液压传动-东南大学-习题解答8-11章

1、-作者xxxx-日期xxxx液压传动-东南大学-习题解答8-11章【精品文档】第八章 思考题和习题解8-1 图8-22所示的进口节流调速回路，已知液压泵的供油流量,溢流阀调定压力，液压缸无杆腔面积，负载F4000N，节流阀为薄璧孔，开口面积为， ，试求: 1)活塞的运动速度。 2)溢流阀的溢流量和回路的效率。3)当节流阀开口面积增大到和时，分别计算液压缸的运动速度和溢流阀的溢流量。解：负载产生的压力节流阀压差 节流阀流量时缸速度溢流阀的溢流量回路效率节流阀流量时溢流阀的溢流量缸速度节流阀流量时大于泵排量，溢流阀不打开，溢流阀的溢流量为0缸速度 8-2 图8-23所示调速回路中的活塞在其往返运动

2、中受到的限力F大小相等，方向与运动方向相反，试比较; 1)活塞向左和向右的运动速度哪个大?2)活塞向左和向右运动时的速度刚性哪个大?1，向右运动时：2，向左运动时：A1A2，向右速度大，刚性大8-3 图8-24所示为液压马达进口节流调速回路，液压泵排量为120ml /r，转速为1000r/min,容积效率为0.95.溢流阀使液压泵压力限定为7MPa。节流阀的阀口最大通流面积为，流量系数为0. 65,液压马达的排量为160ml/r，容积效率为0.95，机械效率为0.8，负载转矩为61. 2N·m，试求马达的转速和从溢流阀流回油箱的流量。解：马达需要的压力 节流阀流量 马达转速泵流量 溢

3、流 /min8-4 图8-25所示的出口节流调速回路，已知液压泵的供油流量，负载F= 40000N,溢流阀调定压力p =5.4MPa，液压缸无杆腔面积.有杆腔面积液压缸工进速度0.18m/min，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试计算： 1)液压缸工进时液压回路的效率。 2)当负载F0时，活塞的运动速度和回油的压力。解：1，效率 2，8-5 在图8-26所示的调速阀出口节流调速回路中，己知,. 。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，试求: 1 )不计调压偏差时溢流阀调整压力Py是多少?液压泵的工作压力是多少? 2)液压缸可能达到

4、的最高工作压力是多少?3)回路的最高效率为多少?解：负载压力最大为调速阀产生的泵压为所以溢流阀调整压力Py最小为3.25MPa,也是泵的工作压力2） MPa。3）最高效率：8-6 图8-27所示的回路能否实现节流调速?为什么?不能，定差溢流阀需要软弹簧，容易打开溢流阀，失去作用。8-7在图8-28所示的容积调速回路中，如变量泵的转速，排量，泵的容积效率，机械效率。泵的工作压力,液压缸大腔面积，小腔面积。液压缸的容积效率，机械效率，管道损失忽略不计，试求: 1)回路速度刚性。 2)回路效率。 3)系统效率。解 ：1，回路速度刚性2，回路效率：理论上为1；管道损失不计。3，泵的效率缸的效率8-8

5、图8-29所示为变量泵定量马达式调速回路，低压辅助液压泵输出压力Pv = 0. 4MPa，变量泵最大排量,转速,容积效率，机械效率。马达的相应参数为, ，。不计管道损失，试求当马达的输出转矩为，转速为时，变量泵的排量、工作压力和输人功率。解： 马达输入压力即泵的工作压力马达输入流量泵排量泵输入功率8-9 有一变量泵-定量马达式调速回路，液压泵和液压马达的参数如下：泵的最大排量,转速np1000r/min，机械效率，总效率;马达的排量，机械效率，总效率；回路最大允许压力Pr=8. 3MPa,若不计管道损失，试求: 1)液压马达最大转速及该转速下的输出功率和输出转矩。 2)驱动液压泵所需的转矩。解

6、：马达定量，泵最大流量马达最大转速输出转矩输出功率：2）驱动泵需要扭矩8-10 在图8-30所示的容积调速回路中，变量液压泵的转速为1200r/min，排量在08ml/r可调，安全阀调整压力4MPa;变量液压马达排量在412ml/r间可调。如在调速时要求液压马达输出尽可能大的功率和转矩，试分析(所有损失均不计): 1)如何调整液压泵和液压马达才能实现这个要求? 2)液压马达的最高转速、最大输出转矩和最大输出功率可达多少?提示:注意，使变化的方向。解：因调速回路，有调速区间，当溢流阀打开时，失去容积调速功能。双变量元件，调速的变量都可以该变，求临界点：马达的排量为最大时，扭矩最大，速度最大为要马

7、达扭矩最大，则排量最大，调速调泵的排量，泵的流量区间：0，9.6泵转速不变，所以，最大流量 泵最大流量再次调速调马达的排量速度区间为8002400低于800转时的调速由泵变量，马达恒排量最大，速度区间0800最大转速马达最大功率取决于泵的最大功率：8-11 如图8-31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(2MPa.10L/min),且在时，液压缸无杆腔面积，有杆腔面积，调速阀的最小工Pa,背压阀调压值为0.4MPa.试求: 1)在调速阀通过的流量时，回路的效率为多少? 2)若ql不变，负载减小4/5时，回路效率为多少? 3)如何才能使负载减少后的回路效率得以提高

8、?能提高多少?解：1，线性比例得出的，2，3，采用差压式变量泵和节流阀组成的调速回路。最高 8-12 试问：图8-32a所示的容积·节流调速回路在结构上、作用上与图8-32 b所示的容积节流调速回路有何不同?哪一种更合理?解 ：在缸到位，停止时，看节流阀有没有油通过，A，没有油过节流阀，压力左右相等，保持大偏心，b，有油过节流阀，有压差，偏心保持不变，高压回油。较好。第九章 思考题和习题解9-1 试确定图9-23所示调压回路在下列情况下液压泵的出口压力:I)全部电磁铁断电。2)电磁铁2YA通电，IYA断电。3)电磁铁2YA断电，I Y.A通电。解： MPa MPa9-2在图9-24所

9、示调压回路中，如. ,泵卸荷时的各种压力损失均可忽略不计，试列表表示A、B两点处在电磁阀不同调度工况下的压力值。解12AB00000144100211469-3 图9-25所示为二级调压回路，在液压系统循环运动中当电磁阀4通电右位工作时，液压系统突然产生较大的液压冲击。试分析其产生原因，并提出改进措施。解：电磁阀4断电，系统压力由溢流阀2决定，电磁阀得电，系统压力由溢流阀3决定。换向时溢流阀2的控制口压力变化为从0起，由于管路压力为0，产生变化较大。，9-4 图9-26所示为两套供油回路供不允许停机修理的液压设备使用。两套回路的元件性能规格完全相同。一套使用，另一套维修。但开机后，发现泵的出口

10、压力上不去，达不到设计要求。试分析其产生原因，并提出改进。解：当泵1工作时，压力油会经过溢流阀3的遥控口，再进入溢流阀4的遥控口，流过泵2，造成回流，。解决是加单向阀。9-5 在图 9-27所示调压回路中,若滋流阀的调整压力分别为、 。液压泵出口处的负载阻力差时: 1)换向阀下位接人回路时，液压泵的工作压力为多少?B点和c点的压力各为多少? 2)换向阀上位接入回路时，液压泵的工作压力为多少?B点和C点的压力又是多少?解：压力分别，1，6MPa；6MPa；1.56MPa视溢流阀的泄漏情况。2，4.5MPa；4.5MPa；0MPa9-6 在图9-28所示减压回路中，已知活塞运动时的负载.，活塞面积

11、，溢流阀调整值为.，两个减压阀的调整值分别为和,如油液流过减压阀及管路时的损失可略去不计，试确定活塞在运动时和停在终端位置时，A,B,C三点压力值。解： MPa MPa停止时：3.5，4.5，2 MPa9-7图9-29所示为车床液压夹紧回路原理图，当驱动液压泵的电动机突然断电时，夹不紧工件而产生安全事故。试分析其原因.并提出解决方案。解：没有自锁装置，加单向阀。9-8 图9-30所示为利用电液换向阀M型中位机能的卸荷回路，但当电磁铁通电后，换向阀并不动作，因此液压缸也不运动。试分析产生原囚，并提出解决方案。解因泵直接回油箱，出口压力为零，控制油路压力为零，电磁铁驱动不了阀芯，可在泵出口加单向阀

12、，起被压作用，单向阀前接控制油。 9-9 回路中，若液压缸无杆腔面积为有杆腔面积,活塞与运动部件自重G=6000N,运动时活塞上的摩擦力为，向下运动时要克服负载阻力为FL = 24000 N，试问顺序阀和溢流阀的最小调整压力应各为多少?解：防止自由下落，需要背压力驱动向下运动需要压力9-10 图9-32所示为采用液控单向阀的平衡回路。当液压缸向下运行时，活塞断续地向下跳动，并因此引起剧烈的振动，使系统无法正常工作。试分析其产生原因，并提出改进措施。解： 原因是当开启单向阀，缸下行时，没有被压，单向阀关闭，然后再开启。再关闭。要想液控单向阀一支打开，需要再缸下行时，上腔压力不为零，即在缸下腔加被

13、压。如图：9-11 在图9-33所示的快慢速换接回路中，已知液压缸大小腔面积为A1和A2,，快进和工进时负载力为F1.和F2 (F1< F2)，相应的活塞移动速度为v1和v2，若液流通过节流阀和卸荷阀时的压力损失为和，其他地方的阻力可忽略不计，试求;:1) 溢流阀和卸荷阀的压力调整值和。2) 大、小流量泵的输出流量.和。3)快进和工进时的回路效率和。解： 1，工进时压力快进压力2，快进，流量工进流量得大流量泵小流量泵3，快进效率1工进效率9-12 在图9-34所示的速度换接回路中，已知两节流阀通流截面积分别为，流量系数Cd0.67，油液密度，负载压力p1Y=3.6MPa，无杆腔活塞面积，

14、液压泵流量qp =25L/min，如不计管道损失，试问:电磁铁通电和断电时，活塞的运动速度各为多少?解： 通电时，只有节流阀1，节流阀流量公式速度断电时，节流阀1和2都工作，节流阀流量公式速度 9-13 图9-35所示为顺序动作回路，液压缸I、II上的外负载力F1 =20000N, F230000N,有效工作面积都是，要求液压缸II先于液压缸I动作，试问: I)顺序阀和溢流阀的调定压力分别为多少? 2)不计管路阻力损失，液压缸I动作时，顺序阀进、出口压力分别为多少?解：1，溢流阀的调整压力大于7MPa，顺序阀调整压力6.87 MPa2，不计损失，缸1动时，顺序阀进口压力6.87出口压力4。9-

15、14 图9-36所示为两缸顺序动作回路，缸1的外载为缸2的1/2,顺序阀4的调压比溢流阀低1MPa,要求缸1运动到右端。缸2再运动。但当阀3通电后，出现缸1和缸2基本同时动作的故障。试分析其产生原因，并提出改进措施。解： 原因是缸1进口节流调速，顾溢流阀前压力达到调定值后是恒定的，缸2的内控顺序阀，在溢流阀溢流时，顺序阀打开了。改进如下图所示。将顺序阀该为外控制式。第十章 思考题和习题解10-1 图10-17所示液压系统由哪些基本回路组成？简要说明工作原理并说明ABC三个阀的作用。解：该系统由调速阀旁通节流调速回路，液压缸差动连接式快速运动回路，换向阀中位时液压泵低压卸荷回路组成。单向阀A的作

16、用是使液压缸小腔的回油通过被压阀B，单向阀C的作用是使泵在低压下卸荷时保证控制油路的压力。10-2 试写出图10-18所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点。解：特点：液控单向阀实现缸差动连接，回油节流调速，泵空转时低压卸荷。 10-3 如图10-19所示的液压机液压系统能实现.快进、慢进一保压一快退、停止”的动作循环。试读懂此系统图，并写出: 1)包括油液流动情况的动作循环表。2)标号元件的名称和功用。解：10-4 如图10-20所示的双液压缸系统，如按所规定的顺序接受电气信号，试列表说明各液压阀和两液压缸的工作状态。10-5图10-21所示的液压系统是怎样工作的?按其动作循环表

17、（表10-6)中提示进行阅读.将该表填写完整，并作出系统的工作原理说明。 解：系统工作原理:系统由双缸互不干扰油路和定位夹紧顺序动作油路组成.高压小流从泵负责定位、夹紧和工进，低压大流量泵负责快进和快退定位、夹紧油路中工作压力由减压阀调定，由单向阀保压，由节流阀控制速度，压力继电器供显示“定位、夹紧状态已完成.之用;3，缸I采用回油节流调用进油节流调速，快进时自缸都作差动连接;每个工作缸由两个换向阀实现四个动作，调度设计上十分经济，但油路迂回,压降损失大。此外，每个缸都有一条经流量阀的常通油路，是使系统耗能发热的根源。系统动作循环完整表见表6,10-6图10-22所示为用直动式比例压力阀的注塑

18、机控制系统.试参照书中同类系统叙述系统的工作过程。 解：系统采用直动式比例压力阀与传统先导式滋流阀、减压阀等的遥控口相连接.实现对溢流阀、减压阀等的比例控制。送料和螺杆旋转由比例压力阀和比例节流阀进行控制，以保注射力和注射速度的精确可控。注塑机的工作过程是：塑料的粒料在旋转的螺杆区受热而塑化。方向阀6处于左位，通过液压马达驱动由比例节流阀1.确定。螺阀2和先导式溢流阀4组成的电液比例先导溢流阀排出压力油.支撑压力由先导阀2确定。此时方向阀5处于右位。 己塑化的原料由螺杆向前推进而射人模具。注射缸7的注射压力通过由阀3和阀2组成的电液比例先导减压阀确定，此时方向阀5处于左位。注射速度由比例节流阀

19、1来精阀6处于右位。注射过程结束时，比例阀2的压力在极短时间内提高到保压压力。10-7图10-23听示为双液压缸折弯机同步电液比例控制系统，试说明系统工作价况。解 图10-23中1、2为电液压器。差动变压器通过钢带系统检侧滑块运动过程的同步情信号反馈.实现闭环控制。 10-8 图10-24所示为四通伺服阀控制的机液伺服控制系统，试阐述工作原理，画出系统的框图，并求出其x输入输出y之比。解系统框图如习答图10所示。第十一章 思考题和习题解11-1 如图11-9所示的某立式组合机床的动力滑台采用液压传动。已知切削负载为28000N,滑台工进速度为50mm/min，快进、快退速度为6m/min,滑台(包括动力头)的质量为1500kg,滑台对导轨的法向作用力约为1500N,往复运动的加、减速时间为0.05s,滑台采用平面导轨，,快速行程为100mm，工作