液压元件与系统习题四

第1章 绪论

1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？

1.2 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？

1.3 如题1.3图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d = 10 mm，行程S1 = 25 mm，大柱塞直

径D = 50 mm，重物产生的力

F2= 50 000 N，手压杠杆比L：l

= 500：25，试求：

（1）此时密封容积中的液体压力p是多少？

（2）杠杆端施加力F1为多少时，才能举起重物？

（3）在不计泄漏的情况下，杠杆上下动作一次，重物的上升高度

S2是多少？

LlFF12题1.3图 1

第2章 液压介质

2.1 国家新标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值？

2.2 密闭容器内液压油的体积压缩系数为1.5×103/MPa，压力在1 MPa时的容积为2 L。求在压力升高到10 MPa时液压油的容积为多少？ 2.3 20℃时200 mL蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为51 s，如果200 mL的某液压油

在40℃时从恩氏粘度计中流尽的时间为232 s，已知该液压油的密度为900 kg/m3，求该液压油在40℃时的恩氏粘度、运动粘度和动力粘度各是多少？

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第3章 液压泵和液压马达

3.1 液压泵的工作压力取决于什么？液压泵的工作压力和额定压力有什么区别？

3.2 如题3.2图所示，已知液压泵的额定压力和额定流量，设管道内压力损失和液压缸、

液压马达的摩擦损失忽略不计，而题图3.2（c）中的支路上装有节流小孔，试说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。

题3.2图

3.3 试说明齿轮泵的困油现象及解决办法。

3.4 限压式变量叶片泵的限定压力和最大流量怎样调节？在调节时，叶片泵的压力流量

——曲线将怎样变化？

qAA’BB’qt0Cpcpc’pmaxp

题3.3图

3.5 液压泵的额定流量为100 L/min，液压泵的额定压力为2.5 MPa，额定转速为1 450

r/min，机械效率为m=0.9。由实验测得，当液压泵的出口压力为零、额定转速时，流量为106 L/min；额定压力、额定转速时，流量为100.7 L/min，试求： （1）液压泵的容积效率V是多少？

（2）如果液压泵的转速下降到500 r/min，在额定压力下工作时，估算液压泵的流量是多少？

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（3）计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率是多少？

3.6 某组合机床用双联叶片泵YB 4/16×63，快速进、退时双泵供油，系统压力p = 1 MPa。

工作进给时，大泵卸荷（设其压力为0），只有小泵供油，这时系统压力p = 3 MPa，液压泵效率 = 0.8。试求： （1）所需电动机功率是多少？

（2）如果采用一个q = 20 L/min的定量泵，所需的电动机功率又是多少？

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第4章 液压缸

4.1 已知单杆液压缸缸筒直径D = 100 mm，活塞杆直径d = 50 mm，工作压力p1=2 MPa，

流量为q = 10 L/min，回油背压力为P2= 0.5 MPa，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。

4.2 已知单杆液压缸缸筒直径D = 50 mm，活塞杆直径d = 35 mm，泵供油流量为q = 10

L/min，试求：

（1）液压缸差动连接时的运动速度；

（2）若缸在差动阶段所能克服的外负载F = 1 000 N，求缸内油液压力有多大（不计管内压力损失）？

4.3 一柱塞缸柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为p，流量为q，缸

筒直径为D，柱塞外径为d，内孔直径为d0，试求柱塞缸所产生的推力F和运动速度。

4.4 如题4.4图所示的串联油缸，A1和A2为有效工作面积，F1和F2是两活塞杆的外负载，

在不计损失的情况下，试求p1，p2，1和2各是多少？

题4.4图

4.5 如题4.5图所示的并联油缸中，A1A2，F1F2，当油缸2的活塞运动时，试求1、

2和液压泵的出口压力p各是多少？

题4.5图

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第5章 液压控制阀

5.1 试分析三位滑阀中位机能：O型、H型、Y型、P型(控制卧式单杆活塞缸)。

5.2 题5.2图中溢流阀的调定压力为5 MPa，减压阀的调定压力为2.5 MPa，设液压缸的

无杆腔面积A50cm2，液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时，其压力损失分别为0.2 MPa和0.3 MPa。求：当负载F分别为0 kN、7.5 kN和30 kN时， （1）液压缸能否移动？

（2）A、B和C三点压力数值各为多少？

题图5.2

5.3 两腔面积相差很大的单杆活塞缸用二位四通阀换向。有杆腔进油时，无杆腔回油流

量很大，为避免使用大通径二位四通阀，可用一个液控单向阀分流，请画回路图。 5.4 如题5.4图所示的液压系统中，各溢流阀的调定压力分别为pA=4 MPa、pB=3MPa和

pC=2MPa。试求在系统的负载趋于无限大时，液压泵的工作压力是多少？ 5.5 在题5.5图所示两阀组中，设两减压阀调定压力一大一小（pA > pB），并且所在支路

有足够的负载。说明支路的出口压力取决于哪个减压阀？为什么？

题图5.4 题图5.5

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5.6 如题5.6图所示，顺序阀的调整压力为pA=3MPa，溢流阀的调整压力为pY=5MPa，试求在下列情况下A、B点的压力是多少？

（1）液压缸运动时，负载压力pL=4MPa； （2）负载压力pL=1MPa； （3）活塞运动到右端时。

题图5.6

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第6章 液压回路

6.1 如题6.1图所示，液压泵输出流量qp=10L/min，液压缸无杆腔面积A1=50cm2，液

压缸有杆腔面积A2=25cm2。溢流阀的调定压力py=2.4MPa，负载F=10 kN。节流阀口视为薄壁孔，流量系数Cq0.62，油液密度900 kg/m3。试求： （1）节流阀口通流面积AT=0.01cm2时的液压缸速度、液压泵压力pp、溢流阀损失Py和回路效率；

（2）当AT0.01 cm2时，若负载F= 0，求液压泵的压力pp和液压缸两腔压力

p1和p2各为多大？

（3）当F=10 kN时，若节流阀最小稳定流量为qjmin =50×10-3L/min，液压缸速度υmin多大？若将回路改为进油节流调速回路，则υmin多大？把两种结果相比较能说明什么问题？

6.2如题图6.2所示，各液压缸完全相同，负载F2> F1。已知节流阀能调节液压缸速度并

不计压力损失。试判断在图（a）和图（b）的两个液压回路中，哪个液压缸先动？哪个液压缸速度快？请说明道理。

(a) (b)

题图6.1 题图6.2

6.3 如题图6.3所示，图示为采用调速阀的进口节流加背压阀的调速回路。负载F=9 000

N。液压缸两腔面积A1=50cm2，A2=20cm2。背压阀的调定压力pb=0.5MPa。液压泵的供油流量q=30L/min。不计管道和换向阀的压力损失。试问： （1）欲使液压缸速度恒定，不计调压偏差，溢流阀最小调定压力py多大？ （2）卸荷时的能量损失有多大？

（3）若背压阀增加了Δpb，溢流阀调定压力的增量Δpy应有多大？

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题图8.3

6.4 如题图6.4所示的调速回路，液压泵的排量Vp=105mL/r，转速np=1000r/min，容积

效率ηVp=0.95，溢流阀调定压力py=7MPa，液压马达排量VM=160mL/r，容积效率

ηVM=0.95，机械效率ηmM=0.8，负载转矩T=16Nm。节流阀最大开度ATmin=0.2cm2（可视为薄刃孔口），其流量系数Cd=0.62，油液密度ρ=900kg/m3。不计其它损失。试求：

（1）通过节流阀的流量和液压马达的最大转速nMmax、输出功率P和回路效率，并请解释为何效率很低？

（2）如果将py提高到8.5MPa时，nMmax将为多大？

题图6.4

6.5试说明题图6.5所示容积调速回路中单向阀A和B的功用。在液压缸正反向移动时，

为了向系统提供过载保护，安全阀应如何接？试作图表示。

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题图6.5

6.6 如题图6.6所示的液压回路，它能否实现“夹紧缸I先夹紧工件，然后进给缸II再移

动”的要求（夹紧缸I的速度必须能调节）？为什么？应该怎么办？

题图6.6

6.7如题图6.7所示的液压回路可以实现“快进工进快退”动作的回路（活塞右行为

“进”，左行为“退”），如果设置压力继电器的目的是为了控制活塞的换向，试问：图中有哪些错误？为什么是错误的？应该如何改正？

题图6.7

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第7章 液压系统分析

7.1试写出题图7.1所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点并说明桥式

油路结构的作用。

题图7.1

7.2 如题图7.2所示的液压系统。试写出其动作循环表。

题图7.2

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7.3读懂题图7.3所示的液压系统，并说明：（1）快进时油液流动路线；（2）这个液压系

统的特点。

题图7.3

7.4 教材中图9.2所示的YT4543型动力滑台液压系统是由哪些基本液压回路组成的？单向阀3、15和17在液压系统中起什么作用？顺序阀18和溢流阀19各在液压系

统中起什么作用？

7.5 图9.11所示外圆磨床液压系统为什么要采用行程控制式换向回路？外圆磨床工作台

换向过程分为哪几个阶段？试根据图中所示的M1432A型外圆磨床液压系统说明工作台的换向过程。

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