液壓與氣壓傳動(dòng)課后答案(第四版)

1、U形管中的測(cè)壓介質(zhì)為汞,一I _十|Z3AFor personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use1-5 如圖所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面與大氣相通的水槽 中，液體在管中上升的高度 h = 1m，設(shè)液體的密度為p = 1000 kg/m3,試求容器內(nèi)的真空度。 解：以液面為等壓面，由液體靜壓力基本方程得P+妙=pa'、所以真空度為Pa p = ph =10

2、00x 9.8 x 1 =9800 (Pa)Ppqh-31-7 圖1-35所示容器A中的液體的密度= 900kg / m , B中液體的密度為3訂=1200kg / m , ZA = 200mm, ZB = 180mm, h = 60mm,求A、B之間的壓力差。解：已知：t 汞=13.6 103kg/m3選擇1-1為等壓面，則U形管內(nèi)的靜壓力平衡方程為Pa gZA = pb BgZB '汞gh則有：卩二 Pa 一 Pb = ：；gZB 汞 gh - gZA=g 'bZb 汞 h JZa= 9.81200 0.18 13.6 103 0.06 -900 0.2 Pa3= 8.35

3、 10 Pa2-1 某液壓泵的輸出壓力為5MPa，排量為10mL/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(shí)，泵的輸出功率和驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)的功率各為多少？解：已知：P。=5MPa,V =10mL/r =10 10“m3/r, m = 0.95, 0.9,n =1200r/min則泵的輸出功率:F0 二 p°q 二 p°qt v5 川 10 忻 12°° 0.9 10-60=0.9kw(2)驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率:F00.9kw一耳 一 0.9529=1.053kw2-2.某液壓泵在轉(zhuǎn)速n=950r/min時(shí)，排量為v=168ml/

4、r。在同樣的轉(zhuǎn)速和壓力29.5MFa 時(shí),測(cè)得泵的實(shí)際流量為 150L/min，總效率n =087，求:(1)泵的理論流量;泵在上述工況下的泵的容積效率機(jī)械效率;泵在上述工況下所需的電動(dòng)功率;驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩多大?解：泵的理論流量qt=v n=168 x 950=159600ml/min=159.6L/min=2.66-33x 10 m/s(2)q 150 10'/60 =0.94qt 159.6 10/60V. mO.87 二 0.93v 0.94電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率63電竺29.5 10150 10 /60n -0.87= 84770(W) =84.77kW(4)驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩nTiTiPi8

5、477023.14950 / 60-852.53(另解:pq2 二 nT iTipq6329 .51015010/ 6023.14950 / 600.87.533.14950 / 60852 .53 =84 .77(KW )p2=1.0MPa，容積3-1.液壓馬達(dá)的排量 V=250 ml/r，入口壓力 p1=10.5MPa，出口壓力效率n v=0.92，機(jī)械效率n m=0.9，若輸入流量q=22 L/min，求馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n、輸出轉(zhuǎn)矩T、輸入功率和輸出功率各為多少? 解：qtV22 10250100.92=80.96in.：p = p _ p2 = 10.5 - 1 = 9.5 MPa二

6、340.49.510 625010 '0.923.14Pi = Ap .q = 9.5 x 10 6 x 22 x 10 0 = 3.48 域 10 3 (W ) p0 = m vR 二 0.90.923.4810 3 二 2881.4W3-3.為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積A1=100 X 10-4吊，有桿腔的面積A2=80 X 10-4m,缸1的輸入壓力p1=0.9MPa ,輸入流量q=12 L/min ,不計(jì)摩擦損失和泄漏， 求：（1）兩缸承受相同負(fù)載（F1=F2 ）時(shí)，該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動(dòng)速度；（2）缸2的輸入壓力是缸1的一半（P2=P1/2）時(shí)，兩缸各能承受

7、多少負(fù)載？（3）缸1不承受負(fù)載（F1=0）時(shí)，缸2能承受多少負(fù)載？解:（1 ）P3為大氣壓 P3 ： 0P2PAA A20.9 106 100 10*100 10* 80 10*F1 = F2 二 £4 - P3A2 =0.5 106 100 10, =5000 NV1q 12 10/60A 100 10，= 0.02m/sV2= _q_A280 10，0.02100 10，-0.016 m/sPFi = Pi Ai - P2A2 二 Pi AiA226464= 0.9 io i00 io -0.9 io /2 80 iQ" =5400 NP64F2=P2Ai-P3A2Ai

8、 =0.9 i0 /2 i00 i。- =4500 N 額定壓力6.3MPa，問是否適宜？為什么？(3) 因?yàn)镕i = Pi Ai - P2 A2 = 0所以P2 =RAiA20.9 i06 i00 i0°80 i0-i.i25 MPaF2 二 P2A -P3A2 二 P2Ai =i.i25 i06i00 i0*=ii.25KN4-5.如圖所示的液壓系統(tǒng)，兩液壓缸的有效面積Ai=i00 X i0-4mf,缸I負(fù)載F=35000N ,缸n運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零。不計(jì)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。求在下列三中情況下，A、B、C處

9、的壓力。(1) 液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位；(2) iYA通電，液壓缸i活塞移動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)；(3) iYA斷電，2YA通電，液壓缸2活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞碰到固定擋塊解：Pa = Pb =4MPaPc 二 2M P a(2) I移動(dòng):Fpp廠 A35000i00 i0*-3.5MPapc = 2MPaI到達(dá)終端：Pa = PB =4M Papc = 2MPa(3)n 移動(dòng)：Pa = Pb 二 Pc =0MPan碰到固定擋塊時(shí)：Pa = pB =4MPaPc =2MPa4-8.液壓缸的活塞面積為 載變化時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定，A=i0 0X i0-4m2，負(fù)載在50040000N的范圍內(nèi)變化

10、，為使負(fù) 在液壓缸進(jìn)口處使用一個(gè)調(diào)速閥， 若將泵的工作壓力調(diào)到泵的解：缸的最大工作壓力p = F 400004 Pa =4MPaA 100x10*因調(diào)速閥在正常工作時(shí)的最小壓差巾=0.5 1.0MPa，所以液壓泵的工作壓力pp = p ： =p =4.5 5.0MPa，如果將泵的工作壓力調(diào)到6.3MPa雖然調(diào)速閥有良好的穩(wěn)定流量性能，但對(duì)節(jié)省泵的能耗不利，故不適宜。應(yīng)調(diào)定在 5.0Mpa較為合適。6-4.回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)：液壓泵流量為25L/ min，溢流閥調(diào)定壓力為 5.4Mpa,負(fù)載F為40000N，液壓缸大腔面積 Ai=80cm2,小腔面積 A2=40cm2,工進(jìn)時(shí)液壓缸速度 v為 18

11、cm/min,不考慮管路損失和液壓缸摩擦損失。（1）畫出完整回路；（2）工進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的效率為多少；（3）負(fù)載降為0時(shí)（即F=0），活塞的運(yùn)動(dòng)速度和回油腔的壓力？解：（1 ）如右圖:(2) “4 0.184 103_60 = 0.05325 1065.4 106 F.v p p.qp(3)當(dāng) V1=18cm/min 時(shí),60PpA-F 5.4 106 80 10-4 104 門 c一p -0.8MpaP2= A240 10 鼻當(dāng)F=0時(shí),P2=護(hù)=10.8MpaV (弋)V2p2V2=0.66m/min6-5.如圖6-8a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

12、調(diào)定壓力Pp =3.0MPa，液壓缸無桿腔面積 A1=20 10-4m2，負(fù)載F=4000N， 節(jié)流閥為薄壁孔口， 開口 面積為423At =0.01 10- m ,Cd =0.62,= 900kg/m ,求：1）活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度 v。2）溢流閥的溢流量和回路的效率。） 當(dāng) 節(jié) 流 閥開 口 面積增大到At1=0.03 10-4m2和At2=0.05 10-4m2時(shí)，分別計(jì)算液壓缸的運(yùn)動(dòng)速 度v和溢流閥的溢流量。解：1）液壓缸進(jìn)油腔壓力工0、p=Pr_ 擾P= Pp_ Pl丹丹LULU工 4000 4 io（MPa =2MPaA 20 10qi = Cd At= 0.62 0.01 10

13、76;、23-2106/900所以活塞運(yùn)動(dòng)速度為= 2.92 10占m3/s52.92 1020 10*m/ s =14.6 10" m/ s2）溢流閥的溢流量qy 二qp-q = 6 10/60-2.92 10 m3/s =0.708 10*m3/s回路效率FvPpqp4000 14.6 10"3 106 6 10/60100% =19.5%3）當(dāng)=0.03 10，m2時(shí) qj1=3q=8.76 10，m3/s_魚=3 14.6 10m/s=43.8 103m/s Aqy =qp _qJ 6 10”/60-8.76 10” m3/ 0.124 10*m3/s當(dāng) A =0.

14、05 10，m2時(shí) qJ2=5q1 =14.6 10*m3/s = 8.76L / min qp，所以通過節(jié)流q6x10° / 60閥的實(shí)際流量為 qJ2 =qp =6L/min，因此 v p = m/s = 50 10m/s，pA20x10，而 qy =06-6在圖6-34所示的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路中，已知qp =2 5_ / m i,nA1=100 10-4m2, A2 =50 10-4m2，f由零增至30000N時(shí)活塞向右移動(dòng)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(jì)調(diào)壓偏差時(shí)溢流閥調(diào)整壓力Py是多少？泵

15、的工作壓力是多少？2）液壓缸可能達(dá)到的最高工作壓力是多少?3）回路的最高效率為多少？解：1）溢流閥應(yīng)保證回路在 F二Fmax =30000N時(shí)仍能正常工作，根據(jù)液壓缸受力平衡式 PyAP2A2F max Apmin A2 + Fmax 得5 1。6 洛 30000100 10J Pa=3.25MPa進(jìn)入液壓缸大腔的流量q1 = Av =10° 10° 0.2 103L/mi n = 2L/mi n= qp溢流閥處于正常溢流狀態(tài)，所以液壓泵的工作壓力Pp 二 Py =3.25MPa2）當(dāng)F =Fmn =0時(shí)，液壓缸小腔中壓力達(dá)到最大值，由液壓缸受力平衡式PyA =P2maxA

16、2，故p2maxA2py3.25MPa =6.5MPa503）F =Fmax =30000N，回路的效率最高F3000 FV100% = 7.4%ppqp 3.25 106 -531036-7.如圖6-15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, a r”彳 I Aa !鏟一“rii'J若變量泵的拐點(diǎn)坐標(biāo)為（2MPag10L/min），且在 p =2.8MPa時(shí)qp=0，液壓缸無桿腔面積 Aj =50父 10-4m2，有桿腔面積A 2 =25 10-m，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q5L / min的流量時(shí)，回路的效率為

17、多少？2）若q1不變，負(fù)載減小4/5時(shí)，回路效率為多少？3）如何才能使負(fù)載減小后的回路效率得以提高？能提到多少？解：1）在 qp =5L/min 時(shí)，在限壓式變量泵特性曲線的變量段求出泵的出口壓力pp2.8 -2_ 2.8 - Pp105，得 Pp=2.4MPa液壓缸進(jìn)口壓力 J 二 Pp - Pmin 二 2.4- 0.5 MPa=1.9MPa25燈01.9漢50.4 漢x5此時(shí)回路效率 。=”1 一卩刃250 10100% =70.8%Ppqp2.4 乂52）當(dāng)p1=1.9MPa時(shí)，負(fù)載F為F_p2A2 h1.9 106 50 10 -0.4 106 25 10，N =8500N1 1當(dāng)負(fù)

18、載 F 減小 4/5 時(shí)，F(xiàn)' F 8500N =1700N55此時(shí)A；的1700 工 10衛(wèi) + 25漢100.4 MPa=0.54MPaj50x10*50x10*/因此回路效率 cpa - p?q2Ppqp0.54 5 0.425 10 鼻450 102.4 5100% =14.2%3）對(duì)于這種負(fù)載變化大、低速、小流量的場(chǎng)合，可采用差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路?；芈沸士捎休^大提高。當(dāng)口 =1.9MPa、.:pj =0.3MPa 時(shí)，回路效率為P1P1 rp喬100%噸4%12qp maxqqi變量泵液壓缸2ptmaxp pP液壓與氣壓傳動(dòng)課堂測(cè)驗(yàn)姓名學(xué)號(hào)一、填空日期

19、1 液壓系統(tǒng)中的壓力取決于（），執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度取決于（）2.液壓傳動(dòng)裝置由（ 四部分組成，其中（）、（）、（）和（）和（）為能量轉(zhuǎn)換裝置。3.變量泵是指（）、（）可以改變的液壓泵，常見的變量泵有（）、）其中（）和（）是通過改變轉(zhuǎn)子和定子的偏心距來實(shí)現(xiàn)變量，（）是通過改變斜盤傾角來實(shí)現(xiàn)變量。4. 液壓泵的實(shí)際流量比理論流量（）;而液壓馬達(dá)實(shí)際流量比理論流量（ ）5 .斜盤式軸向柱塞泵構(gòu)成吸、壓油密閉工作腔的三對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦副為 （與）、（與）、（與）。6. 外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側(cè)是（）腔，位于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合的一側(cè)是（）腔。7. 為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象，通常在兩側(cè)蓋板上開 （

20、），使閉 死容積由大變少時(shí)與（ ）腔相通，閉死容積由小變大時(shí)與（ ） 腔相通。8. 齒輪泵產(chǎn)生泄漏的間隙為（）間隙和（）間隙，此外還存在（）間隙，其中（）泄漏占總泄漏量的80%85%。9 .雙作用葉片泵的定子曲線由兩段（）、兩段（）及四段（、組成，吸、壓油窗口位于（、段。10.調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘， 可以改變泵的壓力流量特性曲線上）的大小，調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變（）二、判斷題 （對(duì)的劃“0”錯(cuò)的劃“ X”）1. 流量可改變的液壓泵稱為變量泵。（）2. 定量泵是指輸出流量不隨泵的輸出壓力改變的泵。（）3. 當(dāng)液壓泵的進(jìn)、出口壓力差為零時(shí)，泵輸出的流量即為理論流量。（）4.

21、配流軸式徑向柱塞泵的排量q與定子相對(duì)轉(zhuǎn)子的偏心成正比， 改變偏心即可改變排量。（）5. 雙作用葉片泵因兩個(gè)吸油窗口、兩個(gè)壓油窗口是對(duì)稱布置，因此作用在轉(zhuǎn)子和定子上的液壓徑向力平衡，軸承承受徑向力小、壽命長。（）6. 雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子葉片槽根部全部通壓力油是為了保證葉片緊貼定子內(nèi) 環(huán)。 ()7. 液壓泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象的充分且必要的條件是： 存在閉死容積且容積大小發(fā)生 變化。 ( )8. 齒輪泵多采用變位齒輪是為了減小齒輪重合度，消除困油現(xiàn)象。 ( )9. 液壓馬達(dá)與液壓泵從能量轉(zhuǎn)換觀點(diǎn)上看是互逆的， 因此所有的液壓泵均可以 用來做馬達(dá)使用。 ( )10. 因存在泄漏，因此輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量大

22、于其理論流量，而液壓泵的實(shí) 際輸出流量小于其理論流量。 ( )1、晚餐已準(zhǔn)備好，請(qǐng)大家入座，每個(gè)人的座位上都有座位卡，上面有每個(gè)人的名字。2、這是這個(gè)餐館的名菜。3、請(qǐng)隨便吃，不要客氣，自己夾菜。4、中國的素菜和西方國家的蔬菜沙拉完全是兩碼事，它起源于佛教寺廟，主要以豆類和豆 制品為主。5、氣缸的上部形成燃燒室或余隙容積，可燃混合氣的點(diǎn)火及燃燒都在這里進(jìn)行，在實(shí)際應(yīng) 用中， 燃燒室的形狀并非是理想的半球形， 這樣便于安裝氣門和火花塞等， 并且可以有效控 制燃燒進(jìn)程。6、連桿把活塞上的載荷傳遞給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn)，結(jié)果把活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)。連桿底端或大端在曲軸銷上旋轉(zhuǎn)。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For persona