王積偉液壓傳動(dòng)課后習(xí)題答案東南大學(xué)課件

1、液壓傳動(dòng)2022-1-20液壓傳動(dòng)（第2版）部分習(xí)題答案（解題人：機(jī)設(shè)092）第一章1-1如圖，已知d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25 求1）杠桿端施加多少力才能舉起重物W？解： F=100N 2）此時(shí)密封容積中的液體壓力等于多少？解： 3)杠桿上下活動(dòng)一次，重物上升量H？解： H=0.625mm又如小活塞上有摩擦力175N，大活塞上有摩擦力2000N，密封容積外泄0.2到郵箱，重復(fù)上述計(jì)算。（比較簡(jiǎn)單，而且類似，只大體寫下過程了）第二章2-5圖示一液壓缸，其缸筒內(nèi)徑D120mm，活塞直徑d119.6mm，活塞長(zhǎng)度L140mm，若油的動(dòng)力粘度0.0

2、65，活塞回程要求的穩(wěn)定速度為v=0.5m/s，試求不計(jì)油液壓力時(shí)拉回活塞所需的力F等于多少？解：F力受到液體粘性的影響，根據(jù)液體的粘性有 其中， A為活塞表面積，A =v/h=v/(D-d)/2 所以 =8.55N第三章 3-1 如圖所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置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，試求容器內(nèi)真空度。 P解：取水槽液面為基面。列出靜力學(xué)基本方程： =9.8 3-3圖示容器A中的液體密度900Kg/,B中液體的密度為1200 Kg/， =200mm, =180mm,h=60mm,U形管中的測(cè)試介質(zhì)是汞()，試求A,B之間的壓力差。

3、解：此為靜壓力問題，可列出靜壓力平衡方程解決：83503-9 如圖所示，已知水深H=10m,截面，求孔口的出流流量以及點(diǎn)處的表壓力（取，不計(jì)損失）。解：由0-0到1-1得 其中 由0-0到2-2得解得 ， 3-15運(yùn)動(dòng)粘度=40106m2/s的油液通過水平管道，油液密度=900kg/m3，管道內(nèi)徑d=10mm,l=5m,進(jìn)口壓力P14.0MPa, 問流速為3 m/s時(shí)，出口壓力P2為多少？（64/ Re ）解：由于油在水平管道中流動(dòng)，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿程壓力損失： 其中64/ Re Re解得3-16 試求如圖所示兩并聯(lián)管的流量各為多少？已知總流量q=25L/min,假設(shè)沿程壓力損失系

4、數(shù)則并聯(lián)管路中的總壓力損失等于多少？解：設(shè)兩并聯(lián)管中的流量是，則有由于兩管并聯(lián)，即有兩管管端的壓力差相等，即兩管的壓力損失相等則： 3-20如圖，液壓泵從一個(gè)大的油池中抽吸油液，流量為q150L/min,油液的運(yùn)動(dòng)粘度=34106m2/s,油液密度=900 kg/m3。吸油管直徑d60mm，并設(shè)泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù)0.2，吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失p0.0178MPa。如希望泵入口處的真空度Pb不大于0.04 ，求泵的吸油高度H（液面到濾網(wǎng)之間的管道沿程損失可忽略不計(jì)）。解： 和求出則，否則 ，解得H2.35m第四章4-1 已知液壓泵的額定壓力和額定留量，不計(jì)管道內(nèi)壓力損失，說明圖示各種工

5、況下液壓泵出口處的工作壓力值。解：a) b) c) d) e)其中e：由 和 可解出。4-2液壓泵的額定流量為100L/min,額定壓力為2.5MPa，當(dāng)轉(zhuǎn)速為n=1450r/min時(shí)，機(jī)械效率為0.9。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)泵出口壓力為零時(shí)，流量為=106 L/min，壓力為p=2.5MPa時(shí)，流量為=100.7 L/min，試求：泵的容積效率；如泵的轉(zhuǎn)速下降到500r/min，在額定壓力下工作時(shí)，計(jì)算泵的流量為多少？ 上述兩種轉(zhuǎn)速下泵的驅(qū)動(dòng)功率。解：（額定壓力和額定流量做題基本上用不上，所以不管它） 100.7 /106=0.95=95% 解得q=34.72L/min 當(dāng)n=1450r/min時(shí)

6、=4.91kw當(dāng)n=500r/min時(shí) 解得=1.69kw4-3設(shè)液壓泵轉(zhuǎn)速=950r/min，排量168mL/r，在額定壓力=29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測(cè)得的實(shí)際流量=150L/min，額定工況下的總功率=0.87，試求：(1)泵的幾何流量（即理論流量）；(2)泵的容積效率；(3)泵的機(jī)械效率；(4)泵在額定工況下，所需電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率（即輸入功率）；(5)驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩。解： 解得 4-8某液壓馬達(dá)的進(jìn)油壓力，排量，總效率，機(jī)械效率，試計(jì)算：1） 該馬達(dá)的幾何轉(zhuǎn)矩。 2） 若馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，則輸入馬達(dá)的流量為多少？ 3） 若外負(fù)載（）時(shí)，該馬達(dá)輸入功率和輸出功率各為多少？ 4-9 一液壓馬達(dá)，要

7、求輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，馬達(dá)排量，馬達(dá)的機(jī)械效率和容積效率，出口壓力，試求馬達(dá)所需的流量和壓力各為多少？ 解 解得 第五章5-1 圖示三種結(jié)構(gòu)的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D，d，如進(jìn)入液壓缸的流量為，壓力為，試分析各缸產(chǎn)生的推力，速度大小以及運(yùn)動(dòng)方向。解：對(duì)于圖a 受拉，液壓缸左移對(duì)于圖b 受壓，液壓缸右移 對(duì)于圖c 受壓，液壓缸右移5-4圖示兩個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔面積A1，有桿腔面積A2，輸入壓力P10.9MPa，輸入流量q112 L/min。不計(jì)損失和泄漏，試求：兩缸承受相同負(fù)載時(shí)（F1= F2），負(fù)載和速度各為多少？缸1不受負(fù)載時(shí)（F10），缸2能承受多少負(fù)載？缸2不

8、受負(fù)載時(shí)（F20），缸1能承受多少負(fù)載？解： F1P1 A1P2 A2 F2P2 A1 F1F2 V1q1/ A1 V1 A2= V2 A1（結(jié)果自己求） F1P1 A1P2 A2=0 F2= P2 A1 F2= P2 A1=0 F1P1 A15-5圖示液壓缸，輸入壓力為，活塞直徑為D，柱塞直徑為d，求輸出壓力，為多少？解：第六章6-3如圖，F(xiàn)=30000N，閥的控制活塞面積是閥心承壓面積A的3倍，不計(jì)摩擦力和彈簧力，試計(jì)算需要多大的控制力壓才能開啟液控單向閥？開啟前液壓缸中最高壓力為多少？解得 6-4和6-5見書后答案6-6如圖所示系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為=3MPa,=1.4MPa,=2

9、MPa。試求當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無窮大時(shí)，泵的出口壓力為多少？如將溢流閥B的遙控口堵住，泵的出口壓力為多少？答：（這種題只講解題思路，可能與實(shí)際不否，但答案肯定對(duì)）。1.先看上支路，當(dāng) 從0增至?xí)r，溢流閥A 導(dǎo)通，出口壓力不再增加。2.再看下支路， 溢流閥C導(dǎo)通，就等于，而先導(dǎo)式溢流閥B的K口與溢流閥C的進(jìn)口連在一起了，故相當(dāng)于接通了 所以也等于。又因?yàn)椴⒙?lián)取小，所以泵的出口要你為2兆帕。如果溢流閥B的遙控口K堵住了，上支路不變，下支路有影響，值不變，而=+，所以泵的出口壓力就等于3兆帕。6-7圖4-117所示兩系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為=4MPa,=3MPa, =2MPa。當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無窮大時(shí)

10、，泵的出口壓力各為多少？ 解：對(duì)（a）系統(tǒng)：A中K口接到B閥上，B中K口接到C閥上，則B的溢流壓力由C來決定，A的溢流壓力由B決定，所以溢流閥C導(dǎo)通，則=。溢流閥B導(dǎo)通，則=。溢流閥A導(dǎo)通，則=。所以系統(tǒng)出口壓力為2兆帕。對(duì)（b）系統(tǒng)：B中K口接油箱，此時(shí)B的調(diào)整壓力為0Mpa。溢流閥C導(dǎo)通，則=。溢流閥B導(dǎo)通，則=。溢流閥A導(dǎo)通，則=+。所以系統(tǒng)出口壓力等于6兆帕。6-8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(shí)，夾緊缸使工件夾緊后，A，C點(diǎn)壓力各為多少？ 2）當(dāng)泵出口壓力由于工

11、作缸快進(jìn)，壓力降低到1.5Mpa時(shí)（工件原處于夾緊狀態(tài)），A.C點(diǎn)壓力各為多少？ 3）夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，A.B.C點(diǎn)壓力各為多少？答：1）泵的出口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，夾缸使工件夾緊，由于減壓閥基本可維持出口壓力恒定，同樣單向閥后的=2.5Mpa。 2）當(dāng)泵口壓力降到1.5Mpa時(shí)，由于單向閥所以工件仍處于加緊狀態(tài)，。減壓閥進(jìn)口壓力小于調(diào)定壓力時(shí)， 3）如夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)C處壓力幾乎為0，閥口不工作。6-10如圖，順序閥和溢流閥串聯(lián)，調(diào)整壓力分別為pX和pY,當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無窮大時(shí)，問： 1）泵的出口壓力為多少？ 2）若把兩閥的位置互換，泵的出口壓力又為多少？解

12、：1）由于兩閥是串聯(lián)接法，且其為先順序閥，后溢流閥，順序閥導(dǎo)通后壓力不減小，則泵的出口壓力為兩者中壓力較大的一者（順序閥的出口壓力由負(fù)荷決定）。 2）調(diào)換位置，則成為先通過溢流閥后通過順序閥，而溢流閥有減壓作用，即其調(diào)定壓力等于其進(jìn)口壓力減去其出口壓力，則泵出口壓力應(yīng)等于其兩者壓力之和。6-12如圖，液壓缸的有效面積，液壓缸I負(fù)載，液壓缸II運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載等于0，不計(jì)一切損失，溢流閥、順序閥、減壓閥的調(diào)定壓力分別為4、3、2兆帕，試求下列三種工況下A、B、C處的工作壓力。1） 液壓泵啟動(dòng)后，兩換向 閥處于中位時(shí)。2） 1YA通電，液壓缸I運(yùn) 動(dòng)時(shí)和到終端停止時(shí)。3） 1YA斷電，2YA通電， 液壓

13、缸II運(yùn)動(dòng)時(shí)和碰 到固定擋塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)。答：I缸中無桿腔內(nèi)的壓力 1）兩換向閥處于中位，即B、C兩口堵死了，泵口壓力達(dá)到溢流閥調(diào)定壓力時(shí)維持穩(wěn)定，此時(shí)由于減壓閥能維持其出口壓力，所以。順序閥幾乎不起減壓的作用，所以B口的壓力等于A處的壓力，即。 2）1YA通電時(shí)，當(dāng)泵口壓力增至3.5MPa時(shí)，液壓桿右移，此時(shí)，A、B處壓力相等，都為3.5MPa，當(dāng)?shù)浇K端停止時(shí)，即B口堵住了，泵口壓力會(huì)繼續(xù)增至4MPa，此時(shí)溢流閥打開，泵口壓力維持不變，所以此時(shí)A、B處壓力都等于4MPa，而C出壓力在液壓缸I能運(yùn)動(dòng)時(shí)已知維持在2MPa不變。 3）1YA斷電，2YA通電時(shí)，即C出壓力為0，所以在液壓缸II運(yùn)動(dòng)時(shí)，

14、A、B、C出的壓力都等于0。而液壓缸II停止時(shí)，即C口堵住了，所以跟第一種情況一樣，A、B處的壓力等于4MPa，C處的壓力等于2MPa。第八章 8-8 圖示為變量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng)，低壓輔助泵輸出壓力=0.4Mpa，泵的最大排量，轉(zhuǎn)速，容積效率，機(jī)械效率。馬達(dá)相應(yīng)參數(shù)為，。不計(jì)管道損失，當(dāng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為，轉(zhuǎn)速為時(shí)，求變量泵的排量，工作壓力和輸入功率。解：泵的流出流量等與流入馬達(dá)的流量 由馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩 由得 功率 8-9 泵和馬達(dá)的參數(shù)如下：泵的最大排量，轉(zhuǎn)速，機(jī)械效率，總效率；馬達(dá)排量，機(jī)械效率，總效率，回路最大允許壓力=8.3Mpa，若不計(jì)管道損失，試求：1）液壓馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)速下的的

15、輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩。2）驅(qū)動(dòng)液壓泵所需的轉(zhuǎn)矩。解：泵的流出流量等于流入馬達(dá)的流量 即有 輸出轉(zhuǎn)矩 輸出功率 驅(qū)動(dòng)泵所需的轉(zhuǎn)矩第九章9-1如圖，試分析調(diào)壓回路在下列情況下液壓泵的出口壓力：1） 全部電磁鐵斷電。2） 電磁鐵2YA通電，1YA斷電。3） 電磁鐵2YA斷電，1YA通電。答：1)全部斷電，即溢流閥的K口堵住了，其調(diào)定壓力為5MPa，所以當(dāng)泵口壓力增至5MPa時(shí)，先導(dǎo)式溢流閥導(dǎo)通，而先導(dǎo)式溢流閥出口壓力為0，不能使溢流閥導(dǎo)通，所以會(huì)使油堵住，泵口壓力繼續(xù)增加，達(dá)到5.5MPa時(shí)，溢流閥導(dǎo)通，泵出口壓力維持在5.5MPa。2）2YA通電，即先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)定壓力等于3MPa，流通情況與上述相同，泵出口壓力維持在3.5MPa。2）1YA通電，即先導(dǎo)式溢流閥調(diào)定壓力為0，此時(shí)先導(dǎo)式溢流閥相當(dāng)于油管，不改變壓力，當(dāng)泵口壓力增至0.5MPa時(shí)，即流通了，所以泵口要你維持在0.5MPa。9-5 在圖示回路中，若溢流閥的調(diào)整壓力分別為，。泵出口處的負(fù)載阻力為無限大，試問在不計(jì)管道損失和調(diào)壓偏差時(shí)：1) 換向閥下位接入回路時(shí)，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力各為多少？2）換向閥上位接入回路時(shí)，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和