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液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案第2章 液压传动基础2-7 解： st t t E t 51121==︒2.351.45123040>==︒E E E ︒-︒=46.7ν ）（）（s mm s mm 2232389.33887.0276.3451.4451.46.7≈=-=-⨯= )(10390010389.33236s P m kg v a ⋅⨯=⨯⨯==--ρμ2-8 解：机械（杠杆）增力75025⋅=⋅'F F )(6)(600025750KN N F F ===' 液压增力 2244d F D Gππ'= )(04.41613342222KN F d D G =⨯='⋅=2-9 解：取等压面M-M21gh p gh p a s a ρρ+=+ )m kg 800( 10175603321=⨯⨯==h h s ρρ2-10 解：（1）取等压面M-M由于不计油液重量，不计大气压力（管内相对压力为1个标准大气压）则U 形管左边A M p p =左 ， 右边gh p g M ρ=右即 gh p A ρ=)(760)(76.08.9106.1310101325.036mm m g p h g A g ==⨯⨯⨯==ρ （2）管内压力为1个工程大气压（a MP 0981.0）)(1110)(1.118.9900100981.06cm m g p h y a y ==⨯⨯==ρ 2-11 解：（a ）)(3.6)(103.61.0410546242MPa P d Fp a =⨯=⨯⨯==ππ (b))(3.642MPa d Fp ==π2-12 解： v d Av q V 24π== )(85.025*********1062526242s m A q v v =⨯⨯=⨯⨯⨯==-ππ w p v g h p v g h p ∆+++=++22222211112121ραρραρ 式中a p p =1， 01=h ， 01=v ，2h =H ，代入上式，整理可得2222222v d l v gH p p a ρλραρ⋅++=- el e R vdR <=⨯⨯⨯==--5.10621020102585.063ν=2300， 层流，2=α 0705.075==eR λ 2p p a -285.090010254.00705.0285.029004.08.9900232⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=-=4545(Pa)第3章 液压动力元件3-6 已知：p =10MPa ，n =1450r/min ，V =200mL/r ，95.0=V η，9.0=η 求：?0=P ， ?=i P解：（1）求液压泵的输出功率液压泵的实际流量)min (5.27595.01450102003LVn q q v v vt v =⨯⨯⨯===-ηη液压泵的输出功率 )(92.45)(1092.451065.27510103460kW W pq P v =⨯=⨯⨯⨯== （2）求电机的驱动功率)(519.092.450kW P P i ===η3-7 已知：m =3mm ，z =15， b =25mm ， n=1450r/min ， m in/25L q v = 求：?=V ， ?=V η 解：)(48.22102531566.666.6322r mL b zm V =⨯⨯⨯⨯==- )min (59.3214501048.223L Vn q vt =⨯⨯==-7671.059.3225===vt v v q q η （可见齿轮泵容积效率较低）3-8 已知：转子外径d =83mm ，定子内径D =89mm ，叶片宽度b =30mm求：（1）当rmL V 16=时，?=e ； （2）?max =V 解：（1）beD V π2=)(954.0)(0954.010893014.321622mm cm bD V e ==⨯⨯⨯⨯==-π （2）)(32mm d D e =-= )(30.501086330223max rmL beD V =⨯⨯⨯⨯==-ππ 3-9 已知：︒=18γ，d =15mm ，D =116mm ， z =7， 95.0==m V ηη，n =980r/min ，p =32MPa 求：?max =V ， ?=vt q ， ?=V q ， ?=i P解：z r D d V ⋅=tan 42max π)(60.46718tan 1161542r mL =⨯︒⨯⨯⨯=π )min (67.4598060.46L Vn q vt =⨯== )min .(38.4395.067.45Lq q v vt v =⨯=⋅=η m v v i pq P P ηηη==0)(6.25)(2563595.095.0)106/(1038.433246kW W ==⨯⨯⨯⨯=第4章 液压执行元件4-4 已知：p =3.5MPa ， D =0.09m ， d =0.04m ， v =0.0152m/s求：F =？，?=V q解：)(86.17)(178585.3)(422kN N d D F ==⨯-=π )(40152.022d D vA q v -⨯==π =7.76×10-5m 3/s = 4.6L/min4-6 已知：min /30L q V =, MPa p 4=求：（1）若 v 2 =v 3 = 4m/min ，D =？，d =? (2) F =?解： D =1.414d 324v d q v ⋅=π34v q d v π= )(78)(108.760/614.3)106/(30424mm m d =⨯=⨯⨯⨯=- 查表4-4，取d =80mm)(14.1132mm d D ==查表4-5，取D =110mm)(38)(37994411044221kN N p D F ==⨯⨯==ππ)(18)(178984)80110(4)(422222kN N p d D F ==⨯-=-=ππ )(20)(20096423KN N p d F ===π4-7 已知：单杆缸， D =125mm ，d =90mm ， min /40L q v =，a MP p 5.21= ，02=p求：（1）无杆腔进油，v 1，F 1=?（2）有杆腔进油，v 2，F 2=?（3）差动连接，v 3，F 3=？解：（1）无杆腔进油)(66.30)(30665.212544212111kN N p D A p F ==⨯⨯===ππ(2)有杆腔进油5.210)90125(4)(422122212⨯⨯-⨯=⋅-==ππp d D A p F =14768N=14.77(kN)min)/(77.6)/(1128.0)(42221m s m d D q A q v v v ==-==π (3)差动连接)(9.15)(15896259044212313KN N p d A p F ==⨯⨯===ππmin)/(29.6)/(105.01090106/4044624233m s m d q A q v v v ==⨯⨯⨯⨯===-ππ第5章 液压控制元件5-6 解：（a ）a MP p 2=， (b)a MP p 11=5-7 解：(a) 取决于调定压力值低的阀；（b ）取决于调定压力值高的阀。
第三章液压动力元件教学内容：本章首先介绍液压泵和马达的工作原理，接着介绍了齿轮泵及齿轮马达、叶片泵及叶片马达、柱塞泵及柱塞马达的基本结构与工作原理，最后简介几种泵和马达的工作特点。
教学重点：1．对容积式泵和马达工作原理进行阐述，对容积式泵和马达的效率进行计算；2．介绍几种泵和马达：齿轮泵及齿轮马达、叶片泵及叶片马达、柱塞泵及柱塞马达的基本结构、工作原理与效率；3．简介几种泵和马达的工作特点、优缺点与应用领域。
教学难点：1．泵马达的基本原理及效率计算；2．柱塞泵及柱塞马达基本结构与工作原理；3．分析马达产生输出扭矩的方法。
液压动力元件起着向系统提供动力源的作用，是系统不可缺少的核心元件。
液压系统是以液压泵作为系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵将原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。
§3-1液压泵的概述一、液压泵的工作原理及特点1.液压泵的工作原理图3—1 液压泵工作原理图液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵，图3-1所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图，图中柱塞2装在缸体3中形成一个密封容积a，柱塞在弹簧4的作用下始终压紧在偏心轮1上。
原动机驱动偏心轮1旋转使柱塞2作往复运动，使密封容积a的大小发生周期性的交替变化。
当a有小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀6进入油箱a而实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。
这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。
2.液压泵的特点单柱塞液压泵具有一切容积式液压泵的基本特点：(1)具有若干个密封且又可以周期性变化空间。
液压泵输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其他因素无关。
这是容积式液压泵的一个重要特性。
(2)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。
《液压传动》练习题
第三章液压动力元件（液压泵）
一、填空题：（每空0.5分，共25分）
1、液压泵是一种将原动机输入的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。
2、按形成液压泵密封工作容积的结构不同，液压泵可分为柱塞泵、叶片泵
和齿轮泵。
3、按液压泵输出流量情况不同，液压泵可分为定量泵和变量泵。
4、按液压泵吸排油口可转换情况不同，液压泵可分为单向泵和双向泵。
5、按液压泵主轴每转工作容积大小变化次数不同，液压泵可分为单作用泵和双作用泵。
6、在液压传动中所采用的各种液压泵，都是通过其容积变化进行吸排油的。
7、液压泵的额定压力和最大压力是泵本身所具有的性能，其值的大小受泵的结构强度和泵的密封性的限制。
8、液压泵的铭牌压力是指额定压力，液压泵的铭牌流量是指额定流量。
9、所谓高压泵，是指泵的额定压力和最大压力值较高。
10、在实际工作过程中，液压泵的工作压力并不是随着外负载的增大而无限制的增大，当额定压力时，液压泵过载而进行过载保护。
11、由于泄漏的影响，液压泵的理论流量大于实际流量。
12、液压泵的瞬时流量是脉动变化的，一般用流量脉动变化系数表示。
13、理论上，液压泵的压力和流量无关。
实际中，由于泄漏的影响，当压力增大时，泵的流量减小。
14、由于液压泵在实际工作过程中存在着机械损失，所以，原动机实际输入液压泵的实际转矩应大于理论转矩，以补偿液压泵运转时的机械损失。
15、根据泵柱塞的布置和运动方向与传动主轴相对位置的不同，柱塞泵分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵。
16、斜盘式轴向柱塞泵是通过调整斜盘倾角的大小的方法而调整泵的流量大小。
17、影响轴向柱塞泵流量脉动变化系数的因素有柱塞数目和柱塞数目的奇偶性，
其中，柱塞数目的奇偶性对轴向柱塞泵流量脉动变化系数的影响较大。
18、根据泵主轴每转的吸排油次数不同，叶片泵可分为单作用泵和双作用泵，
其中，单作用泵为变量泵，双作用泵为定量泵。
19、为了便于叶片的甩出，单作用叶片泵的叶片前倾安装。
为了减少叶片与定子之间的磨损，双作用叶片泵的叶片后倾安装。
20、根据泵齿轮啮合方式的不同，齿轮泵可分为外啮合和内啮合。
21、影响齿轮泵流量脉动变化系数的因素是齿数，所以，应根据泵的具体使用情况而合理的选择齿轮泵的齿数。
当齿轮泵作为系统的主泵使用时，应选择泵的齿数为10～20 ，当齿轮泵作为系统的辅助泵使用时，应选择泵的齿数为5～10 。
22、对于齿轮泵而言，当齿轮泵的外形尺寸一定时，增加齿轮泵的齿数，可以使泵的流量减小、泵的流量脉动变化系数减小。
而减少齿轮泵的齿数，可以使泵的的流量增大、泵的流量脉动变化系数增大。
23、确定液压泵的参数时，应根据所有液动机同时工作时的最大流量之和来确定泵的流量，应根据液动机中的最大工作压力来确定泵的压力。
二、选择题：（每题1分，共10分）
1、液压泵的随外负载的变化而变化。
A、额定压力
B、铭牌压力
C、最大允许压力
D、工作压力
2、下列有关高压泵的说法正确的是。
A、工作压力较高。
B、工作压力和额定压力、最大允许压力都较高。
C、额定压力和最大允许压力较高。
D、工作压力较低，额定压力、最大允许压力都较高。
3、下列说法正确的是。
A、工作压力大小取决于外负载。
B、额定压力大小取决于外负载。
C、最大允许压力大小取决于外负载。
D、额定压力、最大允许压力和工作压力大小都取
决于外负载。
4、下列说法正确的是。
A、压力增大，泵的流量减小。
B、压力增大，泵的理论流量减小。
C、压力增大，泵的实际流量减小。
D、压力增大，泵的流量保持不变。
5、下列液压泵中所能承受工作压力最大的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
6、下列液压泵中输出流量最大的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
7、下列液压泵中流量脉动变化系数最小的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
8、下列液压泵中输出功率最大的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
9、下列液压泵中效率最高的泵是。
A、柱塞泵。
B、叶片泵。
C、齿轮泵
10、下列液压泵中结构尺寸最大的泵是。
A、柱塞泵。
B、叶片泵。
C、齿轮泵
三、判断题：（每题1分，共20分）
1、所谓变量泵，是指泵的压力和流量随着负载的变化而变化。
（错）
2、所谓变量泵，是指泵的压力随着负载的变化而变化。
（错）
3、所谓变量泵，是指泵的流量随着负载的变化而变化。
（错）
4、所谓低压泵，是指泵的工作压力较低。
（错）
5、所谓高压泵，是指泵的工作压力较高。
（错）
6、所谓高压泵，是指泵的额定压力和最大允许压力较高。
（对）
7、所谓低压泵，是指泵的额定压力和最大允许压力较低。
（对）
8、泵的工作压力取决于外负载。
（对）
9、泵的额定压力取决于外负载。
（错）
10、泵的最大允许压力取决于外负载。
（错）
11、泵的工作压力是由泵本身的性能决定而与外负载无关。
（错）
12、泵的额定压力和最大允许压力是由泵本身的性能决定而与外负载无关。
（对）
13、液压泵的流量和压力无关。
（对）
14、由于泄漏的影响，液压泵的压力增大，流量减小。
（错）
15、由于泄漏的影响，液压泵的压力增大，理论流量减小。
（错）
16、由于泄漏的影响，液压泵的压力增大，实际流量减小。
（对）
17、液压泵的理论流量大于实际流量。
（对）
18、液压泵的理论流量小于实际流量。
（错）
19、液压泵的瞬时流量是变化的。
（对）
20、由于液压泵瞬时流量的变化而使工作机构运行的平稳性受到影响。
（对）
四、名词解释：（每题1分，共17分）
1、液压泵
2、定量泵
3、变量泵
4、单向泵
5、双向泵
6、单作用泵
7、双作用泵
8、高压泵
9、低压泵10、泵的工作压力11、泵的额定压力12、泵的最大允许压力13、泵的转排量14、泵的理论流量15、泵的实际流量16、泵的瞬时流量17、泵的额定流量
五、问答题：（共28分）
1、试举例简要分析液压泵工作的基本原理？（6分）
2、液压泵工作的充要条件是什么？（3分）
3、试分析液压泵压力和流量的特性关系，并绘制出特性曲线图。
（5分）
4、简述柱塞泵、叶片泵和齿轮泵的主要优缺点及应用。
（8分）
5、在设计液压传动系统时，应如何选择液压泵？（6分）。
