左健民液压与气压传动第五版课后答案1-
11章
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 1810
ρ?? 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： 64
3
070010110 1.45010
k 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0u
08 3.140.1/ 2.512/2f
u n D m s m s F T
A r rl πτπ==??===
g
由 du
dy du dy
τμ
τμ=?= 两边积分得
0220.422()()
22 3.140.20.0980.10.0510.512
a a T l d D p s p s u πμ-?-??∴===g g
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 E
ν--=?-?=??
21.6810Pa s μνρ-==??g
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。 解：设0P 为大气压，a P 为绝对压力，则真空度：
0a P P P =-
取水槽液面为基面，列出静力学基本方程：
0a p p
h g g
ρρ+= 则真空度为： 310009.819.810a p p gh ρ-==??=?pa
1-6 如图所示，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 。
解：由题意知：
2
()4()F G
g x h A
F G x h
g d ρρπ+=++∴=-
1-7图示容器A 中的液体的密度ρA ＝900Kg/m 3,B 中液体的密度为ρB ＝1200 Kg/m 3， Z A =200mm, Z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞，试求A,B 之间的压力差。
解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程：
P A +ρA g Z A ＝ρB g Z B + ρ水银g h + P B 得 ΔP AB ＝P A -P B ＝ρB g Z B + ρ水银g h -ρA g Z
＝1200×9.8×0.18＋13.6×103×0.06－900×9.8
×0.2Pa=8350 Pa
1-9 如图所示，已知水深H=10m,截面22120.02,0.04A m A m ==，求孔口的出流流量以及点２处的表压力（取1?=，不计损失） 解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程：
22
002222p V p V H g g g g
ρρ+=+- 1 对2－2和1-1截面列理想液体能量方程：
22
221122p V p V g g g g
ρρ+=+ 2 显然，12a p p p == 020,0v v v ≈=故 且有连续方程：1122V A V A q == 3
由12
3联立解得：
3111229.8100.020.28/q v A gH A m s ∴===???=
则２处的表压力即
2
222
'12
2212(
)22a q gH v v
A p p p p p ρρ--=-=-=
=
2
0.2829.810()
0.0410000.07352pa Mpa ??-=?=
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：
221
12222P V P V g g g g
ρρ+=+ （1） 连续方程
1122V A V A = （2）
又 12P gh P ρ+= （3） 方程（1）（2）（3）联立，可得流量
43221229.81
44 3.210/ 1.462/15
15
gh
q V A A m s L s -??==
=??= 1-11 图示水平放置的固定导板，将直径d=0.1m,而速度为Ｖ＝20m/s 的射流转
过90度角，求导板作用于液体的合力大小和方向（31000/kg m ρ=） 解：射流流量
2
2333.140.120/0.157/44
d q Av v m s m s π?===?= 对射流列X 轴方向的动量方程
(0)10000.157(20)3141.6X F q v N N ρ=-=??-=-（“—”表示力的方向
与X 轴正方向相反） 对射流列Y 轴方向的动量方程
(0)10000.157203141.6Y F q v N N ρ=-=??=
导板作用于液体的合力
22223141.63141.64442.2X Y F F F N N =+=+=合，方向与X 轴正方向成135?
1-12如图所示的安全阀，阀座直径d=25mm ，当系统压力为5.0Mpa 时，阀的开度x=5mm 为，通过的流量q=600L/min ，若阀的开启压力为4.3Mpa ，油液的密度为900kg/m 3，弹簧的刚度k=20N/mm ，求油液的出流角。 解：对安全阀阀心列平衡方程 F F F =+液弹簧液动
其中，62(5 4.3)104
F pA d π
==-??V 液 F kx =弹簧 12(cos )F q v v ρα=-液动
而 1q v A =
222d d p p v C C ρρ
??==V 联立以上得，()cos 2d
q
pA kx q
A p
qc
ραρρ
-+=
V 代入数据得，28.2o α=
1-14有一液压缸，其流量为q=32L/min ，吸油管直径20mm ，液压泵吸油口距离
液面高500mm 。如只考虑吸油管中500mm 的沿程压力损失，油液的运动粘度为 20?610-2/m s ，油液的密度为9003/kg m ，问泵的吸油腔处的真空度为多少？
解：如图，对1-1截面和2-2截面建立液体能量方程：
22
112222p v p v h g g g g
ρρ+=++w +h 其中，020,0v v v ≈=故 1a p p =
得到真空度：
2212a p p gh v g ρρρ-=++w h 21
2
gh v P ρρ=++?（P ?表示沿程压力损
失）
3
2232
3210//0.663/1
60(3210)4
v q A m s m s π--?==
=????
6
0.6630.02
Re 66323202010
vd
υ
-?=
=
=
2222275175687.6Re 22
V l l P V Pa d V d d λρνρ?==???=g g
所以，真空度为
p=39009.840010-???+21
9000.8492
??+687.6a p =4539.9a p
1-15运动粘度ν=40×10－6m 2/s 的油液通过水平管道，油液密度ρ=900kg/m 3，管
道内径d=10mm,l=5m,进口压力P 1＝4.0MPa, 问流速为3 m/s 时，出口压力P 2为多少？
解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失：
22
646422
e L v L v p R d vd d λρυρ==
V =
62
644010590030.19230.010.012
pa Mpa -?????=? P 2＝P 1－ΔP λ＝4－0.192 MPa ＝3.81Mpa
1-16 有一薄壁节流小孔，通过的流量为q=25L/min ，压力损失为0.3Mpa ，试求
节流孔的通流面积，设流量系数C d =0.61，油液的密度900kg/m 3
解：由d q C =
2d
A p
C ρ
=
?V =3
2526
2.651020.310600.61900
m m --=?????
1-17图示柱塞直径d=19.9mm,缸套直径D=20mm,长l=70mm,柱塞在力F ＝40N 作
用下向下运动，并将油液从隙缝中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的动力粘度μ=0.784×10－3Pa.s ，问柱塞下落0.1 m 所需的时间。
解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙
300122
dh dh q p u l ππμ=+V
其中，2
D d h -=，2000.14d q u A t π==，
2
4F
p d π=
V 代入数据得，20.8t s =
1-18如图所示的液压系统从蓄能器A 到电磁阀B 的距离l=4m,管径d=20mm,
壁厚1mm δ=，管内压力2Mpa ，钢的弹性模量5E=2.210Mpa ?，液体密度3900/kg m ρ=，5/m s ν=体积模量31.3310k Mpa =?，求，当阀瞬间关闭、0.02和0.05关闭时，在管路中达到的最大压力各为多少？ 解：压力冲击波的传播速度
/1148.04/2240.0071148.04
d c C s m s
l t s s
c ===?=== （1） 阀瞬间关闭，属于直接冲击， 此时管道内瞬间压力升高值
0.0079001148.045 1.810.02
c t p cv
pa Mpa t ρ?==???= 管中最大压力
max 02 1.81 3.81p p p Mpa Mpa =+?=+=
（2） t=0.02>c t ，属于间接冲击
此时管道内瞬间压力升高值 0.007
9001148.0450.720.05
c t p cv pa Mpa t ρ?==???= 管中最大压力
max 020.72 2.72p p p Mpa Mpa =+?=+=
（3） t=0.05>c t ,属于间接冲击
此时管道内瞬间压力升高值
0.0079001148.0450.720.05
c t p cv
pa Mpa t ρ?==???= 管中最大压力
max 020.72 2.72p p p Mpa Mpa =+?=+=
第二章液压动力元件
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：泵的输出功率：
-3
p p p v
p
p p nv5101012000.9
==0.9 606060
q
P KW
η????
==
驱动泵的电动机的功率：p
tp
p 0.9
=0.95 0.95
P
P KW
η
==
2-2设液压泵转速为950r/min，排量＝168L/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总功率为0.87，试求：
(1)泵的理论流量；
(2)泵的容积效率；
(3)泵的机械效率；
(4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率；
(5)驱动泵的转矩。
解：① q t＝V p n=168×950 L/min =159.6 L/min
②η
v =q/q
t
=150/159.6=94%
③η
m
=η/ηv =0.87/0.9398=92.5%
④ P=p q/η =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）w=84.77kw
⑤因为η=p q/T ω
所以T=p q/ηω
= p q/（2ηлn）
=29.5×106×150×10-3/（2×0.87×3.14×950）N m
g
=852.1N m
g
2-3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。
解：
2-4 试分析外反馈压力式变量叶片泵q p 特性曲线，并叙述改变AB 段上下位
置，BC 段的斜率和拐点B 的位置的调节方法。
答：曲线形状分析：
1） 曲线AB 段。在此段，泵的反馈作用力小于泵的弹簧预紧力，泵的偏心距为初始
最大值不变，泵的流量也是最大值，并保持不变，曲线AB 段近似水平。但由于压力增加，泄漏也增加，故曲线AB 段随压力的增加而略有下降。
2）拐点B 。在B 点，泵的反馈作用力刚好等于泵的弹簧预紧力。对应的工作压力c s 0x p =k x /A ，其值由弹簧预压缩量0x 确定。
3）曲线BC 段。在此段，泵的反馈作用力大于泵的弹簧预紧力，定子左移，偏心距减小，泵的流量也减小。当泵的工作压力高到接近于C （实际上不能达到）点压力时，泵的流量已很小，这时因压力较高，故泄漏也增多，当泵的流量只能全部用于弥补泄漏时，泵的实际对外输出流量为零，这时，偏心距已很小且不会再变小，泵的工作压力也不会再升高，这就是C 点。 影响曲线形状的因素：
1）改变柱塞的初始位置，可以改变初始偏心距的大小，从而改变泵的最大输出流量，即使曲线AB 段上、下平移。
2）改变弹簧刚度，可以改变曲线BC 段的斜率，弹簧刚度大，BC 段斜率小，刚度小，BC 段斜率大。
3）改变弹簧预紧力的大小，可改变压力c p 的大小，从而使曲线拐点左、右平移。
第三章液压执行元件
3-1已知某液压马达的排量V=250mL/r ，液压马达入口压力为p1=10.5Mpa ，出
口压力为p2=1.0Mpa ，其总效率m =0.9η，容积效率v =0.92η，当输入流量q=22L/min 时，试求液压马达的实际转速n 和液压马达的输出转矩T 。
解：液压马达的实际转速：3v q 22100.92
n===80.96r/min 250
V η??? 液压马达的输出转矩：
v t m m 0.9p 0.92T=T ==p V=-=N m 222 3.14V η
ηηηππ??????????（10.51）250369.96
3-3图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积A 1＝100cm 2，有杆腔面积A 2＝80cm 2，缸1输入压力P 1＝0.9MPa ，输入流量q 1＝12 L/min 。不计损失和泄漏，试求：
①两缸承受相同负载时（F 1= F 2），负载和速度各为多少？ ②缸1不受负载时（F 1＝0），缸2能承受多少负载？ ③缸2不受负载时（F 2＝0），缸1能承受多少负载？
解：① 对缸1和2的活塞分别列平衡方程
F 1＝P 1 A 1－P 2 A 2
F 2＝P 2 A 1
其中，F 1＝F 2 联立以上方程得，
P 2=0.9×106×100×10-4/（80×10-4+100×10-4）Pa =0.5×106Pa 负载：
F 1＝F 2= P 2 A 1=0.5×106×100×10-4=5000N 缸的速度：
V 1＝q 1/ A 1=12×10－3/（100×10-4
）m/min =1.2m/min 又由 V 1 A 2= V 2 A 1
得 V 2＝V 1 A 2/ A 1=0.96m/min ② 由 F 1＝P 1 A 1－P 2 A 2=0 得 P 2＝P 1 A 1/ A 2=1.125 MPa
F 2= P 2 A 1=1.125×106×100×10-4=11250 N
③ 由 F 2= P 2 A 1=0 得 P 2＝0
F 1＝P 1 A 1＝0.9×106×100×10-4N =9000 N
第四章液压控制元件
4-1 如图所示液压缸，221230,120,30000,A cm A cm F N ===液控单向阀作用锁以防止液压缸下滑，阀的控制活塞面积k A 是阀心承受面积A 的3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？
解：对刚缸体作受力分析有 112k P A P A F -= 由于控制面积k A 为阀心承压面积的3倍 故开启阀需
1k k p A p A ≥ 即13k p p ≥ 取临界条件13k p p =
113k K p A p A F -= 12
3.853k F
p Mpa A A ?=
=-
开启最高压力 1311.55k p p Mpa ==
4-2 弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选
定？答：不能。
4-3 二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接？
答：作二位三通阀，将回油口T 堵死。
作二位二通阀，将回油口T 和某一工作油接通。
4-4如图所示系统，溢流阀的调定压力为5Mpa ，减压阀的调定压力为2.5Mpa 。试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？
1）当泵口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A ，C 点
压力各为多少？
2）当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到1.5Mpa 时（工件原处
于夹紧状态），A.C 点压力各为多少？
3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A.B.C 点压力各为多少？
答：1）P A =P C =2.5MPa, P B =5MPa;减压阀阀口处于关闭状态。
工件夹紧后，由于泵的流量继续输出，使得A点和C点的压力同时升高，当升高到减压阀的调定压力时，减压阀工作，阀口关闭，并稳定A,C两点压力为其调定压力2.5Mpa；B点的压力为溢流阀的调定压力5Mpa。
2）P
A =P
B
=1.5Mpa, P
C
=2.5Mpa;减压阀阀口处于打开状态。
当泵的出口压力降到1.5Mpa时，溢流阀和减压阀都不工作，溢流阀阀口关闭，B点压力P B=P P=1.5MPa; 减压阀阀口打开，即相当于一个通道，所以
P A =P
B
=1.5MPa;由于单向阀的作用，C中的压力仍为刚才的压力，即2.5MPa。
3）P
A
=P
B
=P
C
=0Mpa；减压阀阀口处于打开状态
当夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，负载压力P L=0MPa,因为 P L小于减
压阀的调整压力，所以减压阀阀口全开，P C=P B=P L=0MPa; 由于溢流阀阀口关闭，所以P A=P B=0MPa
4-5 如图系统，液压缸的有效面积A
1=A
2
=100cm2，缸Ⅰ负载F l=35000N,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定压力分别为4MPa、3MPa和2MPa，求下列三种工况下A、B和C处的压力。
1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；
2）1YA通电，液压缸Ⅰ运动时和到终端终止时；
3）1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ运动时和碰到档快停止运动时；
1） P
A = P
B
=4MPa P
C
=2MPa
当泵出口压力达到2MPa时，减压阀工作，使得P C=2MPa，此后，随泵的流量继续输出，顺序阀打开，此后溢流阀打开，最后使得得P A= P B=4MPa（溢流阀调定压力）
2）运动时，P
C =2MPa P
A
= P
B
=3.5MPa
缸运动时的压力P
I =P
II
=F
L
/A=35000/100×10-4Pa=3.5MPa
缸运动时，顺序阀一直开启，溢流阀关闭，P
A = P
B
=3.5MPa
减压阀工作，P
C
=2MPa
终端时，P
C =2MPa P
A
= P
B
=4MPa
缸终端时，P
C
还是2MPa，顺序阀一直开启，当活塞运动到右端不动时，由于泵的流量继续输出，从而使得A、B点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力4MPa时, 溢流阀溢流定压，此时，P A=P B=4MPa。
3）运动时，P A = P B =P C =0
缸II 运动时，负载压力为0，此时减压阀口全开，所以P A =P C =0 顺序阀关闭，所以P B =0
终端时，P C =2MPa ，P A = P B =4MPa
缸终端时，液压缸负载无穷大，使得减压阀工作，P C =2MPa ，由于泵的流量继续输出，从而使得A 、B 点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力4MPa 时, 溢流阀溢流定压，此时，P A =P B =4MPa 。
4-8液压缸活塞面积A=100cm 2,负载在500~40000N 的范围内变化，为使负载变
化是活塞运动速度恒定，在液压缸进口处使用一个调速阀。如将泵的工作压力调到其额定压力6.3MPa ，试问这是否合适？
解：缸的最大工作压力P=F/A=40000/10-2 Mpa =4 Mpa 。因调速阀正常工作时的压差要保持在0.4～0.5Mpa ，所以泵的工作压力
P p =P+△P=4+0.4(0.5) Mpa=4.4～4.5Mpa
如果将泵的工作压力调到6.3MPa ，虽然调速阀有良好的稳定流量特性，但对节省泵的能耗不利。
4-9如图所示为插装式锥阀组成换向阀的两个例子。如果阀关闭时A ，B 有压
差，试判断电磁阀通电和断电时，图a 和b 的压力油能否开启锥阀而流动，并分析各自是作何种换向阀使用的。 答：电磁阀通电：
对a ）图，和作用力方向都向上，阀心可以开启，当B A p p >时，
油液从B A →；当A B p p >，油液A B →。
对B ）图，同理，当B A p p >时，油液从B A →；当A B p p >，油液
A B →。 电磁阀断电：
对a ）图，要开启阀心，阀心受力（22B A p A p A -）的方向要向上，所以，需B A p p >，此时，油液从B A →。
对B ）图，要开启阀心，阀心受力（11A B p A p A -）的方向要向上，所以，需A B p p >，此时，油液从A B →。
第五章液压辅助元件
5-1某液压系统，使用YB 叶片泵，压力为6.3Mpa ，流量为40L/min 。试选油管的尺寸。
5-2一单杆液压缸，活塞直径为100mm ，活塞杆直径为56mm ，行程为500mm ，现有杆腔进油，无杆腔回油，问由于活塞的移动而使有效底面积为200cm 2的油箱内液面高度的变化是多少？
5-3皮囊式蓄能器容量为2.5L ，气体的充气压力为2.5Mpa ，当工作压力从p1=7Mpa 变化到4Mpa 时，蓄能器能输出的油液体积为多少？
第六章液压基本回路
6-1 在图示回路中，若溢流阀的调整压力分别为126, 4.5y y p Mpa p Mpa ==。泵出口处的负载阻力为无限大，试问在不计管道损失和调压偏差
时：1) 换向阀下位接入回路时，泵的工作压力为多少？B 点和C 点的压力各为多少？2）换向阀上位接入回路时，泵的工作压力为多少？B 点和C 点的压力各为多少？
解：1）换向阀下位接入回路时，即关闭2y p 的外
泄油口（但换向阀有泄漏）。则泵的工作压力
16,6, 1.56p y B c p p Mpa p Mpa p Mpa ====:（视换向阀的泄漏情况而定）
2）换向阀上位接入回路时，阀1和阀2并联，泵的工作压力为两者调整压力的较小者，故，2 4.5p y p p Mpa ==， 4.5,0B C p Mpa p Mpa ==（通油箱）。 6-2在图示回路中，已知活塞运动时的负载F ＝1200N ，活塞面积A ＝15×10－4，
溢流阀调整值为P p ＝4.5MPa ，两个减压阀的调整压力分别为p j1＝3.5 MPa 和p j2＝2 MPa ，如油液流过减压阀及管路时的损失可略去不计，试确定活塞在运动时和停在终端位置处时，A,B,C 三点压力值。
解：1)运动时，
0.8A B C p p p Mpa ===此时，
P c =F/A=1200/（15×10－4）Pa ＝0.8MPa ，即12,j j p p p p <<，故两减
压阀都不工作，阀口常开，相当于一通道，又Y p p <，溢流阀关闭，所以，
0.8A B C p p p Mpa ===
2)停在终端位置时， 3.5, 4.5,2A B C p Mpa p Mpa p Mpa ===
此时，液压阀的负载无穷大，使得减压阀2、1相继工作，故
2, 3.5
C A
p Mpa p Mpa
==，随着泵的流量继续增加，B点压力迅速憋高，使得该
溢流阀工作，故 4.5
B
p Mpa
=。
6-3 如图6-7所示的平衡回路中，若液压缸无杆面积为42
1
8010
A m
-
=?，有杆面积
42
2
4010
A m
-
=?，活塞与运动部件自重G=6000N，运动时活塞上的摩擦力为
2000
f
F N
=，向下运动时要克服负载阻力为24000
L
F N
=，试问顺序阀和溢流阀的最小调整压力各为多少？
解：顺序阀最小调整压力
4
2
6000
1.5
4010
G
P pa Mpa
A-
===
?
，
溢流阀最小调整压力：
6
22
4
240002000 1.5106000
3.25
8010
L f
F F P A G
P pa Mpa
A-
++-++?-
===
?
6.4如教材6-10图所示的回油节流调速回路，已知液压泵的供油量
25/min
p
q L
=，负载40000N，溢流阀调整压力 5.4
p
p Mpa
=，液压缸无杆
面积为42
1
8010
A m
-
=?，有杆面积42
2
4010
A m
-
=?，液压缸工进速度
0.18/min
v m
=，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试计算： 1）液压缸工进时液压系统的效率
2）当负载为0时，活塞的运动速度和回油腔的压力。
机械设计手册第五版 第1卷包括: 第1篇:一般设计资料， 第2篇:机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构，第3篇:常用机械工程材料， 第4篇:机构； 第2卷包括： 第5篇:连接与紧固， 第6篇:轴及其连接， 第7篇:轴承， 第8篇:起重运输机械零部件， 第9篇:操作件、小五金及管件； 第3卷包括： 第10篇:润滑与密封， 第11篇:弹簧， 第12篇:螺旋传动、摩擦轮传动， 第13篇:带、链传动， 第14篇:齿轮传动； 第4卷包括： 第15篇:多点啮合柔性传动， 第16篇:减速器、变速器， 第17篇:常用电机、电器及电动(液)推杆与升降机， 第18篇:机械振动的控制及利用， 第19篇:机架设计， 第20篇:塑料制品与塑料注射成型模具设计； 第5卷包括： 第21篇:液压传动， 第22篇:液压控制， 第23篇:气压传动等
第1卷目录 第1篇一般设计材料 第1章常用基础资料和公式 第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素 第3章锻造和冲压设计的工艺性及结构要素 第4章焊接和铆接设计工艺性 第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素 第6章热处理 第7章表面技术 第8章装配工艺性 第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素 第10章人机工程学有关功能参数 第11章符合造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则第12章装运要求及设备基础 第2篇机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构 第1章机械制图 第2章极限与配合 第3章形状和位置公差 第4章表面结构 第5章空间距偏差 第3篇常用机械工程材料 第1章黑色金属材料 第2章有色金属材料 第3章非金属材料 第4章其他材料及制品 第4篇机构 第1章机构分析的常用方法 第2章基本机构的设计 第3章组合机构的分析与设计 第4章机构参考图例
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 -3 m 16.1= ==8.9410kg/m v 1810 ρ?? 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： 64 3 070010110 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0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a 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 E ν--=?-?=?? 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
桂林电子科大职业学院教案主讲人：赵鲁燕 主讲科目:模具设计与制造基础 开课单位：桂电职院机电工程系
第1讲第1章绪论 教学目标： 1、掌握液压与气压传动的相关概念； 2、通过举例掌握液压与气压传动的工作原理和系统及其传动的特点； 3、了解液压与气压传动的应用。 教学重点： 1、液压与气压传动工作原理 2、液压与气压传动的系统组成及应用 教学难点： 液压与气压传动实例应用 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（10分钟） 介绍液压与气压传动目前应用领域及未来发展前景，本门课程的性质与任务；本门课程的教学的基本要求和教学安排、考试方式。 二、授课主要内容 1.1液压与气压传动的工作原理（30分钟） 1）液压与气压传动的基本概念 2）举例说明液压与气压传动原理 3）液压传动的基本特点 1.2液压与气压传动系统的组成与实例（30分钟） 1)液压与气压传动系统的实例： 案例：机床工作台液压系统结构有原理；气动剪切机的工作原理图 2）液压与气压传动系统的组成及各组成部分的功用 1.3液压与气压传动的优缺点（10分钟） 1）液压传动的优缺点 2）气压传动的优缺点 1.4液压与气压传动的应用（5分钟） 三、总结：（5分钟）
第2讲第2章液压流体力学基础 教学目标： 1、了解液压油的物理化学性能；正确选择液压油 2、了解液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用 3、了解液压力时流速和压力的变化规律 教学重点： 1、液压油的性质 2、液体静力学基本方程； 3、连续性方程和伯努利方程 教学难点： 实际流体的伯努利方程 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。教学步骤： 一、导入（5分钟） 前课回顾复习，引入本次课程主题 二、授课主要内容 2.1液压油（20分钟） 1）液压油的物理性质 ①液体的密度： ②液体的粘性：动力粘度、运动粘度、相对粘度及粘温曲线分析 ③液体的可压缩性 ④其他性质 2）液压油的要求和选用 2.2液体静力学（30分钟） 1)液体静压力及其特性： 2）液体静力学基本方程： (2-10) pdAρ+ = p dA ghdA (2-11) = p pρ+ gh 3)压力的表示方法及单位： ①绝对压力；相对压力；真空度概念
第一章习题答案 1-1 填空题 1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。 2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。 3.液压传动系统由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。 4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件，它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。 5.在液压传动中，液压缸是（执行）元件，它将输入的（压力）能转换成（机械）能。 6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 判断题 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.液压传动与机械、电气传动相配合时，易实现较复杂的自动工作循环。（√） 4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。（×） 第二章习题答案 2-1 填空题 1．液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体的可压缩性越（小）。在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。
2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法； 计量单位m2/s是表示（运动）粘度的单位；1m2/s ＝（106）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm2/s)。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 5．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压油。 6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力），用符号（p ）表示。其国际 单位为（Pa 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。 7. 液压系统的工作压力取决于（负载）。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。 8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。 9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。 10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为（m3/s 即米3/秒），常用单位为（L/min 即升/分）。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。 13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（2.5）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。 2-2 判断题 1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×） 4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。（√） 6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√） 2-3 问答题 1. 静压力的特性是什么?
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 1810 ρ?? 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： 64 3 070010110 1.45010 k 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0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a 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 E ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??
液压与气压传动课程标准 一、课程名称 液压与气压传动。 二、适用专业 机电技术（限选课68-30-2-4）、机电一体化专业（专业技能课68-30-2-4）、电气控制与运行专业（专业技能课34-14-2-4）。 三、课程概述 （一）课程性质 液压与气压传动课程是机电技术、机电一体化专业、电气控制与运行等相关专业二年级学生开设的专业技术课。 通过本课程的学习，使学生掌握液压与气压传动的基础知识，掌握液压与气动元件的的工作原理、特点及应用，熟悉液压与气压传动系统的组成以及在设备和生产线上的应用。通过项目训练，使学生能正确选用和使用液压与气动元件，并熟练地绘制出液压与气动回路图。掌握液压及气动系统的基本操作规程，能对液压与气动系统进行基本设计、安装、调试和维护，能对基本系统进行简单的故障分析与排除，以培养学生的综合职业能力、创新精神和良好的职业道德，为学生将来从事专业工作和适应职业岗位变化及学习新的生产科学技术打好基础。 （二）设计思路 本课程打破以学科为中心的内容结构体系，突出“必备和够用为度”的职教思想，坚持以就业为导向，以能力为本位，以培养学生的全面素质为基础，以提高学生的综合职业能力为核心的职教特色。通过参与企业调研，在机械企业有关专家与机电教学部专业教师共同反复研讨下，结合专业教学任务与专业工作过程特点，针对机电类及自控类专业的就业岗位进行任务与职业能力分析，以实际工作任务（项目案例）为导向，以液压与气动技术在行业中的应用为课程主线，以液压与气动技术在机电行业中的工作过程所需要的岗位职业能力为依据，进行课程设置及教学的设计。根据学生的认知规律与技能要求，采用循序渐进方式实现理论教学与典型案例相结合的方式来展现教学内容，采用项目教学法，将学科知识按“项目”
液压与气压传动考试题及答案 一.单项选择题（每小题2分，共50分） 1. 二位五通阀在任意位置时，阀芯上的油口数目为--------- A .2 B.3 C.5 D.4 2. 应用较广.性能较好，可以获得小流量的节流口形式为------------ A .针阀式或轴向三角槽式 B.偏心式或周向缝隙式 C.轴向三角槽式或周向缝隙式 D.针阀式或偏心式 3. 调压和减压回路所采用的主要液压元件是--------- A.换向阀和液控单向阀 B.溢流阀和减压阀 C.顺序阀和压力继电器 D.单向阀和压力继电器 4. -------管多用于两个相对运动部件之间的连接，还能吸收部分液压冲击。 A. 铜管 B.钢管 C.橡胶软管 D.塑料管 5. ------是液压系统的储能元件，它能储存液体压力能，并在需要时释放出来供给液压系统。 A.油箱 B.过滤器 C.蓄能器 D.压力计 6. 能输出恒功率的容积调速回路是------------- A.变量泵---变量马达回路 B.定量泵---变量马达 C.变量泵---定量马达 D.目前还没有 7. 溢流阀的作用是配合油泵等溢出系统中多余的油液，使系统保持
一定的------- A.压力 B.流量 C.流向 D.清洁度 8. 当环境温度较高时，宜选用粘度等级-----的液压油 A.较低 B.较高 C.都行 D.都不行 9. 能将液压能转换为机械能的液压元件是--------- A.液压泵 B.液压缸 C.单向阀 D.溢流阀 10. 下列压力控制阀中，哪一种阀的出油口直接通向油箱--------- A.顺序阀 B.减压阀 C.溢流阀 D.压力继电器 11. 液压系统的动力元件是----------- A.电动机 B.液压泵 C.液压缸 D.液压阀 12. 活塞有效作用面积一定时,活塞的运动速度取决于----- A.液压缸中油液的压力 B.负载阻力的大小 C.进入液压缸的流量 D.液压泵的输出流量 13. 不能作为双向变量泵的是----------- A.双作用叶片泵 B.单作用叶片泵 C.轴向柱塞泵 D.径向柱塞泵 14. 在液压系统中用于调节进入执行元件液体流量的阀是------------ A.溢流阀 B.单向阀 C.调速阀 D.换向阀 15. 压力控制回路包括----------- A.换向和闭锁回路 B.调压.减压和卸荷回路 C.调压与换向回路 D.节流和容积调速回路
液压与气压传动知识点 1、液压与气压工作原理:它首先通过能量转换装置(如液压泵，空气压缩机)将原动机(如电动机)的机械能转变为压力能，然后通过封闭管道，控制原件等，由另一能量转换装置(液压缸或者气缸，液压马达或气动马达)将液体(气体)的压力能转变为机械能，驱动负载，使执行机构得到所需要的动力，完成所需的运动。 2、液压与气压传动系统的组成:动力元件，执行元件，控制调节元件，辅助元件，工作介质。 3、黏性的意义：液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动，即具有一定的内摩擦力，这种性质成为液体的黏性。 常用的黏度有3种：动力黏度，运动黏度，相对黏度。 4、液压油分为3大类：石油型、合成型、乳化型。 5、液体压力有如下的特性：1、液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。2、静止液体内任意一点的压力在各个方向上都相等。 5、液体压力分为绝对压力和相对压力。 6、真空度：如果液体中某一点的绝对压力小于大气压力，这时，比大气压小的那部分数值叫做真空度。 7、帕斯卡原理：P19 8、理想液体：一般把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。 9、恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化，则这种流动称为恒定流动(或定常流动、非时变流动)。 当液体整个作线形流动时，称为一维流动。 10、液流分层，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流。 液流完全紊乱，这时液体的流动状态称为紊流。 11、临界雷诺数P23 雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对黏性力的无因次比。当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，黏性力起主导作用，液体处于层流状态。 12、连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 13、伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 14、动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。 15、沿程压力损失：液体在等径直管中流动时，因黏性摩擦而产生的压力损失称为沿程压力损失。 16、局部压力损失：液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力损失。17、液压冲击：在液压系统中，由于某种原因，系统中某处的压力会在某一瞬间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 81、危害：系统中出现液压冲击时，液体瞬间压力峰值可以比正常工作压力大好几倍。液压冲击会损坏密封装置、管道或液压元件，还会引起设备振动，产生很大噪声。有时，液压冲击会使某些液压元件如压力继电器、顺序阀等产生误动作，影响系统正常工作。 19、气穴现象：在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出现大量气泡，这种现象称为气穴现象。如果液体中的压力进一步降低到饱和蒸气压时，液体将迅速气化，产生大量蒸气泡，这时的气穴现象将会愈加严重。
《液压与气压传动》课 程教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
桂林电子科大职业学院教案主讲人：赵鲁燕 主讲科目:模具设计与制造基础 开课单位：桂电职院机电工程系
第1讲第1章绪论 教学目标： 1、掌握液压与气压传动的相关概念； 2、通过举例掌握液压与气压传动的工作原理和系统及其传动的特点； 3、了解液压与气压传动的应用。 教学重点： 1、液压与气压传动工作原理 2、液压与气压传动的系统组成及应用 教学难点： 液压与气压传动实例应用 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（10分钟） 介绍液压与气压传动目前应用领域及未来发展前景，本门课程的性质与任务；本门课程的教学的基本要求和教学安排、考试方式。 二、授课主要内容 1.1液压与气压传动的工作原理（30分钟） 1）液压与气压传动的基本概念 2）举例说明液压与气压传动原理 3）液压传动的基本特点 1.2液压与气压传动系统的组成与实例（30分钟） 1)液压与气压传动系统的实例： 案例：机床工作台液压系统结构有原理；气动剪切机的工作原理图 2）液压与气压传动系统的组成及各组成部分的功用 1.3液压与气压传动的优缺点（10分钟） 1）液压传动的优缺点 2）气压传动的优缺点 1.4液压与气压传动的应用（5分钟） 三、总结：（5分钟）
第2讲第2章液压流体力学基础 教学目标： 1、了解液压油的物理化学性能；正确选择液压油 2、了解液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用 3、了解液压力时流速和压力的变化规律 教学重点： 1、液压油的性质 2、液体静力学基本方程； 3、连续性方程和伯努利方程 教学难点： 实际流体的伯努利方程 教学方法：讲授 教学时间：90分钟。 使用教材: 张勤徐钢涛主编全国高职高专教育“十一五”规划教材。 教学步骤： 一、导入（5分钟） 前课回顾复习，引入本次课程主题 二、授课主要内容 2.1液压油（20分钟） 1）液压油的物理性质 ①液体的密度： ②液体的粘性：动力粘度、运动粘度、相对粘度及粘温曲线分析 ③液体的可压缩性 ④其他性质 2）液压油的要求和选用 2.2液体静力学（30分钟） 1)液体静压力及其特性： 2）液体静力学基本方程： (2-10) pdAρ+ = p dA ghdA (2-11) = p pρ+ gh 3)压力的表示方法及单位： ①绝对压力；相对压力；真空度概念
第一章液压传动基础知识课后答案 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 1810 ρ?? 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： 64 3 070010110 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0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a 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：12153 351 t E t ?= == 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??
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 1810 ρ?? 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： 64 3 070010110 1.45010 k 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0u 08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s F T A r rl πτπ==??=== 由 du dy du dy τμ τμ=?= 两边积分得 0220.422()() 22 3.140.20.0980.10.0510.512 a 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：12153 351 t E t ?= == 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E ν--=?-?=?? 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= 1000㎏/m 3 ,试求容器内的真空度。 解:以液面为等压面, p +ρgh = p a 所以真空度为 p a －p = ρgh 1-7、图1-3531200/B kg m ρ=,A Z =A 、B 之间的压力差。 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,泵的输出功率与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: 66300051010101200 0.9100.960 t v P p q p q kw η--????===??= 驱动泵的电动机功率:
0.9 1.0530.950.9 i P kw P kw η = = =? 2-2、某液压泵在转速n=950r/min 时,排量为v=168ml/r 。在同样的转速与压力29、5MP a 时,测得泵的实际流量为150L/min,总效率η=087,求: (1) 泵的理论流量; (2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率; (3) 泵在上述工况下所需的电动功率; (4) 驱动泵的转矩多大？ 解:(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159、6L/min=2、66×10-3m 3 /s (2)94.060 /106.15960 /101503 3=??==--t v q q η 93.094 .087 .0.=== ∴=v m m V ηηηηηη (3) 电机的驱动功率 6329.51015010/60 84770()84.770.87 O i P pq P W kW ηη-???===== (4) 驱动泵的转矩 284770852.53()22 3.14950/60 i i i i i p T nT P T N m n ωππ==∴= ==??? 另解: ) (77.8453.85260/95014.322)(53.85287 .060/95014.3260 /10150105.292236KW nT p m N n pq T nT pq i i i i =???==?=??????==∴= -πηππη 3-1、液压马达的排量V=250 ml/r,入口压力p 1=10、5MPa,出口压力p 2=1、0MPa,容积效率ηv =0、92,机械效率ηm =0、9,若输入流量q=22 L/min,求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率与输出功率各为多少？ 解:
1-5．如图所示，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=1000㎏/m3，试求容器内的真空度。 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： 则泵的输出功率： 驱动泵的电动机功率： 2-2.某液压泵在转速n=950r/min时，排量为v=168ml/r。在同样的转速和压力29.5MP a时，测得泵的实际流量为150L/min，总效率η=087，求： (1) 泵的理论流量； (2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？
解：(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66×10-3m 3 /s （2）94.060 /106.15960/1015033=??==--t v q q η (3) 电机的驱动功率 (4) 驱动泵的转矩 另解: 3-1.液压马达的排量V=250 ml/r ，入口压力p 1=10.5MPa ，出口压力p 2=1.0MPa ，容积 效率ηv =0.92，机械效率ηm =0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n 、输出转矩 T 、输入功率和输出功率各为多少？ 解： 3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A 1=100×10-4m 2，有杆腔的面 积A 2=80×10-4m 2，缸1的输入压力p 1=0.9MPa ，输入流量q=12 L/min ，不计摩擦损失和泄漏， 求： （1） 两缸承受相同负载（F 1=F 2）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（P 2=P 1/2）时，两缸各能承受多少负载？ （3） 缸1不承受负载（F 1=0）时，缸2能承受多少负载？ 解： （1） 3P Θ为大气压 30P ∴≈ （2） (3) 因为 022111=-=A P A P F 所以 ()MPa A A P P 125.110 8010100109.044 62112=????==-- 4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积A 1=100×10-4m 2，缸I 负载F=35000N ， 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定 压力分别为4MPa 、3MPa 和2MPa 。求在下列三中情况下，A 、B 、C 处的压力。 （1）液压泵启动后，两换向阀处于中位； （2）1YA 通电，液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时； （3）1YA 断电，2Y A 通电，液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块 解：(1) （2）I 移动： I 到达终端： MPa p p B A 4== （3）Ⅱ移动：MPa p p p c B A 0=== Ⅱ碰到固定挡块时： MPa p p B A 4== 4-8.液压缸的活塞面积为A=100×10-4m 2，负载在 500～40000N 的范围内变化，为使负载变化时活塞运动速 度稳定，在液压缸进口处使用一个调速阀，若将泵的工作 P 3
《液压与气压传动》课教案《液压与气压传动》课程组
《液压与气压传动》课教案 本课共36学时，讲课32学时，实验4学时。属院级必修课。 每一节课都应做到承前启后。 1 液压传动概述（第一次课） 首先介绍什么是传动传动的类型有哪些（5分钟） 引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动。 （１）机械传动；（2）电传动；（3）气压传动；（4）液压传动；（5）复合传动。 使学生对传动及其类型有所认识和掌握。 液压传动的发展概况（5分钟） 讲清什么是液压传动，液压传动是如何发展的，液压传动的应用领域如何。 液压传动系统的组成及工作原理 液压传动系统的工作原理（15分钟） 用两个例子说明液压传动系统的工作原理： （1）手动液压千斤顶半结构图——最简单的例子，用于换轮胎等举升工作，生活中常见。 （2）磨床工作台的液压传动系统半结构图——涵盖的液压元件种类比较全，用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合。 通过动画演示磨床工作台向左运动、向右运动、过载溢流、油缸停止油泵卸荷等工况下各元件的工作状态，让学生了解液压系统的工作原理、组成及各液压元件的作用。 液压传动系统的组成（5分钟） 磨床工作台的液压传动系统半结构图——用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合，该系统涵盖的液压元件种类比较全。 介绍液压系统图及图形符号（5分钟） 将磨床工作台的液压传动系统半结构图改画成用职能符号表示的液压系统图：体现液压系统图的特点，强调液压图形符号的特点。 介绍液压传动系统的优缺点（10分钟） 第一章小结（5分钟） 习题： 2 液压泵和液压马达 液压泵和液压马达概述 液压泵和液压马达的工作原理（20分钟） 用“电机→油泵→马达→滚筒”图，讲解液压泵及液压马达的能量转换过程。 用单柱塞泵结构简图的吸入及排出过程，说明容积式泵及马达的基本工作原理。强调构成容积式泵必须具备的条件。强调常用的三大类泵及马达；强调泵及马达的职能符号。 液压泵和液压马达的性能参数（20分钟） 讲清液压泵(马达)的基本性能参数，使学生掌握以下几点： （1）什么是液压泵的压力液压泵的工作压力是如何变化的（2）什么是液压泵的排量和流量什么是流量损失流量损失受哪些因素影响 （3）什么是液压泵的输入功率和输出功率液压泵的功率损失有哪几方面 （4）什么是液压泵的容积效率和机械效率它们分别受哪些因素影响如何计算液压泵的总效率 （5）什么是液压马达的容积效率和机械效率强调其与液压泵的区别。 齿轮泵 外啮合齿轮泵的结构及工作原理（5分钟） 用实物录像或三维动画演示其结构组成及工作原理。为下一次课进行其结构分析奠定基础。 齿轮泵的流量和脉动率（5分钟） 根据泵的结构，讲解如何计算齿轮泵的流量、何谓液压泵的流量脉动率、如何计算流量脉动率。
第一章 1-1 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： ''3343049.9105010110V V V m ---?=-=?-?=-? 64 3 070010110 1.45010 k V p 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：外筒内壁液体粘度： ()()0 2 4222/2 /2 408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512 p f D d a n D m s T T N m A DA D l d dy d dy dy d D d P S u F μπτπμ τμτμμ τμμ τμμ-==??=??= ====???=?===-?-∴===?? ? 1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长 度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s ，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？ 解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有 F=F f ＝μA(du /dy) 其中， A 为活塞表面积，A ＝л d L 又du /dy=v/h=v/{(D-d)/2}
所以 F ＝μA(du /dy)= μ×лdL × v/{(D-d)/2}=0.065×3.14×11.96×0.01×14×0.01×2 ×0.5/((12-11.96)×0.01)=8.54N 1-5 如图所示，一具有一定真空不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。 解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程： a p p h g g ρρ+= 则真空度为： 310009.819.810a p p gh ρ-==??=?pa 1-7液压缸直径D=150mm ，柱塞直径d=100mm ，液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着F=50000N 的 力，不计油液的重量，求图示的两种情况下液压缸中压力分别等于多少？ 解 : 0022 4 6.34 6.3aa a a bb b p p gh p F F a p p Mp A d F F b p p Mp A D ρππ=+≈====== ==缸缸缸图中图中 1-8图示容器A 中的液体的密度ρA ＝900Kg/m3,B 中液体的密度为ρB ＝1200 Kg/m3， Z A =200mm, Z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞，试求A,B 之间的压力差。 解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程解决： P A +ρ A g Z A ＝ρ B g Z B + ρ 水银 g h + P B 所以ΔP AB ＝P A -P B ＝ρ B g Z B + ρ水银 g h -ρ A g Z A 因为76厘米高水银柱为P 0 则60毫米高水银柱形成的压力P ＝(60/760) × P 0 所以（取g=10 P 0＝105Pa ）
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18 10 3m 3，质量为16.1kg ，求此液压油的密度 解： =m = 16.1 3 =8.9 4 102kg/m 3 v 18 10 1-2某液压油在大气压下的体积是 50 10 3m 3 ，当压力升高后，其体积减少到 49.9 10 3m 3，取油压的体积模量为 K 700.0Mpa ，求压力升高值。 V V ' V 0 49.9 10 3 50 10 3m 3 1 10 4m 3 P k -V 700 5, J 10 pa 1.4Mpa V 0 50 10 两边积分得 1-4用恩式粘度计测的某液压油( 850kg / m 3 )200MI 流过的时间为h=153s , 20 C 时200MI 的蒸馏水流过的时间为t 2 =51s ，求该液压油的恩式粘度 E ， 运动粘度 和动力粘度各为多少？ 解: 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U 0 u 0 n D 8 3.14 0.1m/s 2.512m/s F f T A rg2 rl 丄 du 由 dy du dy T 2 2 F7(d D U 0 0.4 ( 2 2、 2 3.14 0.2 (0.098 0.1 0.512 P a gs 0.051p a gs 解: 立空3 t 2 51 (7.31 E 6.31 、 E ) 10 6m 2 /s 5 2 1.98 10 5 m 2 /s
g 1.68 10 2Pa s 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1000kg/m3，试求容器内真空度。 解：设R为大气压，Pa为绝对压力，则真空度： P P o P a 取水槽液面为基面，列出静力学基本方程： P o h P a g g 则真空度为：P a P gh 100 0 9.8 1 9.8 1 03 pa 1-6如图所示，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，活塞浸入深度为h，试确定液体在测 压管内的上升高度X。 解：由题意知: g(x h) 4(F G) g d2 1- 7图示容器A中的液体的密度P A = 900Kg/m 3,B中液体的密度为P B= 1200 Kg/m 3，Z A=200mm, Z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞，试求A,B之间的压力差。 解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程：
关于《机械设计手册（第五版）》单行本 限量征集广告的通知 各有关单位： 由有色冶金设计研究总院等几十家单位近百名专家学者联合编写，成大先担任主编，化学工业出版发行的大型机械类设计专业工具书《机械设计手册》，自第一版1969年问世以来，已修订至五版，累计销售超过120万套，成为新中国成立以来，在国影响力最强、销售量最大的机械设计工具书。作为国家级的重点科技图书，《机械设计手册》多次获得国家和省部级奖励，1978年获全国科学大会科技成果奖，1993年获化工部优秀科技图书奖，1995年获全国优秀科技图书二等奖，1999年获全国科学化工科技进步二等奖，2002年获石油和化学工业优秀科技图书一等奖，2003年获中国石油和化学工业科技进步二等奖。1986～2002年，连续被评为全国优秀畅销书。2004年，根据广大读者的建议和反映，我们出版了《机械设计手册（第四版）》单行本，出版后市场供不应求，为了满足读者的需求，决定出版《机械设计手册（第五版）》单行本。由《机械设计手册（第四版）》单行本原来的15分册，现调整为《机械设计手册（第五版）》单行本17分册，各分册篇幅适中，更有利于设计人员和读者根据各自需要灵活选购。 《机械设计手册（第五版）》单行本17分册分别为：《常用设计资料》、《机械制图及精度设计》、《常用机械工程材料》、《连接与紧固》、《轴及其连接》、《轴承》、《弹簧》、《机构》、《起重运输件·五金件》、《润滑与密封》、《摩擦轮及螺旋传动·带、链传动》、《齿轮传动》、《减（变）速器·电机与电器》、《机械振动·机架设计》、《液压传动》、《液压控制》、《气压传动》。手册于2009年11月滚动印刷出版发行。16开本，假精。 应广大相关单位要求，每分册特劈出限量版位刊登企业广告（每卷限8页），以便更好的宣传企业产品，树立企业形象，促进机械设备制造与设计相关的企事业单位之间的供求关系，我们将择优刊登，请刊登广告的企业尽快和我社联系。我们将以企业广告合同的先后顺序来确定广告刊登的先后顺序。 广告刊登规格及价格表：
液压与气压传动课教案 非常好 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
《液压与气压传动》课教案《液压与气压传动》课程组
《液压与气压传动》课教案 本课共36学时，讲课32学时，实验4学时。属院级必修课。 每一节课都应做到承前启后。 1 液压传动概述（第一次课） 首先介绍什么是传动传动的类型有哪些（5分钟） 引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动。 （１）机械传动；（2）电传动；（3）气压传动；（4）液压传动；（5）复合传动。 使学生对传动及其类型有所认识和掌握。 1.1液压传动的发展概况（5分钟） 讲清什么是液压传动，液压传动是如何发展的，液压传动的应用领域如何。 1.2液压传动系统的组成及工作原理 用两个例子说明液压传动系统的工作原理： （1）手动液压千斤顶半结构图——最简单的例子，用于换轮胎等举升工作，生活中常见。 （2）磨床工作台的液压传动系统半结构图——涵盖的液压元件种类比较全，用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合。 通过动画演示磨床工作台向左运动、向右运动、过载溢流、油缸停止油泵卸荷等工况下各元件的工作状态，让学生了解液压系统的工作原理、组成及各液压元件的作用。 磨床工作台的液压传动系统半结构图——用于讲解液压传动系统的组成及液压系统的图形符号很适合，该系统涵盖的液压元件种类比较全。 1.2.3 介绍液压系统图及图形符号（5分钟）
将磨床工作台的液压传动系统半结构图改画成用职能符号表示的液压系统图：体现液压系统图的特点，强调液压图形符号的特点。 1.3 介绍液压传动系统的优缺点（10分钟） 第一章小结（5分钟） 习题：1.1 1.2 1.4 2 液压泵和液压马达 2.1液压泵和液压马达概述 2.1.1 液压泵和液压马达的工作原理（20分钟） 用“电机→油泵→马达→滚筒”图，讲解液压泵及液压马达的能量转换过程。 用单柱塞泵结构简图的吸入及排出过程，说明容积式泵及马达的基本工作原理。强调构成容积式泵必须具备的条件。强调常用的三大类泵及马达；强调泵及马达的职能符号。 2.1.2 液压泵和液压马达的性能参数（20分钟） 讲清液压泵(马达)的基本性能参数，使学生掌握以下几点： （1）什么是液压泵的压力液压泵的工作压力是如何变化的 （2）什么是液压泵的排量和流量什么是流量损失流量损失受哪些因素影响（3）什么是液压泵的输入功率和输出功率液压泵的功率损失有哪几方面 （4）什么是液压泵的容积效率和机械效率它们分别受哪些因素影响如何计算液压泵的总效率 （5）什么是液压马达的容积效率和机械效率？强调其与液压泵的区别。 2.2齿轮泵 用实物录像或三维动画演示其结构组成及工作原理。为下一次课进行其结构分析奠定基础。 根据泵的结构，讲解如何计算齿轮泵的流量、何谓液压泵的流量脉动率、如何计算流量脉动率。