机械设计习题

1液压传动的基础知识题1图1.mmd20的柱塞在力NF40作用下向下运动，导向孔与柱塞的间隙如图所示，mmh1.0，导向孔长度mmL70，试求当油液粘度sPa110784.0，柱塞与导向孔同心，柱塞下移m1.0所需的时间0t。22.若通过一薄壁小控的流量min/10Lq时，孔前后压差为MPa2.0，孔的流量系数62.0dC，油液密度3/900mkg。试求该小孔的通流面积。题3图3.如图示，容器A内充满着33/1099.0mkg的液体，水银U形测压计的mh1，mZA5.0，求容器A中心的压力（分别用绝对压力和相对压力来表示）。3题5图4.如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处断面积212.3cmA，出口处管道面积124AA，mh1，求开始能够抽吸时，水平管中所必需通过的流量q。按理想液体计算。45.某液压系统用20号液压油，管道直径mmd20，通过流量q=100L/min，试求：（1）雷诺数，并判断流态；（2）求液流为层流时的最小管径。5题7图6.水平放置的光滑圆管由两段组成，如图示，直径分别为mmd101，mmd60，每段长度ml3，液体密度3/900mkg，运动粘度sm/102.024，通过流量q=18L/min，管道突然缩小处的局部阻力系数ξ=0.35，试求总的压力损失及两端压差。6液压泵与液压马达3.1简述液压泵与液压马达的作用和类型。3.2液压泵的工作压力取决于什么？泵的工作压力与额定压力有何区别？3.3什么是液压泵的排量、理论流量和实际流量？它们的关系如何？3.4液压泵在工作工程中会产生哪两方面的能量损失？产生损失的原因何在？3.5齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取措施来提高齿轮泵的压力？3.6试说明限压式变量叶片泵流量压力特性曲线的物理意义。泵的限定压力和最大流量如何调节？调节时泵的流量压力特性曲线将如何变化？3.7双作用叶片泵和限压式变量叶片泵在结构上有何区别?3.8为什么轴向柱塞泵适用于高压3.9外啮合齿轮泵、叶片泵和轴向柱塞泵使用时应注意哪些事项73.10试比较各类液压泵性能上的异同点。3.11某液压泵在转速min/950rn时，理论流量min/160Lqt。在同样的转速和压MPap5.29时，测得泵的实际流量为min/150Lq，总效率87.0，求：(1)泵的容易效率；(2)泵在上述工况下所需的电动功率；(3)泵在上述工况下的机械效率；(4)驱动泵的转矩多大？3.12液压马达的排量rmLV/100，入口压力MPap101，出口压力MPap5.02，容积效率95.0v，机械效率85.0m，若输入流量min/50Lq，求马达的转速n、转矩T、输入功率iP和输出功率P。各为多少？3.13某液压泵当负载压力为MPa8时，输出流量为min/96L，而负力为MPa10时，输出流量为min/94L。用此泵带动一排量为rcm/803的液压马达，当负载转矩为mN120时液压马达的机械效率为0.94，其转速为min/1100r，试求此时液压马达的容积效率为多少？3.14某变量叶片泵的转子径mmd83，定子内径mmD89，叶片宽度mmB30。求：8（1）当泵的排量rmLV/16时，定子也转子间的偏心量有多大？（2）泵的最大排量是多少？3.15某轴向柱塞泵的柱塞直径mmd20，柱塞分布圆直径mmD70，柱塞数7z。当斜盘倾角'3022，转速min/960rn，输出压力MPap16，容积效率95.0V，机械效率9.0时，试求泵的理论流量、实际流量和所需电动机功率。？3.16一泵的总泄漏量，式中C——泄漏系数，p——工作压力，当将此泵作液压马达使用时，在相同转速和相同压力的条件下，其容积效率与泵是否相同？试证明。3.17一液压泵可兼作液压马达使用，设二者的机械损失扭矩相同，在相同的工作压力时，其机械效率是否相同？试证明。3.18一液压泵额定压力，机械效率，由实际测得：（1）当泵的转速，泵的出口压力为零时，其流量。当泵出口压力为时，其流量。当泵出口压力为时，其流量，试求泵在额定压力时的容积效率。（2）当泵的转速为，压力为额定压力时，泵的流量为多少？容积效率又为多少？（3）在以上两种情况时，泵的驱动功率分别为多少？3.19一齿轮泵齿轮的模数，齿数，齿宽，9转速，在额定压力下输出流量，试求该泵在额定压力时的容积效率。题3.20图题3.21图3.20试求限压式变量叶片泵特性曲线变量段（BC段）的流量压力表达式（泄漏和定于移动时的摩擦力忽略不计），哪些因素影响BC段曲线的斜率？其它条件不变时，改变弹簧预紧力时斜率会不会改变？3.21一限压式变量叶片泵特性曲线如图示。设，试求该泵输出的最大功率和此时的压力。3.22一斜盘式定量轴向柱塞泵，柱塞直径，柱塞数，柱塞分布园直径，斜盘倾角，已知：在压力时，容积效率；在压力时，容积效率，试求：10（1）压力，转速时，泵的实际流量；（2）压力，转速时，泵的实际流量。3.23一液压马达每转排量，供油压力，输入流量，液压马达的容积效率，机械效率，液压马达回油腔有的背压，试求（1）液压马达的输出扭矩；（2）液压马达的转速。3.24一定量泵向一定量液压马达供油与马达具有相同的参数：，，，若泵的转速，液压马达的负载扭矩，不计管路损失，试计算：（1）液压马达的工作压力；（2）液压马达的转速；（3）液压马达的有效输出功率；（4）液压泵的驱动功率。3.25一限压式变量叶片泵向定量液压马达供油。已知：定量液压马达排量，容积效率，机械效率，负载扭矩，变量叶片泵特性曲线如图示，设在压力管路中有的压力损失，试求：(1)液压泵的供油压力；（2）液压马达的转速；（3）液压马达的输出功率；11（4）液压泵的驱动功率（设液压泵的总效率）第一章液压缸4.1活塞式液压缸有几种形式？有什么特点？它们分别用在什么场合？4.2简述O型和Y型密封圈的特点和使用注意事项。4.3以单杆活塞式液压缸为例，说明液压缸的一般结构形式.4.4活塞式液压缸的常见故障有哪些？如何排除？4.5如图4.5所示，已知单杆液压缸的内径mmD50，活塞杆直径mmd35，泵的供油压力MPap5.2，供油流量min/10Lq。试求：（1）液压缸差动连接时的运动速度和推力；(2)若考虑管路损失，则实测pp1，而MPap6.22，求此时液压缸的推力。124.6图4.24为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积24110100mA有杆腔的面积2421080mA，缸1的输入压力MPap9.01，输入流量min/12Lq，不计摩擦损失和泄漏，求：（1）两缸承受相同负载（21FF）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（21pp）时，两缸各能承受多少负载？（3）缸1不承受负载（01F）时，缸2能承受多少负载？4.7如图4.5所示，缸筒固定，柱塞运动，柱塞直径为cm12。若输入液压油的压力为MPap5，输入流量为min/10Lq，试求缸中柱塞伸出的速度及所驱动的负载大小（不计摩擦损失和泄漏）。134.8设计一单杆活塞式液压缸，已知外载NF4102，活塞和活塞处密封圈摩擦阻力为NF211012，液压缸的工作压力为MPa5，试计算液压缸内径D。若活塞最大移动速度为sm/44.0，液压缸的容积效率为0.9，应选用多大流量的液压泵？若泵的总效率为0.85，电动机的驱动功率应为多少？题4.9图4.9如下图所示，缸筒内径D=90mm，活塞杆直径d=60mm，进入液压缸的流量Q=25L/min，进油压力，背压力，试计算图示各种情况下运动件运动速度的大小、方向以及最大推力14题4.10图4.10如图示的柱塞式液压缸，图a为缸体固定，柱塞运动；图b为柱塞固定，缸体运动。柱塞直径，缸筒内径，若输入流量，供油压力，试求：（1）运动件的运动速度；（2）运动件所产生的推力。题4.11图题4.12图4.11一柱塞固定的液压缸与工作台联结15在一起，共重，结构尺寸，如图示。启动时，克服负载向上升。设工作台在内，均匀地从静止达到最大稳定速度，不计漏损。试决定启动时的供油压力和流量4.12一双叶片摆动液压缸，如图示。缸径，轴径，叶片宽度。当输入流量，时，不计损失，回油口接油箱。试求输出转矩和角速度。4.13三个液压缸串联连接，缸筒内径均为，活塞杆直径均为，供油压力，供油流量，如果三液压缸所承受的负载F相同，试求：1）负载F；2）三活塞的运动速度；3）如果方向阀切换至右位，活塞反向运动时，各活塞的运动速度。4.14一单杆液压缸快速向前运动时采用16差动联接，快速退回时，压力油输入液压缸有杆腔。假如缸筒直径为，活塞杆直径为，慢速运动时活塞杆受压，其负载为，已知输入流量，背压力。1）试求往复快速运动速度；2）如缸筒材料的许用应力，计算缸筒壁厚；3）如液压缸活塞杆铰接，缸筒固定，其安装长度，试校核活塞杆的纵向压杆稳定性。4.15图示液压缸内径，活塞杆直径，外负载，液压泵流量Q为，额定工作压力为，驱动电动机功率，启动液压泵后，调节溢流阀，使溢流阀的调定压力，此时发现活塞不运动，为什么？而后将溢流阀调定压力调至，此时活塞运动，为什么？运动速度为多少？当活塞运动到底如不及时退回，发现电17机发热并跳闸，这又是为什么？4.16一限压式变量泵向单杆活塞缸供油，油路连接和变量泵特性曲线如图示。已知液压缸负载，油管AB段、BC段、BD段压力损失均为，试求：1）液压缸无杆腔压力；2）液压缸有杆腔压力；3）压力泵的出口压力；4）液压缸的运动速度；5）液压泵的输出功率；6）回路效率。4.17液压缸内径，缓冲柱塞直径，缓冲行程，液压缸水平安装，外负载，负载的滑动摩擦系数，液压泵供油压力为，流量为。试求，缓冲腔内最大冲击压力，并校核缸筒强度是否足够。