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《液压传动与控制》习题集
第一章 绪论
1-l.何谓液压传动(即液压传动的定义是什么)?液压传动有哪两个工作特性？l-2.液压传动的基本组成部分是什么?试举例说明各组成部分的作用。
1-3.液压传动与机械传动相比有哪些主要优缺点?为什么说这些优缺点只是相对的？
第二章 液压油和液压流体力学基础
2-l.何谓液体的粘性?粘性的实质是什么？粘性的表示方法如何？说明粘度的种类及其相互间的关系。
2-2. 压力的定义是什么？压力有几种表示方法？相互间的关系如何？ 2-3.阐述帕斯卡定律，举例说明其应用。
2-4.伯努利方程式的物理意义是什么？其理论式与实际式有何区别？ 2-5.什么是液体的层流与紊流？二者的区别及判别方法如何？ 2-6.液压冲击和空穴现象是怎样产生的？如何防止？
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2-7.在下面各盛水圆筒活塞上的作用力F=3000N。已知d=1m，h=lm，?=1000kg/m，试求圆筒内底面所受的压力及总作用力，并定性说明各容器对支承其桌面的压力大小。又当F=0时求各圆筒内底面所受的压力及总作用力。
习题2-7图
2-8. 如图所示，密闭容器中充满了密度为?的液体，柱塞直径为d、重量为FG，在力F的作用下处于平衡状态。柱塞浸入液体深度为h，试确定液体在测压管内上升的高度x。
习题2-8图习题2-9图
2-9.有一容器充满了密度为?的油液，油压力p值由水银压力计的读数h来确定。现将
压力计向下移动一段距离a，问压力计的读数变化△h为多少？
2-10.液压缸直径D=150mm，柱塞直径d=100mm，液压缸中充满油液，如果在柱塞上[图(a)]和缸体上[图(b)]的作用力F=50000N，不计油液自重所产生的压力，求液压缸中液体的压力。
习题2-10图
2-ll.设有一液压千斤顶，如图所示。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此时密封容积中的液体压力；③杠杆上下动作一次，重物的上升量；④如果小活塞上有摩擦力f1=200N，大活塞上有摩擦力f2=1000N，杠杆每上下动作一次，密封容积中液
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体外泄0.2cm至油箱，重新完成①、②、③。
习题2-11图
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2-12. 如图所示，一管道输送?=900kg／m的液体，h=15m。测得压力如下：(1)点 l、2处的压力分别是pl=0.45MPa，p2=0.4MPa；(2)p1=0.45MPa，p2=0.25MPa。试确定液流的方向。
2-13. 如图所示，用一倾斜管道输送油液，已知h=15m，p1=0.45MPa，p2=0.25MPa，d=lOmm，
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l=20m，?=900kg／m，运动粘度?=45×lOm／s，求流量Q。
习题2-12图习题2-13图
2-14.某圆柱形滑阀如图所示。已知阀芯直径d=20mm，进口油压pl=9.8MPa，出口油压
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p2=9.5MPa，油液密度?=900kg／m，阀口的流量系数Cd=0.62。求通过阀口的流量。
2-15.某一液压泵从一油箱吸油。吸油管直径d=60mm，流量Q=150L／min，油液的运动
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粘度?=30×10m／s，?=900kg／m，弯头处的局部损失系数?l=0.2，吸油口粗滤网上的压力
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损失△p=0.178×10Pa。若希望泵吸油口处的真空度不大于0.4×10Pa。求泵的安装(吸油)高度h(吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计)。
习题2-14图 习题2-15图
2-16.某液压泵从油箱吸油状态如图所示。已知：泵的流量Q=32L／min；吸油管内径
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d=25mm；泵吸油口距油面高h=500mm；粗滤油网的压力降△p=O.1×10Pa；所用液压油的密
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度?=900kg/ m；液压油的运动粘度?=20cst。不计液压泵的容积效率，试求泵吸油口处的真空度。
2-17.如图所示，活塞上作用力F=3000N，油液从液压缸一端的薄壁孔流出。液压缸直径D=80mm，薄壁孔径d=20mm，不计活塞和缸筒间的摩擦以及流动损失，求作用于液压缸底
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面上的作用力。设油液密度?=900kg／m。
习题2-16图 习题2-17图
第三章 液压泵和液压马达
3-l.容积式液压泵共同的工作原理是什么？其工作压力取决于什么?工作压力与名牌上的额定压力和最大压力有什么关系?
3-2.在常用泵中，哪一种泵自吸能力最好？哪种最差？为什么？
3-3.齿轮泵的泄漏途径有几种？提高齿轮泵的压力受什么因素影响？怎样解决？
3-4.液压泵的配油方式有哪几种？从理论上来说，哪种液压泵和液压马达是可逆的？哪种不可逆？
3-5.在叶片泵中，哪种可做变量泵使用？依靠改变什么因素来实现变量？如何实现双向变量？
3-6.绘出限压式变量叶片泵的特性曲线，分析曲线的形状并说明调整哪些因素以适应不同的需求？
3-7.说明高速小转矩液压马达与低速大转矩液压马达的主要区别，应用场合。
3-8.一泵排量为qp，泄漏量为Qlp=klpp(kl—常数，pp—工作压力)。此泵可兼做马达使用。当二者运转速度相同时，其容积效率是否相同？为什么？(提示：分别列出二者容积效率的表达式)
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3-9.一液压马达排量qM=80cm／r、负载转矩为50Nm时，测得其机械效率为0.85。将此
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马达做泵使用，在工作压力为46.2×10Pa时，其机械损失转矩与上述液压马达工况相同，求此时泵的机械效率。
3-10.某泵输出油压为10MPa，转速1450r／min，排量为200mL／r，泵的容积效率 ?vp=0.95，总效率?p=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率。(不计泵的入口油压)
3-ll.某液压马达排量qM=250mL／r，人口压力为9.8MPa，出口压力为0.49MPa，其总效率?=0.9，容积效率?vM =0.92。当输人流量为22L／min时，试求：
①液压马达的输出转矩； ②液压马达的输出转速。
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3-12.一液压泵，当负载压力为80×10Pa时，输出流量为96L／min；而负载压力为
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100×10Pa时，输出流量为94L／min。用此泵带动一排量qM=80mL／r的液压马达。当负载转矩为130Nm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。(提示：先求液压马达的负载压力)
3-13.图示一变量泵和变量液压马达组成的液压系统，低压辅助泵使泵的吸油管和马达
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的出油管的压力保持为4×10Pa。变量泵的最大排量Vp=100mL／r，容积效率?Vp=0.94，机械效率?Mp=O．85，液压马达排量VM=50mL／r，容积效率?VM=0.95，机械效率 ?mM=0.82，管路损失略去不计，当液压马达输出转矩为40Nm，输出转速为60r／min时，试求变量泵的输出流量、输出压力及泵的输入功率。
3-14.图示为凸轮转子泵，其定子内曲线为完整的圆弧，其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。试说明该泵的工作原理，在图上标出其进出油口，并指出泵每转吸、排油次数。
习题3-14图习题3-15图
第四章 液压缸
4-l.液压缸的主要组成部分有哪些？固定缸式、固定杆式液压缸其工作台的最大活动范
围有何差别？
4-2.何谓液压缸的差动连接？差动液压缸的快进、快退速度相等时，它在结构上应满足什么条件(有何特点)？试推导差动液压缸的运动(快进)速度公式。
4-3.液压缸泄漏的主要途径有哪些？常用橡胶密封圈有哪几种类型？说明其应用范围及使用时应注意些什么。
4-4.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Ql，总摩擦阻力为Ff。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。
4-5.如图所示，一单杆活塞缸，无杆腔的有效工作面积为A1，有杆腔的有效工作面积为A2，且Al=2A2。当供油流量Q=30L／min时，回油流量Q’=？若液压缸差动连接，其它条件不变，则进入液压缸无杆腔的流量为多少？
4-6.图示为一柱塞液压缸，其柱塞固定，缸筒运动。压力油从空心柱塞中通入，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。
习题4-5图习题4-6图
4-7.图中用一对柱塞来实现工作台的往复运动。若两柱塞直径分别为d1和d2，供油流量和压力分别为Q和p，试求工作台两个方向运动时的速度和推力。又若当两个柱塞缸同时通以压力油时，工作台将如何运动？其运动速度和推力各为多少？
习题4-7图
4-8.如图所示，两个结构相同的液压缸串联起来，无杆腔的有效工作面积A1=100cm，有
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杆腔的有效面积A2=80cm，缸l输入的油压pl=9×10Pa，流量Ql=12L／min，若不考虑一切损失，试求：
①当两缸的负载相同(FL1=FL2)时，能承受的负载为多少？两缸运动的速度各为多少？ ②缸2的输入油压是缸l的一半(p2=1/2p1)时，两缸各能承受多少负载？ ③缸l不承受负载(FL1=0)时，缸2能承受多少负载?
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