1、緒論 液壓與氣壓傳動概述0-1何謂液壓傳動？液壓傳動系統有哪些基本組成部分？各部分的作用是什么？圖 題 0-30-3圖示液壓千斤頂中，小活塞直徑 d=10mm，大活塞直徑D=40mm，重 物G=5000kg，小活塞行程20 mm，杠桿L=500 mm，l=25 mm，問：（1）杠桿端需加多少力才能頂起重物 W；（2）此時液體內所產生的壓力為多少；（3）杠桿上下一次，重物升高多少？0-4用恩氏粘度計測得=850kg/m3的某 液壓油200mL流過的時間為t1=153s，20ºC時200mL蒸餾水流過的時間t2=51s。問該液壓油的ºE為多少？動力粘度為多少？運動粘度為多少？第

2、一章 液壓與氣壓傳動的基礎知識圖 題1-91-2為什么說壓力是能量的一種表現形式？1-3液壓傳動中傳遞力是依據什么原理？1-4為什么能依據雷諾數來判別流態？它的物理意 義是什么？1-5伯努利方程的物理含義是什么？1-6試述穩態液動力產生的原因？圖 題1-12圖 題1-11圖 題1-101-7為什么減緩閥門的關閉速度可以降低液壓沖擊？1-8為什么在液壓傳動中對管道內油液的最大流速要加以限制？1-9如圖所示，充滿液體的倒置U形管，一端位于一液面與大氣相通的容器中，另一端位于一密封容器中。容器與管中液體相同，密度=1000kg/m3。在靜止狀態下，h1=0.5m，h2=2m。試求在A、B兩處的真空度

3、。1-10有一水平放置的圓柱形油箱，油箱上端裝有圖示的油管，油管直徑為20 m m。油管一端與大氣相通。已知圓柱直徑D=300m m，油管中的液柱高度如圖示為h=600m m。油液密度=900kg/m3。試求作用在圓柱油箱端部圓形側面的總液壓力。1-11圖示安全閥，按設計當壓力為p=3Mpa時閥應開啟，彈簧剛度k=8N/mm。活塞直徑分別為D=22 mm，D0=20 mm。試確定該閥的彈簧預壓縮量為多少？圖 題1-14圖 題1-131-12有半徑R=100 mm鋼球堵塞著垂直壁面上直徑d=1.5R的圓孔，當鋼球恰好處于平衡狀態時，鋼球中心與容器液面的距離H是多少？已知鋼密度為8000kg/m3

4、，液體密度為820kg/m3。1-13如圖所示一直徑D=30m的儲油罐，其近底部的出油管直徑d=20 mm，出油管中心與儲油罐液面相距H=20m。設油液密度=900kg/m3。假設在出油過程中油罐液面高度不變，出油管處壓力表讀數為0.045Mpa，忽略一切壓力損失且動能修正系數均為1的條件下，試求裝滿體積為10000升的油車需要多少時間。1-14如圖所示的水平放置的抽吸裝置，其出口和大氣相通，細管處的截面積A1=3.2cm2,出口處管道截面積A2=4A1，如果裝置中心軸線與液箱液面相距h=1m，且液體為理想液體，試求開始抽吸時，水平管道中通過的流量q。圖 題1-15圖 題1-17圖 題1-16

5、1-15圖示的放液閥關閉時壓力表讀數為0.25Mpa，而打開時則改變為0.06Mpa。已知液體為理想液體，其密度為=1000kg/m3。試求通過閥的流量q。1-16水平放置的光滑圓管由兩段組成，如圖所示。其直徑d1=10 mm，d0=6 mm，每段長度均為l=3m。假設液體密度為=900kg/m3。運動粘度=0.2×10-4m2/s，管中流量q=18L/min，管道突然收縮處局部阻力系數=0.35。管道出口處（）與大氣相通，試求在管道進口處（I）的壓力。1-17如圖所示一傾斜管道其長度為L=20 m，d=10 mm，兩端的高度差為h=15m。當液體密度為=900kg/m3，運動粘度=

6、45×10-6m2/s，p1=4.5×105pa，p2=2.5×105pa時在管道中流動液體的流動方向和流量。1-18噴管流量計直徑D=50 mm，噴管出口直徑d =30 mm。局部阻力系數=0.8，油液密度=800kg/m3，噴管前后壓力差由水銀差壓計讀數h=175m m。試求通過管道的流量q。圖 題1-20圖 題1-18圖 題1-191-19圖示液壓泵從油箱吸油。液壓泵排量V=72cm3/r，轉速n=1500r/min，油液粘度=40×10-4m2/s，密度=900kg/m3。吸油管長度l=6m，吸油管直徑d =30 mm，在不計局部損失時試求為保證

7、泵吸油口真空度不超過0.4×105pa液壓泵吸油口高于油箱液面的最大值H，并回答此H是否與液壓泵的轉速有關。1-20液壓缸直徑D=80 mm，缸底有一直徑d =20 mm小孔，當活塞上的作用力F=3000N，不計油液流動過程中的能量損失，并假設動量與動能修正系數均為1時，求液壓缸缸底壁所受作用力。圖 題1-221-21圖示為齒輪液壓泵，已知轉速為n=1500r/min，工作壓力為7Mpa，齒頂圓半徑R=28 mm，齒頂寬t=2mm，齒厚b=2.9cm。設每個齒輪與液壓泵殼體相接觸的齒數為Z0=11，齒頂間隙h=0.08mm，油液粘度=3×10-2Pa·s，試求通過

8、齒頂間隙的泄漏量q。圖 題1-211-22d=20mm的柱塞在力F=40N作用下向下運動，導向孔與柱塞的間隙如圖所示為h=0.1mm，導向孔長度L=70mm，試求當油液粘度=0.784×10-1Pa·s，柱塞與導向孔同心，柱塞下移0.1m所需的時間t。1-23若通過一薄壁小孔的流量q=10L/min時，孔前后壓差為0.2Mpa，孔的流量系數Cd=0.62，油液密度=900kg/m3。試求該小孔的通流面積。1-24當氣源及室溫均為15°C時，將壓力為0.7Mpa（絕對）的壓縮空氣通過有效截面積A=30mm2的閥口，充入容積為85L的氣罐中，壓力從0.02Mpa上升到

9、0.6Mpa時，試求充氣時間及氣罐的溫度。第二章 液壓泵2-1 簡述液壓泵與液壓馬達的作用和類型。2-2 液壓泵的工作壓力取決于什么?泵的工作壓力與額定壓力有何區別?2-3 什么是液壓泵的排量、理論流量和實際流量？它們的關系如何？2-4 液壓泵在工作過程中會產生哪兩方面的能量損失？產生損失的原因何在？2-5 齒輪泵壓力的提高主要受哪些因素的影響？可以采取哪些措施來提高齒輪泵的壓力？2-6 試說明限壓式變量葉片泵流量壓力特性曲線的物理意義。泵的限定壓力和最大流量如何調節？調節時泵的流量壓力特性曲線將如何變化？2-7 雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵在結構上有何區別？2-8 為什么軸向柱塞泵適用于高

10、壓？2-9 外嚙合齒輪泵、葉片泵和軸向柱塞泵使用時應注意哪些事項？2-10 試比較各類液壓泵性能上的異同點。2-11 某液壓泵在轉速n=950r/min時，理論流量qt=160L/min。在同樣的轉速和壓力p=29.5Mpa時，測得泵的實際流量為q=150L/min，總效率 =0.87，求：（1）泵的容積效率；（2）泵在上述工況下所需的電動功率；（3）泵在上述工況下的機械效率；（4）驅動泵的轉矩多大？2-12 某變量葉片泵的轉子外徑 d83mm，定子內徑D89mm，葉片寬度B30mm。求：（l）當泵的排量 V16mLr時，定子與轉子間的偏心量有多大?（2）泵的最大排量是多少?2-13 某軸向柱

11、塞泵的柱塞直徑 d20mm，柱塞分布圓直徑 D70mm，柱塞數 z7。當斜盤傾角22°30，轉速n=960rmin，輸出壓力p=16Mpa，容積效率v=0.95，機械效率=0.9時，試求泵的理論流量、實際流量和所需電動機功率。 第三章 液壓馬達與液壓缸3-1 活塞式液壓缸的有幾種形式？有什么特點？它們分別用在什么場合？3-2 簡述O形和Y形密封圈的特點和使用注意事項。3-3 以單桿活塞式液壓缸為例，說明液壓缸的一般結構形式。3-4 活塞式液壓缸的常見故障有哪些？如何排除？3-5 已知單桿液壓缸的內徑 D50mm，活塞桿直徑 d35mm，泵的供油壓力p=2.5MPa，供油流量 q10L

12、/min。試求：(1) 液壓缸差動連接時的運動速度和推力。(2) 若考慮管路損失，則實測p1p，而p22.6MPa，求此時液壓缸的推力。3-6 兩個結構相同相互串聯的液壓缸，無桿腔的面積A1100×10-4，有桿腔的面積A280×10-4 ，缸l的輸入壓力 p1=0.9MPa，輸人流量 q12L/min，不計摩擦損失和泄漏，求: (1)兩缸承受相同負載（F1=F2）時，該負載的數值及兩缸的運動速度。 (2)缸2的輸入壓力是缸1的一半（p1=2p2）時，兩缸各能承受多少負載? (3) 缸1不承受負載(F1=0)時，缸2能承受多少負載?3-7液壓缸缸筒固定，柱塞運動，柱塞直徑為

13、12cm。若輸入液壓油的壓力為p=5MPa，輸入流量為q=10L/min，試求缸中柱塞伸出的速度及所驅動的負載大小（不計摩擦損失和泄漏）。3-8設計一單桿活塞式液壓缸，己知外載F=2×104N，活塞和活塞處密封圈摩擦阻力為Ff=12×102N，液壓缸的工作壓力為5MPa，試計算液壓缸內徑D。若活塞最大移動速度為0.04m/s，液壓缸的容積效率為0.9，應選用多大流量的液壓泵？若泵的總效率為0.85，電動機的驅動功率應多少？3-9 液壓馬達的排量 V100mLr，入口壓力p1=10MPa，出口壓力p2=0.5MPa，容積效率v=0.95，機械效率m=0.85，若輸人流量q=5

14、0Lmin，求馬達的轉速n、轉矩T、輸入功率Pi和輸出功率P。各為多少?3-10 某液壓泵當負載壓力為8MPa時，輸出流量為96L/min，而負載壓力為10MPa時，輸出流量為94L/min。用此泵帶動一排量為80cm3/r的液壓馬達，當負載轉矩為120N·m時 液壓馬達的機械效率為0.94，其轉速為1100r/min，試求此時液壓馬達的容積效率為多少？第四章 控制閥 4-1 電液動換向閥的先導閥，為何選用Y型中位機能？改用其它型中位機能是否可以？為什么？4-2 二位四通電磁閥能否做二位三通或二位二通閥使用？具體接法如何？4-3 什么是換向閥的常態位？4-4如圖所示液壓缸，A1=30

15、cm2，A2=12cm2,F=30´103N,液控單向閥用作閉鎖以防止液壓缸下滑，閥內控制活塞面積Ak實閥芯承壓面積A的三倍，若摩擦力，彈簧力均忽略不計，試計算需要多大的控制壓力才能開啟液控單向閥？開啟前液壓缸中最高壓力為多少？圖 題4-44-5 若先導式溢流閥主閥芯上阻尼孔被污物堵塞，溢流閥回出現什么樣的故障？如果溢流閥先導閥錐閥座上的進油小孔堵塞，又會出現什么故障？4-6 若把先導式溢流閥的遠程控制口當成泄漏口接油箱，這時液壓系統會產生什么問題？4-7 兩個不同調整壓力的減壓閥串聯后的出口壓力決定于哪一個減壓閥的調整壓力？為什么？如兩個不同調整壓力的減壓閥并聯時，出口壓力又決定于

16、哪一個減壓閥？為什么？4-8 順序閥和溢流閥是否可以互換使用？4-9 試比較溢流閥、減壓閥、順序閥（內控外泄式）三者之間的異同點。4-10 如圖所示溢流閥的調定壓力為4MPa，若閥芯阻尼小孔造成的損失不計，試判斷下列情況下壓力表讀數各為多少？ 1） Y斷電，負載為無限大時；2） Y斷電，負載壓力為2MPa時；3） Y通電，負載壓力為2MPa時。4-11 如圖所示回路中，溢流閥的調整壓力為5.0MPa，減壓閥的調整壓力為2.5MPa，試分析下列情況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態？1）當泵壓力等于溢流閥調定壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A、C點的壓力各為多少？2）當泵壓力由于工作缸快進壓力降到1.5

17、MPa時（工件原先處于夾緊狀態）A、C點的壓力多少？ 3）夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，A、B、C三點的壓力各為多少？ 圖 題4-10 圖 題4-10 4-12 如圖所示的液壓系統，兩液壓缸的有效面積A1=A2=100cm2，缸負載F=35000N，缸運動時負載為零。不計摩擦阻力、慣性力和管路損失，溢流閥、順序閥和減壓閥的調定壓力分別為4MPa、3MPa和2MPa。求在下列三種情況下，A、B和C處的壓力。1）液壓泵起動后，兩換向閥處于中位；2）1Y通電，液壓缸1活塞移動時及活塞運動到終點時；3）1Y斷電，2Y通電，液壓缸2活塞運動時及活塞碰到固定擋塊時。圖 題4-12第五章 液壓基本回路5-

18、1 兩腔面積相差很大的單桿活塞缸用二位四通換向閥換向。有桿腔進油時，無桿腔回油流量很大，為避免使用大通徑二位四通換向閥，可用一個液控單向閥分流，請畫出回路圖。5-2 試說明圖示回路中液壓缸往復運動的工作原理。為什么無論是進還是退，只要負載G一過中線，液壓缸就會發生斷續停頓的現象？為什么換向閥一到中位，液壓缸便左右推不動？圖 題 5-2FppDd5-3 在圖示回路中，液壓泵的流量qp =10L/min，液壓缸無桿腔面積A1=50cm2，液壓缸有桿腔面積A2=25cm2，溢流閥的調定壓力 py=2.4MPa，負載F=10KN。節流閥口為薄壁孔，流量系數Cd =0.62，油液密度=900kg/m3，

19、試求：節流閥口通流面積AT=0.05cm2時的液壓缸速度v、液壓泵壓力pp、溢流功率損失py和回路效率。A1A1ATFA2 圖5-3 圖5-55-4 在回油節流調速回路中，在液壓缸的回油路上，用減壓閥在前、節流閥在后相互串聯的方法，能否起到調速閥穩定速度的作用？如果將它們裝在缸的進油路或旁油路上，液壓缸運動速度能否穩定？5-5圖示為采用中、低壓系列調速閥的回油調速回路，溢流閥的調定壓力py =4MPa，缸徑D=100mm，活塞桿直徑d=50mm，負載力F=31000N，工作時發現活塞運動速度不穩定，試分析原因，并提出改進措施。5-6在圖示液壓回路中，若液壓泵輸出流量qp =10L/min，溢流

20、閥的調定壓力py=2MPa，兩個薄壁式節流閥的流量系數都是Cd=0.62，開口面積AT1=0.02cm2，AT2=0.01cm2，油液密度=900kg/m3，在不考慮溢流閥的調壓偏差時，求：（1）液壓缸大腔的最高工作壓力；（2）溢流閥的最大溢流量。12py圖 題 5-65-7 由變量泵和定量馬達組成的調速回路，變量泵的排量可在050cm3/r范圍內改變，泵轉速為1000r/min，馬達排量為50cm3/r，安全閥調定壓力為10MPa，泵和馬達的機械效率都是0.85，在壓力為10MPa時，泵和馬達泄漏量均是1L/min，求：（1）液壓馬達的最高和最低轉速；（2）液壓馬達的最大輸出轉矩；（3）液壓

21、馬達最高輸出功率；（4）計算系統在最高轉速下的總效率。5-8 在變量泵和變量馬達組成的調速回路中，把馬達的轉速由低向高調節，畫出低速段改變馬達的排量，高速段改變泵的排量調速時的輸出特性。5-9 如圖所示的液壓回路，限壓式變量葉片泵調定后的流量壓力特性曲線如圖示，調速閥調定流量為2.5L/min，液壓缸兩腔的有效面積A1=2A2=50cm2，不計管路損失，試求：（1）缸大腔的壓力p1；（2）當負載F=0和F=9000N時小缸壓力p2；（3）設泵的總效率為0.75，求液壓系統的總效率。5-10 試說明題6-10圖所示容積調速回路中單向閥A和液控單向閥B的功用。在液壓缸正反向運動時，為了向系統提供過

22、載保護，安全閥應如何接？試作圖表示。5-11在圖示雙向差動回路中，、分別代表液壓缸左、右腔及柱塞缸的有效工作面積，為液壓泵輸出流量。如，試求活塞向左和向右移動時的速度表達式。2.42Fp1p2q(l/min)p (Mpa) 題 圖5-9 題 圖5-10圖 題 6-115-12 在圖5-11液壓缸差動連接回路中，泵的輸出流量，缸的大小面積為，快進時負載，三位四通換向閥壓力損失，二位三通換向閥壓力損失，合成后管路壓力損失，單向調速閥壓力損失。試求：（1）快進時缸速及泵輸出壓力。（2）若溢流閥調定壓力為，此時回路承載能力有多大？5-13 在圖示回路中，已知液壓缸大、小腔面積為和，快進和工進時負載力為和（），相應的活塞移動速度為和，若液流通過節流閥和卸荷閥時的壓力損失為和，其他的阻力可忽略不計，試求：（1）溢流閥和卸荷閥的壓力調整值和；（2）