完整版左健民液壓與氣壓傳動第五版課后答案1 11章

1、液壓與氣壓傳動課后答案（左健民）第一章液壓傳動基礎(chǔ)知識1-1液壓油的體積為18 10 3m3，質(zhì)量為16.1kg，求此液壓油的密度。解:m= 16.1 3=8.94 102kg/m3v 18 101-2某液壓油在大氣壓下的體積是50 10 3m3，當(dāng)壓力升高后，其體積減少到49.9 10 3m3，取油壓的體積模量為 K 700.0Mpa，求壓力升高值。解:33343V V V049.9 1050 10 m 1 10 m由 K 手 知: p 穿 700 丄打04 pa 1pa50 10 31- 3圖示為一粘度計，若D=100mmd=98mm,l=200mm外卜筒轉(zhuǎn)速n=8r/s時，測得轉(zhuǎn)矩T=4

2、0Ncm,試求其油液的動力粘度。r # # f #亠，r-rLD兩邊積分得(2DU0解：設(shè)外筒內(nèi)壁液體速度為U0n D 8 3.14 0.1m/s 2.512m/sFfATrg2 rldudydydu0.42 3.14 0.2（孟0.512Pags 0.051 Pags1-4用恩式粘度計測的某液壓油（850kg/m3)200M1 流過的時間為 t,=153s.20 C時200MI的蒸餾水流過的時間為t2 =51s，求該液壓油的恩式粘度 E，運動粘度和動力粘度各為多少?解：E上空3t2516 31(7.31 E *)106m2/s98 10 5m2/s1-5如圖所示，一具有一定真空度的容器用一根

3、管子倒置一液面與大氣相通的水槽中，液體與大氣相通的水槽中，液體在管中上升的高度h=1m設(shè)液體的密度為1000kg/ m3，試求容器內(nèi)真空度。解：設(shè)R為大氣壓，Pa為絕對壓力，則真空度：PPoPa取水槽液面為基面，列出靜力學(xué)基本方程:則真空度為：Pa p gh 1000 9.8 1 9.8 10 pa1-6如圖所示，有一直徑為d，質(zhì)量為m的活塞浸在液體中，并在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若液體的密度為，活塞浸入深度為h,試確定液體在測壓管內(nèi)的上升高度x解：由題意知:g(x h)4(F G)g d21-7圖示容器 A中的液體的密度 p a= 900Kg/,B中液體的密度為 p b= 1200Kg/m

4、!， ZA=200mm, ZB =180mm,h=60mm,形管中的測試介質(zhì)是汞，試求 A,B之間的壓力差解：此為靜壓力問題，可列出靜壓力平衡方程:9.8 x 0.2Pa=8350 PaP a+ p A g Za=P B g Z B + p 水銀 g h + P B得 Pab= Pa -P b=p b g Zb + p 水銀 g h - p a g Z=1200x 9.8 x 0.18 + 13.6 x 103x 0.06 900x41-9如圖所示，已知水深 H=10m截面A 0.02m2, A， 0.04m2，求孔口的出流流量以及點2處的表壓力（取1，不計損失）解：對0-0和2-2截面列理想

5、液體能量方程：由12； 3聯(lián)立解得:則2處的表壓力即P0gV022gP2止g 2g對2- 2和1-1截面列理想液體能量方程:p2 V2p1 V1g 2gg 2g顯然，P1 P2 Pa V0 = V2,故 V。0且有連續(xù)方程：VA V2A2 q3q v1A12A.2 9.8 10 0.02 0.28m3/sP2PaP2Pl2gH （專）222 9.8 10 （業(yè)）21000 pa 0.0735Mpa1-10如圖示一抽吸設(shè)備水平放置，其出口和大氣相通，細(xì)管處截面積A 3.2 10 4m2，出口處管道截面積A2 4片，h=1m求開始抽吸時，水平管中所必需通過的流量q （液體為理想液體，不計損失）解：

6、對截面和建立液體的能量方程:2 2 PL_PLVg 2g g 2g（1）連續(xù)方程V1A1 V2A2(2)R gh P2(3)方程(1) (2) (3)聯(lián)立，可得流量2一9.8一115433.2 10 m /s 1.462L/S1- 11圖示水平放置的固定導(dǎo)板，將直徑d=0.1m,而速度為= 20m/s的射流轉(zhuǎn)過90度角，求導(dǎo)板作用于液體的合力大小和方向(1000kg/m3)解：射流流量q Avd2v423.14 0.143320m /s 0.157m /s15對射流列X軸方向的動量方程q(0 v) 1000 0.157 ( 20) N3141.6N “一”表示力的方向與X軸正方向相反)對射流列

7、丫軸方向的動量方程q(v 0)1000 0.157 20N3141.6N導(dǎo)板作用于液體的合力F合、.F； F丫2, 3141.62_3141.62N 4442.2N，方向與 X軸正方向成1351- 12如圖所示的安全閥，閥座直徑d=25mm當(dāng)系統(tǒng)壓力為5.0Mpa時，閥的開度 x=5mm為，通過的流量q=600L/min，若閥的開啟壓力為 4.3Mpa,油液的密度為 900kg/m3，彈簧的剛度k=20N/mm求油液的出流角。解：對安全閥閥心列平衡方程其中,而F彈簧vF彈簧kx F液動q(v2 cosv1)(VPA kx)聯(lián)立以上得，cosqCdqHA代入數(shù)據(jù)得,o28.21-14有一液壓缸，

8、其流量為 q=32L/min，吸油管直徑20mm液壓泵吸油口距離液面高500mm如只考慮吸油管中500mnt勺沿程壓力損失，油液的運動粘度為2010 6 m2/s，油液的密度為900kg / m3，問泵的吸油腔處的真空度為10多少?解：如圖，對1-1截面和2-2截面建立液體能量方程:其中,Pig2P22g g2v_+hw2g得到真空度:V0 = V2,故 V0P1PaPaP2ghghwghv2 P ( P表示沿程壓力損失)V2q/A232160 -410 3m/s3 2(32 10 )0.663m/ sRevd0.663 0.0220 10 66632320 ,所以流態(tài)為層流沿程壓力損失75P

9、 75glRe dV2dV 687.6Pa所以，真空度為p=900 9.8 400 10 30.8492 +687.6 Pa=4539.9 Pa+ 1 90021-15運動粘度 =40X10-6m/s的油液通過水平管道，油液密度 p =900kg/m3，管道內(nèi)徑d=10mm,l=5m進(jìn)口壓力P 4.0MPa,問流速為3 m/s時，出口壓力P2為多少?解：由于油在水平管道中流動，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿程壓力損失:64 L v264 L VVpRe d 2 vd d 26 264 40 105900 3 c=pa 0.192Mpa3 0.010.012P 2 = Pi-A P亠4-0.192

10、 MPa = 3.81Mpa1-16有一薄壁節(jié)流小孔，通過的流量為q=25L/min，壓力損失為0.3Mpa,試求節(jié)流孔的通流面積，設(shè)流量系數(shù)Cd=0.61，油液的密度900kg/m3解:由0.6125 10 32 -m2 0.3 106522.65 10 m9001-17圖示柱塞直徑d=19.9mm缸套直徑D=20mrr長l=70mm柱塞在力F= 40N作用下向下運動，并將油液從隙縫中擠出，若柱塞與缸套同心，油液的動力粘度卩=0.784 x 10-3Pa.s，問柱塞下落0.1 m所需的時間。V1 1 凱 ffi解：此問題為縫隙流動問題，且為環(huán)形縫隙q。少Vp12 ldh2 UD dA 0.1

11、d2，qo NA -2t4其中，hVp4F7代入數(shù)據(jù)得，t 20.8s1-18如圖所示的液壓系統(tǒng)從蓄能器 A到電磁閥B的距離l=4m,管徑d=20mm壁厚 1mm，管內(nèi)壓力2Mpa，鋼的彈性模量E=2.2 105Mpa，液體密度900kg/m3，5m/s體積模量k 1.33 103Mpa，求，當(dāng)閥瞬間關(guān)閉、0.02和0.05關(guān)閉時，在管路中達(dá)到的最大壓力各為多少？解：壓力沖擊波的傳播速度Cdtc21(1)戶-1V-1 -11.33 109k900m/s 1148.04m/s920 101.33 1031 10 2.21110s1148.040.007 s閥瞬間關(guān)閉，屬于直接沖擊,此時管道內(nèi)瞬間

12、壓力升高值cv900 1148.04 5 007 pat0.021.81Mpa管中最大壓力Pmaxp0p 2 1.81Mpa 3.81 Mpa(2) t=0.02tc，屬于間接沖擊此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值cv900 1148.04t0.007pa 0.72Mpa0.05管中最大壓力pmaxp0p 2 0.72 Mpa2.72Mpa（3）t=0.05 tc,屬于間接沖擊此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值tc0.007p cv-900 1148.04 5pa 0.72Mpat0.05管中最大壓力pmax p0p 2 0.72Mpa 2.72Mpa第二章液壓動力元件2-1某液壓泵的輸出壓力為5MPa排量為10

13、mL/r，機(jī)械效率為0.95，容積效率為0.9，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1200r/min時，泵的輸出功率和驅(qū)動泵的電動機(jī)的功率各為多少？解：泵的輸出功率:PpPpqp60Ppnv v60-35 10 101200 O.9=0.9KW60驅(qū)動泵的電動機(jī)的功率:PpPp0.9095=0.95KW2- 2設(shè)液壓泵轉(zhuǎn)速為950r/min ,排量二168L/r ,在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實際流量為150L/min，額定工況下的總功率為0.87，試求：(1) 泵的理論流量；(2) 泵的容積效率；(3) 泵的機(jī)械效率；(4) 泵在額定工況下，所需電機(jī)驅(qū)動功率；(5) 驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩。解： qt = Vn

14、=168X 950 L/min =159.6 L/min n v =q/q t=150/159.6=94% n m = / n v =0.87/0.9398=92.5% P=p q/ =29.5 X 106 X 150X 10-3/ (60 X 0.87 ) w=84.77kw 因為=p q/T co所以T=p q/ o=p q/ (2 ji n)=29.5 X 106X 150X 10-3/ (2X 0.87 X 3.14 X 950) Ngm=852.1 Ngm2- 3某變量葉片泵轉(zhuǎn)子外徑 d=83mm定子內(nèi)徑D=89mm葉片寬度B=30mm試求:1) 葉片泵排量為16mL/r時的偏心量e

15、。2 )葉片泵最大可能的排量Vmax解：2-4試分析外反饋壓力式變量葉片泵q p特性曲線，并敘述改變AB段上下位置,BC段的斜率和拐點B的位置的調(diào)節(jié)方法。答：曲線形狀分析：1）曲線AB段。在此段，泵的反饋作用力小于泵的彈簧預(yù)緊力，泵的偏心距為初始 最大值不變，泵的流量也是最大值，并保 持不變，曲線AB段近似水平。但由于壓力增加，泄漏也增加，故曲線AB段隨壓力的增加而略有下降。2）拐點B。在B點，泵的反饋作用力剛好等于泵的彈簧預(yù)緊力。對應(yīng)的工作壓力Pc二ksXo/Ax，其值由彈簧預(yù)壓縮量X。確定。3）曲線BC段。在此段，泵的反饋作用力大于泵的彈簧預(yù)緊力，定子左移，偏心 距減小，泵的流量也減小。當(dāng)

16、泵的工作壓力高到接近于C （實際上不能達(dá)到）點壓力時，泵的流量已很小，這時因壓力較高，故泄漏也增多，當(dāng)泵的流量 只能全部用于彌補泄漏時，泵的實際對外輸出流量為零，這時，偏心距已很 小且不會再變小，泵的工作壓力也不會再升高，這就是C點。影響曲線形狀的因素：1）改變柱塞的初始位置，可以改變初始偏心距的大小，從而改變泵的最大輸出流量，即使曲線AB段上、下平移。2）改變彈簧剛度，可以改變曲線 BC段的斜率，彈簧剛度大，BC段斜率小, 剛度小，BC段斜率大。3）改變彈簧預(yù)緊力的大小，可改變壓力 pc的大小，從而使曲線拐點左、右平移。第三章液壓執(zhí)行元件3- 1已知某液壓馬達(dá)的排量 V=250mL/r,液壓

17、馬達(dá)入口壓力為 p仁10.5Mpa,出口壓力為p2=1.0Mpa，其總效率 m=0.9，容積效率v=0.92，當(dāng)輸入流量解：液壓馬達(dá)的實際轉(zhuǎn)速:22 103 0.92=80.96r/minq=22L/min時，試求液壓馬達(dá)的實際轉(zhuǎn)速n和液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩T25011液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩:0.9/T=Tt mv p V=092 （10.5-1） 250=369.96N?m 222 3.143- 3圖示兩個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔面積100cm，有桿腔面積80cm,缸1輸入壓力P 0.9MPa,輸入流量q1 = 12 L/min。不計損失和泄漏，試求: 兩缸承受相同負(fù)載時（Fi= F

18、2）,負(fù)載和速度各為多少? 缸1不受負(fù)載時（Fi = 0）,缸2能承受多少負(fù)載？l*-11F 1 = P1 A1 B A2p匚F2= R A1對缸1和2的活塞分別列平衡方程其中，F(xiàn)i= F?題3 ?圖缸2不受負(fù)載時（F2= 0）,缸1能承受多少負(fù)載?解：聯(lián)立以上方程得，644-46P2=0.9 X 10 x 100X 10 / (80X 10 +100X 10 ) Pa =0.5 X 10 Pa負(fù)載:64F 1= F2= P2 A1=0.5 X 10 X 100X 10 =5000N缸的速度：V 1 = q/ A 1=12X 10_3/ (100X 10-4) m/min =1.2m/min又

19、由 V1 A2= V2 A1得 V 2 = V1 A2/ A 1=0.96m/min由 F 1 = P1 A1 P2 A2=0得 P 2 = P1 A1/ A 2=1.125 MPaF2= P2 A1=1.125 X 106X 100X 10-4=11250 N 由 F 2= P2 A1=0 得 P2= 06-4F1 = P1 A1 = 0.9 X 10 X 100X 10 N =9000 N第四章液壓控制元件4- 1如圖所示液壓缸，A 30cm2, A2 120cm2, F 30000N,液控單向閥作用鎖以防止液壓缸下滑，閥的控制活塞面積 Ak是閥心承受面積A的3倍。若摩擦力,彈簧力均忽略不

20、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?解：對剛缸體作受力分析有RA PkA2 F由于控制面積Ak為閥心承壓面積的3倍故開啟閥需3PkAPkAifPkF3A A23.85MpaPk Ak P1A即3pk pi取臨界條件3pk pi19開啟最咼壓力p1 3pk 11.55Mpa4- 2彈簧對中型三位四通電液換向閥的先導(dǎo)閥及主閥的中位機(jī)能能否任意選定？答：不能。4- 3二位四通閥用作二位三通或而為二通閥時應(yīng)如何連接？答：作二位三通閥，將回油口 T堵死。作二位二通閥，將回油口 T和某一工作油接通。4-4如圖所示系統(tǒng)，溢流閥的調(diào)定壓力為 5Mpa減壓閥的調(diào)定壓力為

21、2.5Mpa。 試分析下列各工況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)？1 ）當(dāng)泵口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A，C點壓力各為多少？2 ）當(dāng)泵出口壓力由于工作缸快進(jìn)，壓力降低到1.5Mpa時（工件原處于夾緊狀態(tài)），A.C點壓力各為多少？3 )夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，A.B.C點壓力各為多少?調(diào)定壓力5Mpa答：1)FA=FC=2.5MPa, Pp5MPa減壓閥閥口處于關(guān) 閉狀態(tài)。工件夾緊后，由于泵的流量繼續(xù)輸出，使得 A 點和C點的壓力同時升高，當(dāng)升高到減壓閥的調(diào)定 壓力時，減壓閥工作，閥口關(guān)閉，并穩(wěn)定 A,C兩點 壓力為其調(diào)定壓力2.5Mpa； B點的壓力為溢流閥的2 )

22、 PA=FB=1.5Mpa, Pc=2.5Mpa;減壓閥閥口處于打開狀態(tài)。當(dāng)泵的出口壓力降到1.5Mpa時，溢流閥和減壓閥都不工作，溢流閥閥口關(guān)閉，B點壓力PB=Pp=1.5MPa;減壓閥閥口打開，即相當(dāng)于一個通道，所以PA=PB=1.5MPa;由于單向閥的作用，C中的壓力仍為剛才的壓力，即 2.5MP&3) PA=PB=P=OMpa減壓閥閥口處于打開狀態(tài)當(dāng)夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，負(fù)載壓力PL=OMPa因為Pl小于減壓閥的調(diào)整壓力，所以減壓閥閥口全開，PC=R=P=OMPa;由于溢流閥閥口關(guān)閉，所以 PA=PB=OMPa4-5如圖系統(tǒng)，液壓缸的有效面積 A=A=100cm,缸I負(fù)載Fi

23、=35000N,缸U運動 時負(fù)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(diào) 定壓力分別為4MPa 3MPa和 2MPa求下列三種工況下 A B和C處的壓力。1) 液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；2) 1YA通電，液壓缸I運動時和到終端終止時；3) 1YA斷電，2YA通電，液壓缸U運動時和碰到檔快停止運動時；1）Pa= PB=4MPa P c=2MPa當(dāng)泵出口壓力達(dá)到2Mpa寸，減壓閥工作，使得Pc=2MPa此后，隨泵的流量繼 續(xù)輸出，順序閥打開，此后溢流閥打開，最后使得得 Pa= PB=4MPa（溢流閥調(diào)定 壓力）2）運動時，PC=2MPa P a= PB=3.5MPa缸

24、運動時的壓力 P =Pi =Fl/A=35000/100 x 10-4Pa=3.5MPa缸運動時，順序閥一直開啟，溢流閥關(guān)閉，Pa= PB=3.5MPa減壓閥工作，Pc=2MPa終端時，PC=2MPa P a= PB=4MPa缸終端時，Pc還是2MPa順序閥一直開啟，當(dāng)活塞運動到右端不動時，由 于泵的流量繼續(xù)輸出，從而使得 A、B點壓力同時升高，當(dāng)達(dá)到溢流閥的調(diào)整壓 力4MPa寸，溢流閥溢流定壓，此時，PA=P=4MPa3）運動時，PA= Pb=PC=0缸II運動時，負(fù)載壓力為0,此時減壓閥口全開，所以 際P=0順序閥關(guān)閉，所以Pb=0終端時，Pc=2MPa PA= PB=4MPa缸終端時，液

25、壓缸負(fù)載無窮大，使得減壓閥工作， Pc=2MPa由于泵的流量 繼續(xù)輸出，從而使得A、B點壓力同時升高，當(dāng)達(dá)到溢流閥的調(diào)整壓力4MPa時，溢 流閥溢流定壓，此時，PA=PB=4MPa4-8液壓缸活塞面積A=100cm負(fù)載在50040000N的范圍內(nèi)變化，為使負(fù)載變化 是活塞運動速度恒定，在液壓缸進(jìn)口處使用一個調(diào)速閥。 如將泵的工作壓力 調(diào)到其額定壓力6.3MPa,試問這是否合適？解：缸的最大工作壓力 P=F/A=40000/10-2 Mpa =4 Mpa。因調(diào)速閥正常工作時的壓差要保持在0.40.5Mpa,所以泵的工作壓力P p=P+ P=4+0.4（0.5） Mpa=4.4 4.5Mpa如果將

26、泵的工作壓力調(diào)到 6.3MPa,雖然調(diào)速閥有良好的穩(wěn)定流量特性，但 對節(jié)省泵的能耗不利。4-9如圖所示為插裝式錐閥組成換向閥的兩個例子。如果閥關(guān)閉時A，B有壓差，試判斷電磁閥通電和斷電時，圖a和b的壓力油能否開啟錐閥而流動，并分 析各自是作何種換向閥使用的。答：電磁閥通電：對a）圖，和作用力方向都向上，閥心可以開啟，當(dāng)Pb pa時，油液從B A ;當(dāng)Pa Pb，油液A B。對B）圖，同理，當(dāng)Pb Pa時,油液從BA ；當(dāng)Pa Pb，油液A B。電磁閥斷電：對a）圖，要開啟閥心，閥心受力（pBA2 PaA ）的方向要向上，所以，需Pb Pa，此時，油液從B A。對B）圖，要開啟閥心，閥心受力（P

27、aA PbA ）的方向要向上，所以，需Pa Pb，此時，油液從A B。第五章液壓輔助元件5- 1某液壓系統(tǒng)，使用 YB葉片泵，壓力為6.3Mpa,流量為40L/min。試選油管 的尺寸。5- 2 一單桿液壓缸，活塞直徑為100mm活塞桿直徑為56mm行程為500mm現(xiàn) 有桿腔進(jìn)油，無桿腔回油，問由于活塞的移動而使有效底面積為 200cm的油箱內(nèi) 液面高度的變化是多少？5- 3皮囊式蓄能器容量為2.5L，氣體的充氣壓力為2.5Mpa,當(dāng)工作壓力從p1=7Mpa 變化到4Mpa寸，蓄能器能輸出的油液體積為多少？第六章液壓基本回路6- 1在圖示回路中，若溢流閥的調(diào)整壓力分 別為Py! 6Mpa, P

28、y2 4.5Mpa。泵出口處的負(fù)載 阻力為無限大，試問在不計管道損失和調(diào)壓偏差 時：1）換向閥下位接入回路時，泵的工作壓力為 多少？ B點和C點的壓力各為多少？ 2）換向閥上 位接入回路時，泵的工作壓力為多少？B點和C點的壓力各為多少?解: 1 ）換向閥下位接入回路時，即關(guān)閉Py2的外泄油口（但換向閥有泄漏）則泵的工作壓力Pp Py1 6Mpa, pb 6Mpa, Pc 1.5 : 6Mpa （視換向閥的泄漏情況而定）2）換向閥上位接入回路時，閥1和閥2并聯(lián)，泵的工作壓力為兩者調(diào)整壓力的較小者，故，Pp Py2 4.5Mpa， pB 4.5Mpa, pC 0Mpa （通油箱）。6- 2在圖示回

29、路中，已知活塞運動時的負(fù)載 F= 1200N,活塞面積A= 15X 10_4,溢流閥調(diào)整值為Pp= 4.5MPa,兩個減壓閥的調(diào)整壓力分別為 pj1 = 3.5 MPa和運動時和停在終端位置處時，A,B,C三點壓力值Pj2 = 2 MPa,如油液流過減壓閥及管路時的損失可略去不計，試確定活塞在解：1）運動時，Pa Pb Pc 0.8Mpa此時，Pc=F/A=1200/ （15X 10_4） Pa=0.8MPa,即 p Pj1, p Pj2，故兩減壓閥都不工作，閥口常開，相當(dāng)于一通道，又p Py，溢流閥關(guān)閉，所以,Pa Pb Pc 0.8Mpa2）停在終端位置時，pA 3.5Mpa, Pb 4.

30、5Mpa, pC 2Mpa此時，液壓閥的負(fù)載無窮大，使得減壓閥2、1相繼工作，故Pc 2Mpa, Pa 3.5Mpa，隨著泵的流量繼續(xù)增加，B點壓力迅速憋高，使得該溢流閥工作，故pB 4.5Mpa。6- 3如圖6-7所示的平衡回路中，若液壓缸無桿面積為A 80 10 4m2,有桿面積A2 40 10 4m2，活塞與運動部件自重G=6000N運動時活塞上的摩擦力為Ff 2000N，向下運動時要克服負(fù)載阻力為Fl 24000N，試問順序閥和溢流閥的最小調(diào)整壓力各為多少?解：順序閥最小調(diào)整壓力G6000P 一A240 10 4 pa 1.5Mpa，溢流閥最小調(diào)整壓力:p Fl FfP2AGA2400

31、02000 1.5 10680 106000pa3.25Mpa6.4 如教材6-10圖所示的回油節(jié)流調(diào)速回路，已知液壓泵的供油量qp 25L/min，負(fù)載40000N,溢流閥調(diào)整壓力Pp 5.4Mpa，液壓缸無桿面積為A 80 10 4m2,有桿面積A 40 10 4m2，液壓缸工進(jìn)速度v 0.18m/min，不考慮管路損失和液壓缸的摩擦損失，試計算：）液壓缸工進(jìn)時液壓系統(tǒng)的效率）當(dāng)負(fù)載為0時，活塞的運動速度和回油腔的壓力解：1 ）FVcp q40000 0.18/605.4 106 20 10 3/60P1A1F2 A2F|2）對液壓缸列平衡方程30在F=0時，回油路壓力RA5.4 1068

32、0 10440 10Pa 10.8MPa此時，有桿腔回油量（節(jié)流閥過流量）在F=40000N時，回油壓力P?1RA F|APa0.8MPa(1)此時，有桿腔回油量（節(jié)流閥過流量）q。2 PCd A0Cd A02P20A2V40 10 4 0.18/ 60m3/s 12 10 6m3/s(2)q i 12 10 6m3/s 44.1 10 6m3/s6蟲 44.1 巴 0.011m/s 66cm/ min A 40 106.5 如教材6-9a所示的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，已知液壓泵的供油流量qp 6L/min ，溢流閥調(diào)定壓力Pp 3.0Mpa，液壓缸無桿腔面積A 0.03 10 4m2，負(fù)載為400

33、0N,節(jié)流閥為薄壁孔口，開口面積為A 0.01 10 4m2,Cd 0.62,900kg / m2，求1）活塞的運動速度2）溢流閥的溢流量和回路的效率3）當(dāng)節(jié)流閥的開口面為和時，分別計算液壓缸的運動速度和以溢流閥的溢流量 解：1液壓缸活塞平衡方程為:RA F設(shè)泵出口壓力 RpFA14000 4 Pa 2MPa20 10 4Ry，則節(jié)流閥過流量Cd AT2 P 0.62 0.01 10 4 ,2（3 2） 1069002.92 10 5m3/s qP 0.1 103m3 /s所以，溢流閥穩(wěn)定溢流，活塞運動速度2.92 10 53,廠 m/s 14.6 10 3m/s 20 1042）溢流閥溢流量

34、qyqp0.1 10 3 2.92 10 5m3/s 0.7 10 4m3/sFV回路效率40006 14.6 10 319.4%3 106 0.1 10 33）當(dāng) A 0.03 10 4m2 時同1）節(jié)流閥過流量q節(jié)1=0.62 0.03 10 . 2 （3 2） 10 =8.6790010-5m3/sqp0.1 10-3m3/s0.124 10 4m3/s溢流閥工作，溢流閥溢流量qy qp q節(jié) 1 0.1 10 3 8.76 105m3/s活塞運動速度0節(jié)i8.76 10 5,20 104 m S43.8 10 3m/s當(dāng) A 0.05 10 4m2時同理q節(jié)2 14.6 105m3/s

35、 qp 0.1 10 3m3/s顯然不可能，所以節(jié)流閥不起作用q節(jié)2 qp 0.1 10 3m3 /s活塞運動速度q節(jié)20.110 3V 三4 m/s 0.05m/sA 20 10溢流閥當(dāng)安全閥用qy 06-6 在 6-58 所示的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路中已知qp 25L/min，A 100 4m2, A2 50 10 4m2，F(xiàn) 由 0 增至 30000N時活塞向右移動速度基本無變化，V 0.2m/min，若調(diào)速閥要求的最小壓差為Pmin 0.5Mpa，試求:1） 不計調(diào)壓偏差時溢流時溢流閥調(diào)整壓力Py是多少？泵的工作壓力是多少?2）液壓缸所能達(dá)到的最高工作壓力是多少？3）回路的最咼效率為多少？

36、所以，PyAPmin解：1）無桿腔流量,q VA 0.2 100 10 4m3/s 2L/min qp所以溢流閥處于穩(wěn)定溢流狀態(tài)，Pp Py當(dāng)負(fù)載為3000N時，對液壓缸列平衡方程：P1A1 P2A2 Fl max 式中，P1Py, P2PminL max50 10 4 0.5 106100 103.25Mpap-i 1.9Mpa 時,P1P1Vp86%，該回路適合負(fù)載變化大，速1.9 0.52 ）由以上等式PiA P2A2 FLmax知，Pl Py恒定，當(dāng)Fl最小時，P2最大此時 p2 也 S 100 3.25Mpa 6.5MpaA2503）回路最高效率c旦）宜采用差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的

37、容積節(jié)流調(diào)速回路，當(dāng) 10 032 6 7.4%Ppqp 3.25 25 103 1066- 7如教材6-16所示的限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路，若變量泵 的拐點坐標(biāo)為（2Mpa,10L/min），且在Pp 2.8Mpa時qp 0，液壓缸無桿面積為A 50 10 4m2,有桿面積A2 25 10 4m2，調(diào)速閥的最小工作壓差為0.5Mpa，背 壓閥調(diào)壓值為0.4Mpa,試求：1 ）在調(diào)速閥通過的流量q=5L/min時，回路的效率是多少？2 ）若q不變，負(fù)載減小4/5時，回路的效率為多少？3 ）如何才能使負(fù)載減小后的回路得以提高？2 2 8解：1）在穩(wěn)態(tài)工作時，qp q1，由其調(diào)速特性

38、圖知pp Mpa 2.4Mpa貝UP1 Pp Vp （2.4 0.5）Mpa 1.9MpaP1 P2A2/A 1.9 0.4 25/ 50c70.8%Pp2.42 ）在負(fù)載減小4/5，即F 1/5Fc匸少-c 14.2%Pp5度較低的系統(tǒng)。6- 8有一液壓傳動系統(tǒng)，快進(jìn)時需最大流量25L/min，工進(jìn)時液壓缸工作壓力為P1 5.5Mpa，流量為2L/min，若可采用單泵流量為25L/min和雙聯(lián)泵流量為4L/min及25L/min兩種泵分別對系統(tǒng)供油，設(shè)泵的總效率為0.8，溢流閥調(diào)定壓力pp 6.0Mpa，雙聯(lián)泵中低壓泵卸荷壓力 p2 0.12Mpa，不計 其他損失，計算分別采用這兩種泵供油時

39、系統(tǒng)得效率（液壓缸效率為 100%解：采用單泵：快進(jìn)時工作壓力p=0,0工進(jìn)時pgPpqp5 5 2180%5.8%6 25采用雙泵：快進(jìn)時0工進(jìn)時PG15 5 280%36.6%Ppqp6 4第七章典型液壓傳動系統(tǒng)7- 1根據(jù)圖7-1的YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)圖，完成以下各項工作：1）寫出 差動快進(jìn)時液壓缸左腔壓力pl與右腔壓力p2的關(guān)系式。2）說明當(dāng)滑臺進(jìn)入工 進(jìn)狀態(tài)，但切削刀具尚未觸及被加工工件時， 什么原因使系統(tǒng)壓力升高并將液控 順序閥4打開？ 3）在限壓式變量的p-q曲線上定性表明動力滑臺在差動快進(jìn)、 第一次工進(jìn)、第二次工進(jìn)、止擋鐵停留、快退及原位停止時限壓式變量葉片泵的 工作

40、點。7- 2圖7-7所示的壓力機(jī)液壓系統(tǒng)能實現(xiàn)“快進(jìn)一一慢進(jìn)一一保壓一一，快退一一 停止”的動作循環(huán)。試讀懂此液壓系統(tǒng)圖，并寫出： 1）包括油液流動情況的動 作循環(huán)表；2）標(biāo)號元件的名稱和功能。第八章液壓伺服和電液比例控制技術(shù)8- 1液壓伺服系統(tǒng)與液壓傳動系統(tǒng)有什么區(qū)別？使用場合有何不同？答：液壓伺服系統(tǒng)通過電氣傳動方式，將電氣信號輸入系統(tǒng)來操縱有關(guān)的液壓控 制元件動作，控制液壓執(zhí)行元件使其隨輸入信號而動作。這類伺服系統(tǒng)中電液兩 部分之間都采用電液伺服閥作為轉(zhuǎn)換元件。電液伺服系統(tǒng)根據(jù)被控物理量的不同 分為位置控制、速度控制、壓力控制等。液壓傳動是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工作要求， 選用適當(dāng)?shù)囊簤夯净芈?/p>

41、經(jīng)有機(jī)組合而成。液壓伺服系統(tǒng)在工業(yè)自動化設(shè)備、 航空、航天、冶金和軍事裝備中得到廣泛應(yīng)用； 液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用涉及機(jī)械制造、輕工、紡織、工程機(jī)械、船舶、航空和航天 等各個領(lǐng)域。8- 2電液伺服閥的組成和特點是什么？它在電液伺服系統(tǒng)中起什么作用？答：電液伺服閥通常由電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置、液壓放大器和反饋（平衡）機(jī)構(gòu)三部分組成。電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置用來將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)角或直線位移輸出。輸出轉(zhuǎn)角的裝置稱為力矩馬達(dá)， 輸出直線位移的裝置稱為力馬達(dá)。 液壓放大器接受小功率的電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置輸入的轉(zhuǎn)角或直線位移信號，對大功率的壓力油進(jìn)行調(diào)節(jié)和分配，實現(xiàn)控制功率的轉(zhuǎn)換和放大。反饋和平衡機(jī)構(gòu)使電液伺服 閥

42、輸出的流量或壓力獲得與輸入電信號成比例的特性。伺服閥控制精度高，響應(yīng)速度快，特別是電液伺服系統(tǒng)易實現(xiàn)計算機(jī)控制。電液伺服閥是電液司伺服系統(tǒng)中的放大轉(zhuǎn)換元件，它把輸入的小功率電流信號， 轉(zhuǎn)換并放大成液壓功率（負(fù)載壓力和負(fù)載流量）輸出，實現(xiàn)執(zhí)行元件的位移、速 度、加速度及力控制。它是電液伺服系統(tǒng)的核心元件，其性能對整個系統(tǒng)的特性 有很大影響。8-3電液比例閥由哪兩大部分組成？它具有什么特點？答：電液比例閥由常用的人工調(diào)節(jié)或開關(guān)控制的液壓閥加上電氣一機(jī)械比例轉(zhuǎn)換 裝置構(gòu)成。常用的電氣一機(jī)械比例轉(zhuǎn)換裝置是有一定性能要求的電磁鐵，它能把電信號按比例地轉(zhuǎn)換成力或位移，對液壓閥進(jìn)行控制。在使用過程中，電液比

43、例閥可以按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對油液的壓力、流量和方向進(jìn)行遠(yuǎn)距 離控制，比例閥一般都具有壓力補償性能， 所以它的的輸出壓力和流量可以不受 負(fù)載變化的影響，它被廣泛地應(yīng)用于對液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、遠(yuǎn)距離控制或程序控 制、但對控制精度和動態(tài)特性要求不太高的液壓系統(tǒng)中。8-4微機(jī)電液控制系統(tǒng)的主要組成是什么？有何特點？答：微機(jī)電液控制系統(tǒng)的主要組成除常規(guī)的液壓傳動系統(tǒng)以外， 通常還有數(shù)據(jù)采 集裝置、信號隔離和功率放大電路、驅(qū)動電路、電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器、主控制器（微 型計算機(jī)或單片微機(jī)）及相關(guān)的鍵盤及顯示器等。這種系統(tǒng)一般是以穩(wěn)定輸出（力、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、速度）為目的，構(gòu)成了從輸出到輸入的閉環(huán)控制系統(tǒng)

44、。是一 個涉及傳感技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)、 信號處理技術(shù)、機(jī)械傳動技術(shù)等技術(shù)的機(jī)電 一體化系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)操作簡單，人機(jī)對話方便；系統(tǒng)功能強，可以實現(xiàn)多 功能控制；通過軟件編制可以實現(xiàn)不同的控制算法， 且較易實現(xiàn)實時控制和在線 檢測。第九章液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算第十章氣壓傳動基礎(chǔ)知識10-1在常溫t=20 C時，將空氣從0.1Mpa（絕對壓力）壓縮到0.7Mpa（絕對壓力）， 求溫升為多少？10-2空氣壓縮機(jī)向容積為40L的氣罐充氣直至pt=0.8Mpa時停止，此時氣罐內(nèi) 溫度t1=40 C,又經(jīng)過若干小時罐內(nèi)溫度降至室溫 t=10 C,問：1）此時罐內(nèi)表 壓力為多少？ 2）此時罐內(nèi)壓縮了多少室溫為10C的只有空氣（設(shè)大氣壓力近似 為 O.IMPa）?解已知：p1 0.8MPa （273 40）K313KT2（273 10）K 283K由等容過程狀態(tài)方程可得T2283p2 p, 20.8 MPa 0.72MPaT1313則表壓力為p2(0.72 0.1)MPa0.62MPa由等溫過程狀態(tài)方程可得V1 理 V2072 40L288LP10.1 V V1 V2(288 40)L248L即罐內(nèi)壓縮了 248L室溫為10 C的自由空氣。第十一章氣源裝置及氣動輔助元件11-1簡述活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理。答：活塞式空氣壓縮機(jī)是通過曲柄連桿