液压习 题
习题
1.根据牛顿内摩擦定律，求动力粘度μ的量纲？写出运动粘度υ与动力粘度
μ的关系式，并推导运动粘度υ的量纲？
2.20℃时水的动力粘度μ＝1.008×10—3Pa?s，密度ρ＝1000kg/m3，求在该温
度下水的运动粘度υ，20℃时机械油的运动粘度υ＝20cst，密度ρ＝
900kg/m3，求在该温度下机械油的运动粘度μ。（1.008×10—6m2/s，18
×10—3Pa?s）
3. 图示液压缸直径D＝12cm，活塞直径d＝11.96cm，活塞长L = 14cm，间隙中充以μ = 0.065P a?s的油液，若施于活塞上的力F = 8.44N，是求活塞的移动速度V = ?（0.494m/s）
题3 题4
4图示压力表校正器内充满油液，其体积压缩系数β= 5×10—10m2/N，由拧入油缸内密封良好的活塞来造成所需的压力。已知活塞直径d = 10mm，丝杠螺距t = 2mm，当压力为1×10-5Pa时校正器内油液体积为200cm3，问要使校正器的校正压力达到200×105Pa时，手轮需转多少圈？（12.7）
5. 有一上端封闭、下端开口且插入油中的玻璃管，如图所示。若抽去管中部分空气，使管中油面上升到高于管外油面h = 1m处。设油的密度ρ= 900kg/m3，管外大气压力p a= 101325Pa，试求管中油面上B点的压力。（92496Pa）
6. 如图所示，已知容器A中的液体的密度ρA = 900kg/m3，容器B中液体的密度ρB = 1200kg/m3，Z A = 200mm，Z B = 180mm，h = 60mm，U形计中测压介质
为水银，试求A、B之间的压差。（8350Pa）
7. 图示各盛水圆筒，作用于活塞上的力F均为3000N。若：d = 1m，h = 1m， = 1000 kg/m3，试求圆筒底部所受的压力及总压力。（13632Pa，10701N；25097Pa, 19701N；13632Pa，10701N）
9. 图示管道中液体流速高达一定值后，能否将槽中液体吸入管道？若细管处的断面面积A1=3.2cm2，出口处管道断面面积A2 = 12.8cm2，h = 1m，不计液体
流动时的能量损失，试求开始能够抽吸液体时的管中流量？（87.78 l/min）
10. 图示变截面管道，已知细管中的流态为层流，试证明粗管中的流态也一定是层流。
12. 液压油在内径为20mm的圆管中流动，设临界雷诺数为2000，油的运动粘度为3×10—5m2/s，试求当流量大于每分钟多少升时，油的流动成为紊流？（56.5 l/min）
13. 粘度为40×10—5m2/s的油液通过水平管道，油液密度ρ= 900kg/m3，若管道内径为10mm，管长为5m，进口压力为40×105Pa，问当流速为3m/s时出口压力为多少？（38×105Pa）
14. 如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油
管直径d = 6cm，流量Q = 150 l/min，液压泵
入口处的真空度为0.2×105Pa，油液的运动
粘度γ= 30×10—5m2/s，ρ= 900kg/m3，弯头处
的局部阻力系数ξ弯= 0.2，管道入口处的局部
阻力系数ξ入= 0.5，沿程损失忽略不计，试求
吸油高度。（2.16m）
15. 某液压泵输出油压p = 200×105Pa，液压泵转速n = 1450r/min，排量q = 100cm3/r，已知该泵容积效率ηV = 0.95，总效率η= 0.9，试求：
1）该泵输出的液压功率（54.9kW）
2）驱动该泵的电机功率（51kW）
21. 如图所示差动联接液压缸。已知进油流量Q = 30 l/min，进油压力p = 40×105Pa，要求活塞往复运动速度相等，且速度均为v = 6m/min，试计算此液压
缸筒内径D和活塞杆直径d，并求输出推力F。（113mm, 80mm, 20×103N）
题21
22. 有一单杆液压缸，已知缸筒内径D = 125mm，活塞杆直径d = 90mm，进油流量Q = 40l/min，进油压力p1 = 25×105Pa，回油压力p2 = 0，试求：1）当压力油从无杆腔进入且有杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v1，输出推力F1；2）当压力油从有杆腔进入且无杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v2，输出推力F2；3）当差动连接时，活塞的运动速度v3和输出推力F3。（3.26m/min，30664N；6.78m/min，14768N；6.29m/min，15896N）
23. 如图示，两液压缸尺寸相同，已知缸筒直径D = 100mm，活塞杆直径d = 70mm，现两缸串联联接，设进油流量Q = 25 l/min，进油压力p = 50×105Pa，两缸上负载F相同，试求两活塞运动速度v1、v2及负载F。（3.19m/min，1.62m/min，25990N）
题23
24. 图示增压缸，已知活塞直径D = 60mm ，活塞杆直径d = 20mm ，输入压力p 1 = 50×105Pa ，求输出压力p 1。（450×105Pa ）
25. 如图示。图a ）中小液压缸（面积A 1）回油腔的油液进入大液压缸（面积（A 3）。而图b ）中，两活塞用机械刚性联接，油路联接和图a ）相似。当供油量Q 、供油压力p 均相同时，试分别计算图a ）和图b ）中大活塞杆上的推力和运动速度。（
1
13
21
132,
;,A Q
pA A A QA A A pA ）
题25
26. 图示系统，各溢流阀单独使用时的调整压力分别为：
p y 1=40×105Pa ，p y 2=30×105Pa ，p y 3=20×105Pa ，问当系统的外负载趋于无穷大时，油泵的出口压力为多少？（90×105Pa ）
题26
27. 图示系统，已知各溢流阀使用时的
调整压力分别为：p y1= 70×105Pa，p y2=50×
105Pa，p y3=30×105Pa，p y4=10×105Pa，问当
系统的外负载趋于无穷大时，在电磁铁1DT
通电或断电的情况下，油泵的出口压力各为
多少？
（50×105Pa，120×105Pa）
题27
28. 如图示，液压缸A和B并联，若液压缸A先动作，且速度可调。当A 缸活塞运动到终点后，B缸活塞才动作。试问图示回路能否实现要求的顺序动作，为什么？
.
题28 题29
29．图示油压机回路中，滑块和活塞的总重G = 2.5×104N，活塞直径
D =200mm ，活塞杆直径d = 50mm ，顺序阀的调整压力p 0 = 30×105Pa ，试问在图示位置时，滑块会不会因自重而下滑？滑块空程向下运动时，压力表的读数为多少（不计摩擦损失）？（20.2×105Pa ）
30. 如图示，两个减压阀串联，已
知减压阀的调整值分别为：P J 1= 35×105Pa ，P J 2=20×105Pa ，溢流阀的调整值P y =45×105Pa ，活塞运动时，负载力F =1200N ，活塞面积A = 15cm 2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：
1）活塞在运动时和达到终端位置时，A 、B 、C 各点的压力为多少？ （运动时：P A = P B = P C = A
F
= 8×105Pa ，终点：P C = 20×105Pa ，P B = 45×105Pa ，P A = 35×105Pa ）
2）若负载力增加到F = 4200N ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A 、B 、C 各点的压力为多少？（P J 2 <
A
F
= 28×105Pa 推不动活塞，P C = 20×105Pa ，P B = 45×105Pa P A = 35×105Pa ）
31. 图示液压系统，液压缸的
有效面积A 1 = A 2 = 100cm 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整压力分别为40×105Pa 、30×105Pa 和20×105Pa 。求在下列三种工况下A 、B 、C 三点的压力。
1）液压泵启动后，两换向阀
处于中位；（40×105Pa ，40×105Pa ，20×105Pa ）
2）1DT 通电，液压缸Ⅰ活塞运动时及活塞运动到终端后； 题31
（缸运动时：P A = P B = 3MPa ，
P C =2MPa ；终点时：P A = P B = 4MPa ，P C =2MPa ）
3）1DT 通电，2DT 通电，液压缸Ⅰ活塞运动时及活塞碰到固定挡块时。（运动时：P A = P B =P C = 0 碰挡块时：P A = P B = 4MPa, P C = 2MPa ）
题32
32. 如图示，两个减压阀并联，已知减压阀的调整压力分别为： P J 1= 20×105Pa ，P J 2=35×105Pa ，溢流阀的调整压力P y =45×105Pa ，活塞运动时，负载力F =1200N ，活塞面积A = 15cm 2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。
试确定：
1）活塞在运动时和达到终点端位置时，A 、B 、C 各点的压力为多少？（运动时：P A = P B = P C = P L =A
F
= 8×105Pa ；终点时：P A = P C =35×105Pa, P B = 45×105Pa ）
2）若负载力增加到F = 4200N ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A 、B 、C 各点的压力为多少？（运动时：P A = P B = P C = 28×105Pa ；终点时：P A = P C =35×105Pa , P B = 45×105Pa ）
33. 图示回路中，已知液压缸内径D = 100mm ，活塞杆直径d = 70mm ，负载F = 25000N 。试求：
1）为使节流阀前、后压差为3×105Pa ，溢流阀的调整压力应为多少？
2）溢流阀调定后，若负载降为15000N 时，节流阀前、后压差为多少？
3）当节流阀的最小稳定流量
为50cm 3/min 时，该回路的最低 稳定速度为多少？
4）当负载F 突然降为0时，液压缸有杆腔压力为多少？
5）若把节流阀装在进油路上，液压缸为有杆腔接油箱，当节流阀
的最小稳定流量仍为50cm 3/min 题33
时，回路的最低稳定速度为多少？（33.3×105Pa ，27.8×105Pa ，1.25cm/min ，65.3×105Pa ，0.64 cm/min ）
34. 图示旁路节流调速回路，已知液压缸无杆腔面积A 1 = 100cm 2，有杆腔面积A 2 = 50cm 2，溢流阀调整压力p y =30×105Pa ，泵输出流量Q p = 10 l /min ，通过节流阀流量p a C Q ???=ρ
2
，其中C = 0.67，α = 0.01cm 2，ρ = 900kg/m 3，不计
管路损失，试求：
1）负载F = 2500N 时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？
2）负载F = 9000N 时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？
（90.5cm/min ，2.5×105Pa ，0.9；82.1cm/min ，9×10Pa ，0.82）
题34 题35
35. 图示进油路节流调速回路，已知液压缸有效面积A 1 = 2A 2 = 50cm 2，泵的输出流量Q p =10l /min ，溢流阀调整压力p y = 24×105Pa ，通过节流阀流量
p a C Q ??
?=ρ
2
，其中C = 0.62，α = 0.02cm 2，ρ = 900kg/m 3，不计管路损失，
试分别计算F = 10000N ，5500N ，0，三种负载情况时，液压缸的运动速度和速度刚度。（0.74cm/s ，5405N ? s/cm ；1.33cm/s ，9744N ? s/cm ；1.81cm/s ，13260N ? s/cm ）
36. 图示液压系统，液压泵流量Q p =25 l /min ，负载F = 40000N ，溢流阀调整压力p y = 54×105Pa ，液压缸两腔有效面积分别为A 1 = 80cm 2，A 2 = 40cm 2，液压缸工进速度v = 18 cm/min ，不计管路损失和液压缸摩擦损失，试求：
1）工进时液压系统效率； 2）负载F =0时，活塞运动速度和回
油腔压力。（0.053；66cm/min ，108×105P ）
题36
37. 由定量泵和变量液压马达组成的容积调速回路，已知泵的排量为50cm3/r，泵的转速为1000r/min，液压马达排
量的变化范围为1.25～50 cm3/r，安全阀的调
定压力p y = 100×105Pa。设泵和马达的容积效
率和机械效率都是100%。试求：
1）马达的最高、最低转速；
2）在最高和最低转速下，马达能输出的
最大扭矩；
3）马达在最高和最低转速下能输出的最
大功率。题38
（4000r/min，1000r/min，19.9N?m，79.6N?m，8.33kW）
38. 图示变量泵——定量马达系统，已知液压马达的排量q m = 120 cm3/r，油泵排量为q p = 10～50 cm3/r，转速n = 1200 r/min，安全阀的调定压力p y = 100×105Pa。设泵和马达的容积效率和机械效率均为100%，试求：马达的最大输出转矩M max和最大输出功率N max及调速范围。（191N?m，10kW，100～500 r/mi
39. 图示油压机系统，其工作循环为快速下降→压制→快速退回→原位停止。已知：1）液压缸无杆腔面积A1 =100cm2，有杆腔有效工作面积A2 =50cm2，移动部件自重G = 5000N；2）快速下降时的外负载F = 10000N，速度v1 = 6m/min；3）压制时的外负载F = 50000N，速度v2 = 0.2m/min；4）快速回程时的外负载F = 10000N，速度v3 = 12m/min。管路压力损失、泄漏损失、液压缸的密封摩擦力以及惯性力等均忽略不计。试求：
1）液压泵1和2的最大工作压力及流量。
2）阀3、4、6各起什么作用？它们的调整压力各为多少？
（50×105Pa，30×105Pa，2 l/min，58 l/min；50×105Pa，30×105Pa，10×105Pa）
题39 题40
40. 图示液压系统中，液压缸直径D = 70mm ，活塞杆件直径d = 45mm ，工作负载P =16000N ，液压缸的效率ηm = 0.95，不计惯性力和导轨摩擦力。快速运动时速度v 1 = 7m/min ，工作进给速度v 2 = 53mm/min ，系统总的压力损失折合到进油路上为∑?p =5×104Pa 。试求：
1）该系统实现快进→工进→快退→原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。
2）计算并选择系统所需元件，并在图上标明各元件型号。
41. 某厂拟自制一台单缸传动的液压机，要求液压系统满足下列要求： 1）必须完成的工作循环是：低压下行→高压下行→保压→高压回程→低压回程→上限停止。
2）主要参数 最大压制力 5×105N 最大回程力
12×103N 低压下行速度 25mm/s 高压下行速度
1 mm/s
低压回程速度25mm/s
高压回程速度 2.5 mm/s
3）自动化程度为行程半自动。
试确定：
1）液压缸内径D及活塞杆直径d；2）该液压机的液压系统图
3）液压泵的电机规格型号。