液壓與氣壓傳動第三版-許福玲課后習(xí)題答案

1、習(xí)題解第一章13解p、= p 呆 gh = 13600x9.81x1 = 133416PapA =幾 QgZ 人=133416 900x981x05 = 133416 4414.5 = 129001.5Pa14：解：P= Pa 如p* =卩廠 P = pgh = 1000x9.81x0.5 = 4905Pi；15解.4（F + 噸）（x + h）pg=”4（F +噸）pg曲1 6 懈：4q 4xl6xl0'3« 0.85/77/5v =/rd2 60xx0.022Re0.85x0,02O.llxlQ-4= 1545 <2320丹。"爲(wèi)“007伽層流 0（ =

2、2或/ = pgl = 63.88Pa7520.852xx1545 0.02 2x9.81a 0.179/w或= pgh： = 1545.3P。列油箱液面與泵進(jìn)門出的伯努利方程，以管子中心為基礎(chǔ):Pa亠勺"Pg 2g邑+建P8 2g+ Z2 + hw式中：= 0$ = 0.7加0=0則:'a v2Pl = Pa +- PS 亍I 2gr 2x 0 2S-1= 105 + 8 80 x 9.81x0.7 - 8 80 x 9.81x +0.0074+0.1792x9.81= 106042.98-8632.8x0.26 = 106042.98-2244.53 = 10379&am

3、p;45Pa= 0.1MPa19解方法一:4尸4x3000= ,x0.051528662兀xd44x0.0028龍 xO.Ol'=0.61x0.0000785x5&28 = 0.0028,優(yōu) = 35.7%=4xQ.0028 = 1ttD' x0.05"由動量方程：設(shè)缸底對液體的作用力為/；方向向左，取0=1,則:f = F-pq(v2-vl) = 3000 - 900 x 0.0028 x (35.7 1.4)=3000 - 2.52 x 343 = 3000-86.4 = 2913.6Af則液體對缸底的作用力方向向右。111 解列水箱液面（1 一1截面）與

4、出I 1處（22截面）伯努利方程，以出I 1（2-2截面）為基準(zhǔn):lvf1 兒v;+ +=+ +Z.Pg 2gpg 2g-式中-Pl = P2 = Pa V1 = 0= 4加Z2 = 0貝9：嶺= 72x9.81x4 = 8.86 嘆列2- 2截面與3-3截面的伯努利方程，以出I 1（2- 2截面）為基準(zhǔn)：P、 V；兒訝丄丄+亠+石=+亠+乙Pg 2gPg 2g-式中：P2 = Pa V3 = v2 迭=ini Z2=0則：P、= pa -pgz、= 9.8xio4-900x9.81x1 = 89171P«112:解:控制表面上液體所受的總壓力為：鬥=pA, F,= “4,設(shè)彎管對控

5、制 體的作用力F方向如圖所示，它在八y方向的分力分別為F.；、F/, 則*、），方向的動量方程分別為：fF_ F. - F2 cos0 = p（i（ycosO-v）-F2 sni0 + Fy = /x/vsni-OFx =片 一 & cos0-內(nèi)(vcosO-y)fF、= F2 sin 0 + pt/vsui 0液體對彎管的作用力：F=-F 方向相反116 解斗P-呱12 / 2式中：八手心=¥心亠4汕4 小 °、= 477707R/ 龍x0.02dux" /xO.O2x(O.OJl(rX477707- 和0.02x0.05xE 耳 t12x50xW 2某

6、液壓馬達(dá)排量V =7 0 cm3/r,供油壓力p=10M P a,輸入流量q=100L/m i n , 容積效率Hmv=0.92,M械效率n Mm=0.94,液壓馬達(dá)回油腔背壓0. 2NIPa,求馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn) 矩與轉(zhuǎn)速。x0.072t3,14x100.0157x10-8>9x10_ 3.1557x10-58.9 x IO'8= 354.65第三章二、作業(yè)題3-1某一減速機(jī)要求液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩T=5 2.5N.m,轉(zhuǎn)速n=30r/mi n。設(shè)液壓馬 達(dá)排量V =I2.5cm'/r,容枳效率Hmv-0.9,機(jī)械效率nMm=0. 9,求所需要的流量和壓力各為 多少？P仏V

7、 =52.5*250.9*12.5*10" 29.3MPa解:(10 - 0.2) *106* 70 *10 *0.94=102. 6 8N.m12 5*10" *30占八 u ，u_6 9*ioyF/s0.9*60VV100 * 10*0.9260 * 70*l()f21.8i/s-1314i/min3-3某液壓馬達(dá)排量V=40 cm' / r,當(dāng)馬達(dá)在p=6.3 MPa和轉(zhuǎn)速n =145 0 r/nun時,馬達(dá)的 實(shí)際流量q =63L/m i n,馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩為37.5N.m,求馬達(dá)的容積效率、機(jī)械效 率和總效率。解：6 37-56=0.93皿 Tt pV

8、/2/r 6.3*10° *40*10'6/2= 40*10-*1450= 0 92 弘 37.5 *10'33-4如圖所示兩個結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面枳A1=5 0 *10，ni2,有桿腔的 面積A 2=20*1 0m2,輸入流量q = 3L/ min,負(fù)載F 1=500 0 N , F 2 =4000N環(huán)計損失與泄漏，求(1)兩缸工作壓力pl,p2兩缸的運(yùn)動速度vl, v 2解：對兩缸進(jìn)行受力分析PlA=卩沁*人D得出p2=2MPa, p l=3MPa Pi =耳速度：v 1 =q/A 1= 0 . 1 ni/svA2 = v2A1 V 2=0. 25

9、 ni/ s3-5若要求差動液壓缸快進(jìn)速度V1是快退速度v 2的3倍，試確定活塞面積Al與活塞桿面積 A2之比3-6如圖所示，液壓缸活塞直徑D =10 0nmi,活塞桿直徑d =70mm,進(jìn)入液壓缸的流量 q=25L/m i u,壓力p 1 = 2 MPa,回油背壓p 2 = 0. 2MPa,試計算三種情況下運(yùn)動速度與方 向及最大推力(實(shí)際計算其中一種。其余用公式表示)pqp=解：設(shè)作用面積，無桿腔Al=785*10F£，有桿腔A2=4*10-3m活塞桿面積 A= 3 .8 4 * 1 0 FF = P1& - P2A2 = 1 4. 9 kN(1)方向向左V = = 0.

10、0 5m/ s(2)方向向左v = 0. 10 4 m/sF = pA2 -化& =6.4kN方向向右F = p/i p/r = 7 .6 9 kNav =0 . 1 08m/sA第四章4-2思考：能否用兩個兩位三通閥替代一個兩位四通換向閥使用?繪圖說明。4-3解：電液換向閥采用內(nèi)控，且中位機(jī)能卸載,此時其主閥芯換向壓力太小不能正常換向，系統(tǒng) 一直處于卸載狀態(tài)，從而，液壓缸無動作。改進(jìn):在泵的出II增加預(yù)壓閥；在換向閥與油箱之間增加背壓閥；電液換向閥中位機(jī)能改 為不卸載機(jī)能：o型。4 -4若先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，溢流閥會出現(xiàn)什么樣的故障?為什么？ 解:若先導(dǎo)型溢流閥主

11、閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，溢流閥主閥芯常開，不能正常調(diào)壓。 若先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，主閥芯上腔無壓力補(bǔ)充，只需要推動主閥芯 上腔的彈簧就可以推動主閥芯，而主閥芯上腔的彈簧為弱彈簧，此時主閥芯相當(dāng)于常開。4-5為什么溢流閥在調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量一定時，進(jìn)I I壓力會隨著流量的變化而有所波動？解：溢流閥出II接油箱，則其進(jìn)出丨I壓差為其進(jìn)II壓力，由孔II流量方程q = C(IA,可知,在面枳不變，即彈簧壓縮量不變時，流量增大，其進(jìn)II壓力會增加。4-6減壓閥的出I I壓力取決于什么?其出I I壓力為定值的條件是什么？ 解：減壓閥出I I壓力取決于負(fù)載壓力的人小:負(fù)載壓力小于其調(diào)定

12、壓力時，出丨I壓力為負(fù)載壓 力；負(fù)載壓力大于其調(diào)定壓力時，出口壓力為其調(diào)定值。出口壓力為定值的條件為負(fù)載壓力大于其調(diào)定壓力4-8試比較溢流閥、減壓閥、順序閥（內(nèi)控外泄式）三者之間的異同點(diǎn)（略）第六章6-1試用一個先導(dǎo)型溢流閥、兩個遠(yuǎn)程調(diào)壓閥和兩個二位電磁閥組成一個三級調(diào)壓且能卸 載的回路I _ -JPci1）電磁鐵1、2都得電時，系統(tǒng)卸載2）電磁鐵1得電,2失電時，系統(tǒng)最高壓力由pc3確定；3 ）電磁鐵2得電,1失電時，系統(tǒng)最高壓力由pc2確定；4）電磁鐵1、2都失電時，系統(tǒng)最高壓力由pc2與pc3之和確定（或者由pc 1確定，這時 pc 2與p c 3之和大于pci）6-2解：（圖略）1）換

13、向閥處于中位,因?yàn)槭?型機(jī)能，所以負(fù)載無窮犬，此時溢流閥工作，閥II打開，則A點(diǎn)壓力為 5MPa,減壓閥處于工作狀態(tài)，C點(diǎn)2MPa。順序閥開啟，負(fù)載壓力人于調(diào)定壓力,閥口全 開，進(jìn)出口壓力相等,其壓力不能超過溢流閥調(diào)定壓力，則E點(diǎn)5MPaPa = 5MP 仏pH = SMPapc = 3MPci2）工進(jìn)時負(fù)載壓力為2.5MPa小于減壓閥調(diào)定壓力，減壓閥不起作用，則A、C兩點(diǎn)壓力相pA = 2.5MP 仏等，都由負(fù)載決定，則溢流閥與順序閥都處于關(guān)閉狀態(tài)，Pb=OMPq :碰到擋鐵時，負(fù)/?. = 2.5MPapA = 5MP 仏載足夠人，各閥狀態(tài)同1）, pB = 5MPap< = 3MP

14、ci3）缸1運(yùn)動時，負(fù)載壓力為3. 5 MPa,負(fù)載壓力小于順序閥開啟壓力，則進(jìn)II壓力由其調(diào)定壓 pA = 4MPa;力決定，出口壓力為負(fù)載壓力，減壓閥出丨1壓力維持原狀：/乙=3.5MPa；失去負(fù)載時，負(fù) pc = 3MPaPa = 4MP 仏 載壓力為0,則順序閥出丨I壓力為0 .其余維持原狀pH = OMPapc = 3MPapc = OMPaPa =2）夾緊后，負(fù)載足夠人，溢流閥開啟贓壓閥關(guān)閉，則pH = 2.5MPcipc = 2.5MPapA = 1.5MP 仏3 ）單向閥有保壓作用Pli=.5MPapc = 2.5MPa6-41）閥4為外控內(nèi)泄的順序閥使泵1卸載;閥5為內(nèi)控外泄

15、的順序閥使電液換向閥在中位時順 利換向；閥為溢流閥6作為系統(tǒng)安全閥，閥9為背壓閥起平衡作用，使液壓缸勻速下降2）閥4調(diào)定壓力活塞桿使接觸到工件時，使泵1卸載，所以大于閥5調(diào)定壓力,調(diào)定壓力也應(yīng)V =泵1最人工作壓力為pl；閥5使液動換向閥換向，不能太大;閥6安全閥，調(diào)定壓力最大，但= p 2;閥9起平衡作用，由受力分析得出。3）雙泵供油快速運(yùn)動回路：換向回路：卸載回路;平衡回路;調(diào)壓回路。6-7已知泵的流量q= I 0 L / min,液壓缸無桿腔面積Al=50cnf,有桿腔面積A2= 2 5 c m?溢 流閥調(diào)定壓力為2.4MPa,計算活塞的運(yùn)動速度和液壓泵的工作壓力。cd = 0.62 p

16、 = 870/n31解1)設(shè)泵的出I I壓力為“回油腔壓力為p2則對活塞進(jìn)行受力分析得化九=尤+人化，將負(fù)載=10000N帶入，且p2 = 0,得出p尸2MPa,小于溢流閥調(diào)定壓力，則溢流閥關(guān)閉。泵的工作壓力由負(fù)載決定為2 MP a ;速度為V =學(xué)=0033m/s A2)設(shè)泵的出I I壓力為p 6回油腔壓力為p 2，則對活塞進(jìn)行受力分析得psA,=片+ A2p2，負(fù)載為15000N時，且p2=0,得出p：= 3 MPa,則溢流閥開啟。此時負(fù)載壓力人于溢流閥調(diào)定 壓力，則液壓缸處于靜止?fàn)顟B(tài)，液壓泵的油液經(jīng)溢流閥回油箱。系統(tǒng)速度為零。3)設(shè)溢流閥開啟泵的出1丨壓力為R回油腔壓力為p2 ,對活塞進(jìn)

17、行受力分析得化九=尸1 + 4,2，將負(fù)載=100 OON帶入，得p2=08 MPa9P9通過節(jié)流閥的流量為q2 = CdA, I =2.6 6* 10-'m3/s=1.59 5 D'nmK液壓泵的流量，則假設(shè)成立，溢流閥開啟。泵的工作壓力為溢流閥調(diào)定壓力24 MPa,速度=v =-=0.0 106m A2/sI2P2如果泵的流量為 0. 1 67*1 0 -6n?/ s ,時，則 q2 = Q/A J=2.66*10-5m3/s = 1 .59 5 L/nu n 液壓泵的流量0. 1 6 7* 1 0 -6m3/ s ,則假設(shè)不成立，溢流閥不開啟。速度=¥ =工=3

18、.34 * 1 0 5 m/s;泵的工作壓力為：q2=v* A 1=8.35*10 _s m 3 / s ,根據(jù)q2=CdAt- 求出回油腔的壓力p2=7.8 9Pa,帶入活塞受力平衡方程得出，泵的工作 壓力為ps=2MPao5)F=10000Na = 0.08cr_三I占i5w -J 310Pq設(shè)溢流閥開啟，泵的出I I壓力為p：，無桿腔工作壓力為P 1回油腔壓力為P 2 =0. 3MPa, 對活塞進(jìn)行受力分析得A A =杠+ A2p2 ,將負(fù)載=1 0000N帶入，得p 1 =2. 1 5MP a ,通過節(jié)流閥的流量為 = Cd&；乩=1 .19*10m3/s= 7 .13L/mm小于泵所提供流量， 所以溢流閥打開，假設(shè)成立，泵的出II壓力為溢流閥調(diào)定值2.4 MPa,液壓缸無桿腔工作壓力為21 5MPa，運(yùn)行速度為V = = 0 .0 2 37m / s;A如果泵的流量為 0.16 7*10-6m3/sM，則 CL = CdAt