液壓與氣壓傳動(dòng)第三版課后習(xí)題答案1

1、液壓與氣壓傳動(dòng)第三版許福玲-陳堯明-課后習(xí)題答案習(xí)題解270頁(yè)：第一章13:解：R汞gh136009.811133416PapAp1gZA1334169009.810.51334164414.5129001.5Pa14:解：QpPaghp真Papgh10009.810.54905Pa1 5:解:h、n4(fmg)(xh)g2dx4(fmg)hxgd16:解:4qd24 16 10 3_2600.020.85m/sRehhvd2 v 2g0.85 0.0240.11 100.21545 23200.8522 9.810.0074m2_ 2l v 7520.85d 2g 1545 0.02 2 9

2、.81層流2或 p gh 63.88Pa0.179m 或 p gh 1545.3Pa列油箱液面與泵進(jìn)口出的伯努利方程,管子中心為基礎(chǔ):2pa iVi 乙g 2g式中：v10Pzg22 V22gZ2 hwz10.7mz20hwh h則:22V2P2PagZlghh2g520.8521058809.810.78809.810.00740.17929.81106042.988632.80.26106042.982244.53103798.45Pa0.1MPa271頁(yè)：19:解：方法一:q4F 4 3000 P41528662Pad2入 900 1528662 0.610.012458.280.610

3、.000078558.280.0028m力V14qd24qD24 0.0028 0.0124 0.0028 0.05235.7ms1.4mS由動(dòng)量方程：設(shè)缸底對(duì)液體的作用力為f,方向向左，取3=1,則：Ffqv2vlfFqv2vl30009000.002835.71.430002.5234.3300086.42913.6N則液體對(duì)缸底的作用力方向向右。111：解：列水箱液面（11截面）與出口處（22截面）伯努利方程，以出口(22截面)為基準(zhǔn)：22P1MP2V2kZ1kZ2g2gg2g式中：P1P2Pav10z14mZ20貝U:vV29.8148.86m/列22截面與3-3截面的伯努利方程，以出

4、口(22截面)為基準(zhǔn)：22Z2P3V3P2V2z3T-g2gg2g式中：p2pav3v2z31mz20則：P3pagZ39.81049009.81189171Pa112:解：控制表面上液體所受的總壓力為：F1=P1A,F2=P2A,設(shè)彎管對(duì)控制體的作用力F'方向如圖所示，它在x、y方向的分力分別為Fx'、Fy',則x、y方向的動(dòng)量方程分別為：F1FxF2cosq(vcosv)F2sinFyqvsin0FxF1F2cosq(vcosv)FyF2sinqvsinFFx2Fy2液體對(duì)彎管的作用力：F = F方向相反116:解:12l式中:v 4 0.10.02250.1 3.

5、14 1050.1 ut44F 4 15020.022477707Pa3.14 1053 30.02 0.05 10 3t53.14 10t53.1557 10 53 47770712 50 10 3 0.07_ _ _ 50.0157 108 8.9 100.02 0.05 10 3 0.18.9 10 8354.6s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=52.5N.m）轉(zhuǎn)速n=30r/min。設(shè)液壓馬達(dá)排量V=12.5cm3/r,容積效率刀mv=0.9,機(jī)械效率不Mm=0.9,求所需要的流量和壓力各為多少？解：Tt賢MmTm252.5* 2*0.9* 12.5* 1

6、0 6=29.3MPaqMVn/mv12.5*10*30=6.9*106m3/s0.9*603-2某液壓馬達(dá)排量V=70cm3/r,供油壓力p=10MPa）輸入流量q=100L/min,容積效率刀Mv=0.92）機(jī)械效率不Mm=0.94）液壓馬達(dá)回油腔背壓0.2MPa,求馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。解:TMTt*Mm(100Z*1062*70*106*0.94102.68N.mqt qM Mvv V100*10 3 * 09260* 70* 10 621.8r/s=1314r/min3-3某液壓馬達(dá)排量V=40cm3/r,當(dāng)馬達(dá)在p=6.3MPa和轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，馬達(dá)的實(shí)際流量q=63

7、L/min,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:MmMvTmqt VnqMqMTmpV/237.566二6.3*10 *40* 10 /240*10 6*145037.5*10 30.920.933-4如圖所示兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無(wú)桿腔的面積Ai=50*10-4m2,有桿腔的面積A2=20*10-4m2,輸入流量q=3L/min,負(fù)載F1=5000N,F2=4000N,不計(jì)損失與泄漏，求(1)兩缸工作壓力p1,p2兩缸的運(yùn)動(dòng)速度v1,v2解：對(duì)兩缸進(jìn)行受力分析P1Ap2A2F1D得出p2=2MPa,p1=3MPap2AF2速度：v1=q/A1=

8、0.1m/sV1A2v2AV2=0.25m/s3-5若要求差動(dòng)液壓缸快進(jìn)速度v1是快退速度v2的3倍，試確定活塞面積A1與活塞桿面積A2之比3-6如圖所示，液壓缸活塞直徑D=100mm,活塞桿直徑d=70mm,進(jìn)入液壓缸的流量q=25L/min）壓力p1=2MPa）回油背壓p2=0.2MPa,試計(jì)算三種情況下運(yùn)動(dòng)速度與方向及最大推力（實(shí)際計(jì)算其中一種。其余用公式表示）解：設(shè)作用面積，無(wú)桿腔A1=7.85*10-3m2，有桿腔A2=4*10-3m2,活塞桿面積A=3.84*10-3m2(1)方向向左vf0.05m/sFP1A1p2A214.9kNA1(2)方向向左v-0.104m/sFP1A2P

9、2A16.4kNA2（3）方向向右v-q0.108m/sFP1A1P1A27.69kNA第四章4-2思考：能否用兩個(gè)兩位三通閥替代一個(gè)兩位四通換向閥使用？繪圖說(shuō)明。4-3解：電液換向閥采用內(nèi)控，且中位機(jī)能卸載，此時(shí)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(wú)動(dòng)作。改進(jìn)：在泵的出口增加預(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：。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(huì)出現(xiàn)什么樣的故障？為什么？解：若先導(dǎo)型溢流閥主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

10、無(wú)壓力補(bǔ)充，只需要推動(dòng)主閥芯上腔的彈簧就可以推動(dòng)主閥芯，而主閥芯上腔的彈簧為弱彈簧，此時(shí)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(shí)，進(jìn)口壓力會(huì)隨著流量的變化而有所波動(dòng)？解：溢流閥出口接油箱，則其進(jìn)出口壓差為其進(jìn)口壓力，由孔口流量方程qCdA,可知，在面積不變，即彈簧壓縮量不變時(shí)，流量增大，其進(jìn)口壓力會(huì)增加。4-6減壓閥的出口壓力取決于什么？其出口壓力為定值的條件是什么？解：減壓閥出口壓力取決于負(fù)載壓力的大?。贺?fù)載壓力小于其調(diào)定壓力時(shí)，出口壓力為負(fù)載壓力；負(fù)載壓力大于其調(diào)定壓力時(shí)，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

11、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(gè)先導(dǎo)型溢流閥、兩個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥和兩個(gè)二位電磁閥組成一個(gè)三級(jí)調(diào)壓且能卸載的回路Pc2Pc3A111r-1r'11-I1-7-III-mi-i.-Pc1V(1DT2DT1）電磁鐵1、2都得電時(shí)，系統(tǒng)卸載2）電磁鐵1得電，2失電時(shí)，系統(tǒng)最高壓力由pc3確定；3）電磁鐵2得電，1失電時(shí)，系統(tǒng)最高壓力由pc2確定；4）電磁鐵1、2都失電時(shí)，系統(tǒng)最高壓力由pc2與pc3之和確定（或者由pc1確定，這時(shí)pc2與pc3之和大于pc1）6-2解：（圖略）1）換向閥處于中位，因?yàn)槭?型機(jī)能，所以負(fù)載無(wú)窮大，此時(shí)溢流閥工作，閥口打開，則A點(diǎn)壓力為5MP

12、a，減壓閥處于工作狀態(tài)，C點(diǎn)2MPa。順序閥開啟，負(fù)載壓力大于調(diào)定壓力，閥口全開，進(jìn)出口壓力相等，其壓力不能超過(guò)溢流閥調(diào)定壓力，則B點(diǎn)5MPapA5MPa;pB5MPapc3MPa2）工進(jìn)時(shí)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)壓力相等，都由負(fù)載決定，則溢流閥與順序閥都處于關(guān)閉狀pA2.5MPa;態(tài)，pB0MPa；碰到擋鐵時(shí)，負(fù)載足夠大，各閥pc2.5MPapA5MPa;狀態(tài)同1），pB5MPapc3MPa3）缸1運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載壓力為3.5MPa，負(fù)載壓力小于順序閥開啟壓力，則進(jìn)口壓力由其調(diào)定壓力決定，出口壓力為負(fù)載壓力，減壓閥出口壓力維pA4MPa;持原狀：pB

13、3.5MPa；失去負(fù)載時(shí)，負(fù)載壓力為0，pc3MPapA4MPa;則順序閥出口壓力為0.其余維持原狀pB0MPapc3MPa6-31）空載時(shí)，溢流閥關(guān)閉，減壓閥完全開啟,pA0MPa；pB0MPaPc0MPa2）夾緊后，負(fù)載足夠大，溢流閥開啟，減壓閥Pa5MPa;關(guān)閉,則Pb2.5MPaPc2.5MPa1.5MPa;3）單向閥有保壓作用Pb1.5MPa2.5MPa6-41）閥4為外控內(nèi)泄的順序閥使泵1卸載；閥5為內(nèi)控外泄的順序閥使電液換向閥在中位時(shí)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(shí)，使泵1卸載，所以大于閥5調(diào)定壓力

14、，調(diào)定壓力也應(yīng)<=泵1最大工作壓力為pl;閥5使液動(dòng)換向閥換向，不能太大；閥6安全閥，調(diào)定壓力最大，但<=p2;閥9起平衡作用，由受力分析得出。3）雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)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=10L/min,液壓缸無(wú)桿腔面積A1=50cm2,有桿腔面積A2=25cm2溢流閥調(diào)定壓力為2.4MPa,計(jì)算活塞的運(yùn)動(dòng)速度和液壓泵的工作壓力。Cd0.62870kg/m3解1)一設(shè)泵的出口壓力為ps,回油腔壓力為p2則對(duì)活塞進(jìn)行受力分析得PsA,F,A2P2,將負(fù)載=10000N帶入，且p2=0,得出ps=2MPa,小于溢流閥調(diào)定壓力，則溢流閥關(guān)閉。泵

15、的工作壓力由負(fù)載決定為2MPa；速度為v£=0.033m/sA,2)設(shè)泵的出口壓力為ps,回油腔壓力為p2,則對(duì)活塞進(jìn)行受力分析得psA,F,A2P2,負(fù)載為15000N時(shí)，且p2=0,得出ps=3MPa,則溢流閥開啟。此時(shí)負(fù)載壓力大于溢流閥調(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。ILr"LU3)設(shè)溢流閥開啟泵的出口壓力為Ps,回油腔壓力為P2,對(duì)活塞進(jìn)行受力分析得PsAiFiA2P2,將負(fù)載=10000N帶入,得p2=0.8MPa通過(guò)節(jié)流閥的流量為q2CdA廬2=2.66*10-5m3/s=1.595L/min<液壓泵的V流量，則假

16、設(shè)成立，溢流閥開啟。泵的工作壓力為溢流閥調(diào)定壓力2.4MPa,速度=v笠=0.0106m/sA如果泵的流量為0.167*10-6m3/s,時(shí)，則q2CdAJ2P2=2.66*10-5m3/s=1.595L/min>液壓泵的V流量0.167*10-6m3/s,則假設(shè)不成立，溢流閥不開啟。速度=vqp=3.34*10-5m/s;泵的工作壓力為：Aq2=v*A1=8.35*10-8m3/s,根據(jù)q2c。涔求出回油腔的壓力p2=7.89Pa,帶入活塞受力平衡方程得出，泵的工作壓力為ps=2MPa。I山5)I、3+_1.二i_L設(shè)溢流閥開啟，泵的出口壓力為Ps,無(wú)桿腔工作壓力為pl回油腔壓力為p2

17、=0.3MPa,對(duì)活塞進(jìn)行受力分析得P1A1FiA2P2,將負(fù)載=10000N帶入,得p1=2.15MPa,通過(guò)節(jié)流閥的流量為qiCdAH=1.19*10-4m3/s=7.13L/min小于泵所提供流量，所以溢流閥打開，假設(shè)成立，泵的出口壓力為溢流閥調(diào)定值2.4MPa,液壓缸無(wú)桿腔工作壓力為 2.15MPa運(yùn)行速度為v*=0.0237m/s;A如果泵的流量為0.167*10-6m3/s,時(shí)，則qiCdAJ-pp1=1.19*10-4m3/s=7.13L/min>液壓泵的流量0.167*10-6m3/s,則假設(shè)不成立，溢流閥不開啟。速度=v"=3.34*10-5m/s;A1）泵的工作壓力：利用活塞受力平衡方程得出，無(wú)桿腔工作壓力為p1=2.15MPa,根據(jù)q1CdAps上得出泵的工作壓力為ps=2.15MPa。6-8在變量泵-定量馬達(dá)回路中，已知變量泵轉(zhuǎn)速為1500r/min,最大排量為8mL/r,定量馬達(dá)排量為10mL/r,安全閥調(diào)定壓力4MPa,設(shè)泵和馬達(dá)的容積效率和機(jī)械效率都為0.95,求1）馬達(dá)轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)泵的排量；2）馬達(dá)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為8N