略损耗,求水柱升高两米时的截面积。
3-23 水在图示竖管中流动,s m v /61=,mm d 3001=,为使截面1﹑2的压力读数相等,求2d 。
3-24 有一管路,尺寸为mm d 1001=,mm d 1502=mm d 1253=,mm d 754=,Pa p 2452500=(绝对压力),m H 5=,不计阻力损失,求通过管路的水流量。