液压课后习题答案

1、液压传动（第2版）部分习题答案（解题人：机设092）第一章1-1如图，已知d二 15mm, h=10mm, D二60mm, WM8000N, L: 1=750:25求1）杠杆端施加多少力才能举起重物WF=100N2）此时密封容积中的液体压力等于多少解:P= = 17MP吆 3）杠杆上下活动一次，重物上升量HH二0. 625mm又如小活塞上有摩擦力175N,大活塞上有摩擦力2000N,密 封容积外泄到邮箱，重复上述计算。（比较简单，而且类似, 只大体写下过程了）p =W + 2000/严0.2c 八4= l7.6SMPa第二章2-5图示一液压缸，其缸筒内径D= 120mm,活塞直径d= 119.

2、 6mm，活塞长度L=140min,若油的动力粘度“ = $，活塞 回程要求的稳定速度为v=0.5m/s,试求不计油液压力时拉回活 塞所需的力F等于多少解：F力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有F =其中，A为活塞表面积，=L所以 F = jliA-=dy=v/h=v/(D-d)/2第三章3- 1如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h二lm,设液体的密度为p = 1000kg / nr解：取水槽液而为基而。列出静力学基木方程:Pa = Pgh + PP=匕-p3-3图示容器A中的液体密度必=900Kg/莎，B中液体的密度为血=1200

3、Kg/沪， 乙二200mm, S 二 180mm, h二60mm, U 形管中的解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程躲测试介质是汞（Q弘=13.6xlOKg/n?），试求A, B之间的压;Pa + PaSa =Pb+ PbSb + Ph . 8hb A/九-外=8350巧3-9如图所Z5，己知水深H-10m,截而A, = O.O2m2,A2 = 0.04/n2 ,求孔口的出流流量以及点2处的表压力（取a = lf 不计损失）。解：由0-0到1-1得PS朋 2g其中 Pq=P=Pq = A =A2v2由00到22得RP. av；+ /=+&Pg 2g3-15运动粘度vMOX 10 W/s的油

4、液通过水平管道，油液 密度/?=900kg/m3,管道内径d二10mm, l=5m,进口压力玖=，问流 速为3m/s时，出口压力P：为多少(A =64/ Re )解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产 生沿程压力损失：h,=兄_ 其中2=64/ 乩 Re=d x2gvpg pg解得4 =383M&3- 16试求如图所示两并联管的流量各为多少己知总流量 q=25L/min, dx =50mm.d2 =100/ =30mmJ2 = 50mm,假设沿程压力损失系数人=0.044 = 0.03,则并联管路中的总压力损失等于多少由于两管并联,解：设两并联管中的流量是如，q则有即两管的压力损

5、失相等则：/%=_n 2心-2d23-20如图，液压泵从一个大的油池中抽-Ap=。如希望泵吸油液，流量为q=150L/min,油液的运动粘度 v 34 X 10 6m/s,油液密度 p 900 kg/m3 吸油管直径d = 60mm,并设泵的吸油管弯头处局部阻力系数 =,吸油口粗滤网的压力损失入口处的真空度巳不大于MP。,求泵的吸油高度H （液而到滤网 之间的管道沿程损失可忽略不计）。解：& =-和 V = 求出Re 2320则a = 2,否则a = l必AP R 卅=亠 + + /?您Pg 2g2lu =4，Pa _ Pr = Ph 0.04xl065 2g-解得 H2. 35m第四章4-

6、1己知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。解= o b）厂 0c）3d）三 02巧/临畑）其中e：由”厲=鼻和丁価=孚乂可解出。/曲2冗4-2液压泵的额定流量为100L/min,额定压力为，当转速为 n=1450r/min时，机械效率为 =。由实验测得，当泵出口压力 为零时,流量为00=106 L/min,压力为戸=时，流量为q -100. 7 L/min,试求： 泵的容积效率； 如泵的转速下降到500r/min,在额定压力下工作时，计算泵 的流量为多少 上述两种转速下泵的驱动功率。解：（额定压力和额定流量做题基本上用不上，所以不管它）

7、小=/106=95%切 100.7 _ 1450q_loo解得 q=34. 72L/min当 n=1450r/min 时Ppi 二pq、“ pm pv当 n=500r/min 时Pm _ 1450解得二4-3设液压泵转速=950r/min,排量V, = 168mL/r,在额定压 力心二和同样转速下，测得的实际流量=150L/min,额定工况下 的总功率厂，试求：(1) 泵的几何流量(即理论流量)；(2) 泵的容积效率；(3) 泵的机械效率；(4) 泵在额定工况下，所需电动机驱动功率(即输入功率)；(5) 驱动泵的转矩。解： qptlt = npVp = 159.6L/min 乙=2 = 94%

8、 =4 = 92.6% p . = 84.77皿 Ppi = Tp 27mp 解得 Tp=852.5Nm4- 8某液压马达的进油压力pm = 0MPa,排量匕,=200皿，总效率/m = 0.75 ,机械效率7mm = 0.9，试计算:1）该马达的几何转矩。p VG厂守= 318.3“ 加2）若马达的转速g =500厂/min,则输入马达的流量为多少qm =如=-吋丄=120 厶 / min 仏.3）若外负载 200N加（n, =500r/nin ）时，该马达输入功率和输出功率各为多少P,no = Tm x 2mim = 10.5皿Pini =且=4kw4-9 一液压马达，要求输出转矩Tm=5

9、2.5Nm,转速=30r/nin , 马达排量匕”=105皿，马达的机械效率和容积效率”=仏=09,出 口压力“2 =02叱，试求马达所需的流量和压力各为多少W qm =沁=必=3.5L/ninH mml mv（厶- “2）匕 _T _ T,n _ Tn,2兀皿 g庁解得 Pm = 3.69M第五章5- 1图示三种结构的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D,d,如进入液压缸的流量为q,压力为，试分析各缸产生的推力, 速度大小以及运动方向。p Iflb)解:对于图活）7=不吕 受拉，液4压缸左移对于图bF = pd1 -V = =丄4人加4缸右移对于图cF = pd2-V亠丄4人J4液压缸右移受压，

10、液压受压,5- 4图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积Ax=lxl0-2m2,有杆腔面积A2=O.8xlO-2m2,输入压力P】=,输入流量qi=12 L/mino不计损失和泄漏，试求：两缸承受相同负载时（F产FJ,负载和速度各为多少 缸1不受负载时（F】 = 0）,缸2能承受多少负载 缸2不受负载时（F： = 0）,缸1能承受多少负载解： F】 = Pi At-P： A：F2=P2 AiFi=F2VA斤岀Aa勺p2Vi qi/ Ai（结果自己求） F|=P】扎一匕A:=0F2= P2 Ax F尸P： AfOFT Ax5-5图示液压缸，输入压力为戸，活塞直径为D,柱塞直径为d,

11、求输出压力为多少/?1A = “2 已解：即丄 pD2 = pttD244 /?2 P（7）第六章6-3 如图，A, =30x10-4/h2, A2 =12x10-4/；f, F二30000、，阀的控制 活塞而积加是阀心承压面积A的3倍，不计摩擦力和弹簧力，试计 算需要多大的控制力压才能开启液控单向阀开启前液压缸中最高压rpF1 “*1I_L、片2|Pk丿力为多少尸 + 以2 =PPxA = PkAk解得以=3.85M几p、=.55MPa6-6如图所示系统中溢流阀的调整压力r-iA别题6。至痫6-4和6-5见书后答案pA =3MPa, Pb=、Pc =2MPa试求当系统外负载为无穷大时，泵压力

12、为多少如将溢流阀B的遥控口堵住，泵的出口压力;答：（这种题只讲解题思路，可能与实际不否，但答案肯定对）。1.先看上支路，当戸从0增至厶时，溢流阀A导通，出口压力不再增加。2.再看下支路，溢流阀C导通，必就等于,而先导式溢流阀B的K口与溢流阀C的进口连在一起了，故相当于接通了所以“也等于D。又因为并联取小，所以泵的出口要你为2兆帕。如果溢流阀B的遥控口 K堵住了，上支路不变，下支路有影响, 內值不变，而円5叭，所以泵的岀口压力就等于3兆帕。6- 7图4-117所示两系统中溢流阀的调整压力分别为Pa =4MPa, Ph =3MPa, %二2MPa。当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力各为多少解：对

13、（3）系统：A中K 口接到B阀上，B中K 口接到C阀上， 则B的溢流压力由C来决定，A的溢流压力由B决定，所以溢流阀C 导通，贝Jp3 = pco溢流阀B导通，贝lJp2=p3O溢流阀A导通，则p=p2. 所以系统出口压力为2兆帕。对（b）系统：B中K 口接油箱，此时B的调整压力为OMpa。溢 流阀C导通,则p3=pc o溢流阀B导通，则产几。溢流阀A导通，贝产几+厶。所以系 统出口压力等于6兆帕。6- 8如图所示系统溢流阀的调定压力为5Mpa,减压阀的调定压力 为。试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态1）当泵口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧 后，A, C点压力各为多少2

14、）当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到时（工件原 处于夹紧状态），点压力各为多少3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，点压力各为多少答：1）泵的出口压力等于溢流阀调定压力时pB = 5MPa ,夹缸 使工件夹紧，由于减压阀基本可维持出口压力恒定，宀=2.5Mw， 同样单向阀后的几二。2）当泵口压力降到时，由于单向阀所以工件仍处于加紧 状态，pc = 2.5MPn o减压阀进口压力小于调定压力时， Pa = Pb =15M几3 ）如夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时C处压力几乎为0, Pa = 0,內=，阀口不工作。6-10如图，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为p、:和a, 当系统外负载为无穷大时

15、，问：1）泵的岀口压力为多少2）若把两阀的位置互换，泵的岀口压力又为多少解：1）由于两阀是串联接法，且其为先顺序阀，后溢流阀,顺序阀导通后压力不减小，则泵的出口压力为两者中压力较大的一 者（顺序阀的岀口压力由负荷决定）。2）调换位置，则成为先通过溢流阀后通过顺序阀，而溢 流阀有减压作用，即其调定压力等于其进口压力减去其出口压力， 则泵出口压力应等于其两者压力之和。6-12如图，液压缸的有效而积*2=100x1052,液压缸I 负载Fl = 35000 N ,液压缸II运动时负载等于0,不计一切损失， 溢流阀、顺序阀、减压阀的调定压力分别为4、3、2兆帕，试求下列三种工况下A、B、C处的工作压力

16、。1）液压泵启动后,阀处于中位时。动时和到终端停止时。3） 1YA断电，2YA通电,液压缸II运动时和碰到固定挡块停止运动时。2） 1YA通电，液压缸I答：I缸中无杆腔内的压力P=FJA=3.5MP。1）两换向阀处于中位，即B、C两口堵死了，泵口压力达到溢流阀调定压力时维持稳定，此时由于减压阀能维持其出口压力，所以Pc=2MP。顺序阀几乎不起减压的作用，所以B 口的压力 等于A处的压力，即pA = pH = 4MPa o2) 1YA通电时，当泵口压力增至时，液压杆右移，此时, A、B处压力相等，都为，当到终端停止时，即B 口堵住了，泵口 压力会继续增至4MPa,此时溢流阀打开，泵口压力维持不变

17、，所 以此时A、B处压力都等于4MP&,而C出压力在液压缸I能运动时 己知维持在2MPa不变。3) 1YA断电，2YA通电时，即C出压力为0,所以在液压 缸II运动时，A、B、C出的压力都等于0。而液压缸II停止时， 即C 口堵住了，所以跟第一种情况一样，A、B处的压力等于4MPa, C处的压力等于2MPa。第八章丄8-8图示为变量泵和定量马达系统，低压辅助泵输出压力Py = ,泵的最 大排量匕max =100忆，转速=1000r/min,容积效率ilvp = 0.9 ,机械效 率p= 0.85。马达相应参数为匕”“=50忆/，咖=095, %”=0.9。不计 管道损失，当马达的输出转矩为Tf

18、40N,转速为w=160r/min时，求 变量泵的排量，工作压力和输入功率。解：泵的流出流量等与流入马达的流量qp = qmn 0.9x0.95V, x 100 = 50x60n匕,=9.36也/厂由马达的输岀转矩几=丄心几2龙2x4050x10x0.9=5.58M/Mp =+ “ = 5.98M/M由_=竽得y P功率= =1000x9.36 = 17W/5伽 60x0.9Pp = ppqp =173xl06x5.98xl06 =1.03hv8-9泵和马达的参数如下：泵的最大排量匕喚=115讥，转 速np=1000r/min,机械效率伽=0.9，总效率0=0.84;马达排量 吆=148忆/，

19、机械效率” =0.9,总效率77, = 0.84 ,回路最大允 许压力几二，若不计管道损失，试求：|-1）液压马达最大转速及该转速下的的输岀功率和输出转阻”2）驱动液压泵所需的转矩。U解：泵的流出流量等于流入马达的流量qp=clm驱动泵所需的转矩芝= 168.88N 加max 二二 676.4厂/min输出转矩几=学严176N即有输出功率 Pmo =Tm x 2叭皿=12.473,第九章9-1如图，试分析调压回路在下列情况下液压泵的出口压力:1）全部电磁铁断电。2 ）电磁铁2YA通电，1YA断电。j 1 r S3M,，a至系统13）电磁铁2YA断电，1YA通电。712YA5MPaNQ5MPaU答：1）全部断电，即溢