液压与气压传动课后答案(第四版)

1、液压与气压传动课后答案版）（第四1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器 用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中， 液体在管中上升的高度h = 1m，设液体的密度 为P = 1000 kg/m3，试求容器内的真空度。解：以液面 为等压面， 由液体静压 力基本方程得p+ eh = pa所以真空度为pa p = pgh =1Q0QX 9.8 X 1 =9800 ( Pa)1-7.图1-35所示容器 A中的液体的密度 a 900kg/m3 , B 中液体的密度为 b 1200kg/m3 , Za 200mm,ZB 180mm,h 60mm, U形管中的测压介质为汞，试求A、B之间的压力差解：已知：

2、汞=13.6 103kg/m3选择1-1为等压面，则U形管 内的静压力平衡方程为PaAgZ A PbBgZ B 汞gh则有：p Pa PbbZb 汞 ghAgZAg bZ b汞haZa9.81200 0.18 13.6 103 0.06 900 0.2 Pa38.35 10 Pa2-1.某液压泵的输出压力为5MPa，排量为10mL/r，机械效率为0.95,容积效率为0.9，当 转速为1200r/min时，泵的输出功率和驱动泵的 电动机的功率各为多少？解：已知：63P0 5MPa,V 10mL/r 10 10 m / r, m 0.95, v 0.9,n 1200r/min则泵的输出功率:P。P

3、0qP0qt v5 106 10 10 6 1200600.9 10 30.9 kw驱动泵的电动机功率:P 洗 1.053kw2-2.某液压泵在转速n=950r/min时，排量为 v=168ml/r。在同样的转速和压力 29.5MPa时，测得泵的实际流量为150L/min ,总效率n =087,求:泵的理论流量;泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率;泵在上述工况下所需的电动功率;解：（1）泵的理论流量驱动泵的转矩多大?qt=v n=168 X950=159600ml/min=159.6L/min=2.66 X 10-3nVsv g 150 吓 0.94 qt 159.6 10 3/60Vm0.

4、87m0.93v 0.94电机的驱动功率6384770(W)84.77kWpq 29.5 10150 10 /600.87驱动泵的转矩Q PiTiTiPi2 n2 nT i8477023.14950 / 60852.53( N m )另解:pq2 nT ipq1 i2 n29510 6150103 / 60852 .53 ( N m)23.14950 / 600.87Pi 2 nT i23.14950 / 60852 .5384 . 77 ( KW )3-1.液压马达的排量 V=250 ml/r 入口压力 pi=10.5MPa，出 口压力 p2=1.0MPa，容积效率 n v=0.92,机械效

5、率n m=0.9,若输入流量 q=22L/min，求马达的实际转速 入功率和输出功率各为多少? 解：Vpp2p输出转矩T、输Pi pqVpV22 10 3 萨 0.922501010.519.5 MPa9.510 62501023.1480.96r min6-0.9340.4 N mq 9.510 62210 3 603.48vPi 0.90.923.4810 32881.410 3 WW3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸， 无杆腔的面积 A1=100x 10-4m，有杆腔的面积aA2=80X 10- m,缸 1 的输入压力 p1=0.9MPa，输入流量q=12L/min，不计摩擦损失和泄

6、漏，求：(1 )两缸承受相同负载(F1 = F2 )时，该 负载的数值及两缸的运动速度；(2) 缸2的输入压力是缸1的一半(P2=P1/2 )时，两缸各能承受多少负载？(3) 缸1不承受负载(F1=0)时，缸2能承受多少负载?解:(1)P2FiAtR为大气压R Ai0.9 106 1004A 100 10F2P2 A1P3 A2qA12 10 3/60100 104qA210480 10 4P300.5 MPa640.5 10100 100.02 m/s80 10 4 0.021001040.016 m/ s5000 NF1PAP2A2P1A1A220.9106 10010 40.9 106

7、/2 8010 45400 NF2P2A1P3A2P1 AA10.9 106 /2 10010 44500 N 因为 F1 P1A1 P2 A2 0所以P2RA0.9 106100 10 4A280 101.125MPaF2P2A1 P3A2P2A1 1.125 106 100 10 4 11.25 KN4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效 面积 A1=100X 10-4m,缸 I 负载 F=35000N,缸口 运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路 损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别 为4MPa、3MPa和2MPa。求在下列三中情况 下，A、B、C处的压力。（1）液压泵启动

8、后，两换向阀处于中位；（2）1YA通电，液压缸1活塞移动时及活 塞运动到终点时；（3）1YA断电，2YA通电，液压缸2活塞 运动时及活塞碰到固定挡块解: (1)Pa Pb 4MPaPc 2MPa(2) I移动:PaPbFA135000100 10 4pc 2MPa3.5MPaPa Pb 4MPaPc 2MPa(3)n 移动：PA PB pc 0MPaII碰到固定挡块时：Pa Pb 4MPapc 2MPa4-8.液压缸的活塞面积为 A=100X 10-4m2, 负载在50040000N的范围内变化，为使负载 变化时活塞运动速度稳定，在液压缸进口处使用 一个调速阀，若将泵的工作压力调到泵的额定压

9、力6.3MPa，问是否适宜？为什么？解：缸的最大工作压力p 0,0004 Pa 4MPa因调速阀在正常工作时的最小压差p 0.5 1.0MPa ，所以液压泵的工作压力 Pp P P 4.55.0MPa，如果将泵的工作压力调到 6.3MPa虽然调速阀有良好的稳定流量性能，但 对节省泵的能耗不利，故不适宜。应调定在 5.0Mpa较为合适。6-4.回油节流调速系统：液压泵流量为25L/min，溢流阀调定压力为 5.4Mpa,负载F为 400OON,液压缸大腔面积 Ai=80cm2,小腔面积 A2=40cm2,工进时液压缸速度 v为18cm/min, 不考虑管路损失和液压缸摩擦损失。(1) 画出完整回

10、路；(2) 工进时液压系统的效率为多少；(3) 负载降为0时(即F=0)，活塞的运动 液压缸无杆腔面积A 1=20 10-4m2，负载F=4000N，节 流阀为薄壁孔口，开口面积为速度和回油腔的压力? 解：(1)如右图：4 104 018 3一600.05325 1065.4 1060F.vp p.qp（2）（3）当 V1=18cm/min 时,64iPpA F 5.4 1080 104 10P2 =A2:i 0.8Mpa40 104当 F=0 时,P2=出 10.8Mpa1AVk (_pi)2v2 p2V2=0.66m/mi n6-5.如图6-8a所示的进油节流调 速回路，已知液压泵的供油流

11、量 qp 6L/min，溢流阀调定压力Pp 3.0MPa，423、亠At =0.01 10-m,Cd 0.62,900kg/m,求：1）活塞杆的运动速度v。2）溢流阀的溢流量和回路的效率。）当节流阀开口面积增大到 At1=0.03 10-4m2和At2=0.05 10-4m2时,分别计算液压缸的运动 速度v和溢流阀的溢流量。解：1）液压缸进油腔压力p1 A1 4箒 10 6MPa 2MPaq10.62 0.01 102 3 2 106/900所以活塞运动2.92 10 5m3/s速度为q 2.92 10 53,v 1厂m/s 14.6 10 m/sA 20 10 42）溢流阀的溢流量534qy

12、 qp q16 10 /60 2.92 10 m /s 0.708 10 m /s回路效率Fv4000 14.6 10Ppqp3 106 6 10 3/60100% 19.5%v 也 3 14.6 103m/s 43.8 10m/s Aqy qp qj16 10 3/60 8.76 10 5 m3/s 0.124 10 4m3/s当 也 0.05 10 4m2 时 qJ2 5q1 14.6 105m3/s 8.76L/min qp，所以 通过节流阀的实际流量为qJ2 qp 6L/min ,因此qp6 10 3/6020 10 4m /s50 10 3m/s,而qy6-6在图6-34所示的调速阀

13、节流调速回路 中，已知qp 25L/min， A1=100 10-4m2, A2=50 10-4m2， F 由零 增至30000N时活塞向右移动速度基本无变化， v =0.2m/min，若调速阀要求的最小压差为Pmin 0.5MPa，试求：1） 不计调压偏差时溢流阀调整压力Py是多 少？泵的工作压力是多少？2）液压缸可能达到的最高工作压力是多 少？3）回路的最高效率为多少？解：1）溢流阀应保证回路在 F Fmax 30000N 时仍能正常工作，根据液压缸受力平衡式Py A1p2A2FmaxPmin A2FmaxPy60.5 105010430000Pa3.25MPa进入液压缸大腔的流量:q1

14、A 100 1 0 4 0.2 1 03L/ min 2L/min= qp7!Aa II溢流阀处于正常溢流状态，所以 液压泵的工作压力Pp Py 3.25MPa2)当F Fmin 0时，液压缸小腔中 压力达到最大值，由液压缸受力平衡 式 PyAl P2maxA2，故p2max A- py 100 3.25MPa 6.5MPaA250SUH-4-4i rT J -子：亠；：， 匚一1r3) F Fmax 30000N，回路的效率最FvPpqp30000 1)3.25 10625100%7.4%6-7.如图6-15所示的限压式变量泵和调速阀 的容积节流调速回路，若变量泵的拐点坐标为(2MPag10

15、L/min )，且在 Pp 2.8MPa时qp 0，液压缸 无杆腔面积A1=50 10-4m2，有杆腔面积A 2 =25 10甘，调 速阀的最小工作压差为 0.5MPa，背压阀调压值 为0.4MPa，试求：1)在调速阀通过6 5L/min的流量时，回路的 效率为多少？2)若q1不变，负载减小4/5时，回路效率为多少？3）如何才能使负载减小后的回路效率得以 提咼？能提到多少？解：1）在 qp qi 5L/min 时，在限压式变量泵特性曲线的变量段求出泵 的出口压力Pp2.8 2 2.8 Pp，得 Pp=2.4MPa10液压缸进口压力P1Pmin2.4 0.5 MPa1.9MPaPd1p?q2cP

16、pqp1.9 5 0.4 g50 102.4 5100%70.8%2）当p1=1.9MPa时，负载F为Fp1A1p2A21.9 1 06 50 1 0 4 0.4106 25 1 0 4 N8500N当负载F减小4/5时，f1F1 8500N51700N A 牛 P2A1 A1700450 101025 10 450 1040.4 MPa0.54MPaPAP2q2c0.54 50.425 10 450 10 4Ppqp2.4 5100%14.2%3）对于这种负载变化大、低速、小流量的场合，可采用差压式变量泵和节流阀组成的容积 节流调速回路。回路效率可有较大提高。当Pi 1.9MPa、 pJ 0

17、.3MPa 时，回路效率为PlPlPl乔 100% 864%P2IqILqp maxqi变量泵液压缸2PtmaXPpp液压与气压传动课堂测验（1）姓名学号日期一、填空1 液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。2液压传动装置由（）、（）、（）和（）3 变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有 （）、（）、 （）其中 （ ）和（ ）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量， （ ） 是通过改变斜盘倾角来实现变量。4液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量（）5斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为 （ 与 ）、（ 与 ） 、（ 与 ）。

18、6外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（ ） 腔。7为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（ ） ，使闭死容积由大变少 时与（ ） 腔相 通，闭死容积由小变大 时与 （ ）腔相通。8齿轮泵产生泄漏的间隙为（ 还存在（ ） 间隙，其中（）间隙和（ ）间隙，此外泄漏占总泄漏量的80%85% 。）、两段（）段。）及四段9双作用叶片泵的定子曲线由两段（ （ ）组成，吸、压油窗口位于（10调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上（）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（ ） 。、判断题 （对的划“O”错的划“X” ）1. 流量可改变的液压泵称为变量泵。 （）2. 定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。 （）3. 当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。 （）4