液压复习题说课材料

1、（1） 试利用静压力基本方程中等压面的概念，计算 A点的相对压力和 绝对压力。（2） 又如图2-4 （b）所示，容器内装有同样的水，h 15mm）h1 30mm 试求A点处的真空度和绝对压力。(2)9 2-4 Uc（3）解：（1）取B-C为等压面（见图U形测压计右支U形测压计右支Pc汞g2-4a)h h1因为Pb Pc，所以pAc汞gh （汞水ghiPac水 ghi汞 g h hiPb Pa汞gh （=13.6X 103x 9.81 x 0.20+9.81 x 0.3 （13.6X 103-103） =63765N/卅以上所得结果为相对压力，A处的压力为绝对压力水)gh1、如图2-4（a）所示

2、U型管测压计内装有水银，U型管左端与装有液体的容器 相连，右端开口与大气相通，已知：h 20mmh1 30mm，容器内液体为水，水 银的密度为136 103kg/m3 0（1）Pa 绝 0.101+0.064=0.165MPa(2) 取B-C为等压面(见图2-4b)，压力pc等于大气压力Pa，故PB PC pa 所以PaPb (水gh1汞gh2)=101325-103X 9.81X 0.15-13.6X 103x 9.81 x 0.3=59828Pa« 0.06MPa以上计算结果为绝对压力，真空度为pa pA 101325-5982841497Pa0.04MPa2、如图2-7所示的两

3、种安全阀，阀芯的形状分别为球形和圆锥形，阀座孔直径 d=10 mm，钢球和锥阀的最大直径 D=15 mm。当油液压力p1=10MPa时，压力油克服弹簧力顶开阀芯而溢油，溢油腔有背压 p2=0.5MPa，试求两阀弹簧的预紧力3-?球阀和锥阀的受力答：球阀受pi作用向上的力为Fid $ pi4受P2作用向下的力为F2-d2p24列出球阀受力平衡方程式-d2pi4FsP2d24式中Fs为弹簧的预紧力，故Fs-d2pi4PiP2d246(10-0.5) 100.01 2746 N锥阀阀芯受力情况和球阀相同。故 Fs也相同3.如图2-10所示，液压泵以 杆直径d= 30mm，油管直径 油管中的流速。Q

4、= 25L/min的流量向液压缸内径 D = 50mm，活塞 d1 = d2= 15m m，试求活塞的运动速度及油液在进回IM 2 - 10 液压缸和借道中的疲速解：计算液压缸进、回油管的流速时，不能直接应用连续性方程，因为进油管何 回油管已为活塞所隔开。有已知流量可求得进油管流速ViQd21325 104214147cm/min2.36m/s1.524由进入液压缸的流量可求得活塞运动速度325 103421273cm/min520.21m/s4由连续性方程（D2v4故回油路中流速为d2)V27(D2V2 Vd14d2)D2 v -0.2171.50m/s1.524如果先导式溢流阀阻尼孔堵塞，

5、会出现怎样的情况？若用直径较大的孔代替原 阻尼孔又会出现怎样的情况？答:若先导式溢流阀中主阀芯的阻尼孔堵塞， 如果此时主阀芯上腔充满油液（在刚开始堵塞时往往这样），则下腔压力（进油压力）必须大于先导阀的调整 压力和主阀芯上部的软弹簧力，才能使主阀向上移动，上腔中的油液通过先导阀 回油箱，这和阻尼孔没有堵塞的情况相似。但是这种情况不会持续很久，因为主 阀上腔无油液补充。在主阀上腔出现空隙时，进油压力只要克服主阀上部的软弹簧力就能使主阀芯向上移动，二使进回油路接通，油液流回油箱，这时相当于溢 流阀处于卸荷状态，系统压力建立不起来，系统不能工作。若用一直径较大的孔代替阻尼孔时， 需要有足够大的流量通

6、过先导阀，才能 在主阀两端产生足以使主阀芯移动的压差。 实际上，由于锥阀座上的孔较小，通 过流量受到限制，阻尼孔较大时，其两端就无法形成足够压差使主阀开启。 所以 主阀芯在上部弹簧作用下使进油孔和回油孔始终处于切断状态。 这时只有先导阀 起作用，相当于一个流量很小的溢流阀。2圏714 "缠调压【“I路之5图7- 14为一个二级调速 回路，图中1为溢流阀， 为远程调压阀，试分析二级 调速原理。解：在图示状态，活塞向右移动，这时系统的最大压力决定于溢流阀的调整压力。 虽然远程调压阀2的调整压力较溢流阀1低，但由于远程调压阀 的回油口接在 高压管路上，因此远程调压阀无法打开。当换向阀换位，

7、活塞向左移动时，原来 的高压管路切换为通油箱的低压管路，系统压力由远程调压阀的调整压力决定。 所以图示回路能使活塞在左右两个方向运动时，其最高（安全）压力不同。6一夹紧油路如图7-20所示， 若溢流阀的调整压力pi =5MPa,减压阀的调整压力p2 =2.5MPa,试分析夹紧缸活 塞空载时A，B两点的压力 各为多少？减压阀的阀芯处 于什么状态？夹紧时活塞停 止运动后，A,B两点压力又 各为多少？减压阀阀芯又处 于什么状态？解：当回路中的二位二通电磁阀处于图示状态时， 在活塞为空载的运动期间，如 忽略活塞运动时的摩擦力，惯性力，和管路损失等，则B点压力为零，这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开

8、口最大位置，若不考虑流过溢流阀的压力损 失，则A点压力也为0。夹紧时，活塞停止运动，B点压力升高到减压阀的调整 压力2.5MPa，并保持此压力不变。这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯开口很 小。而液压泵输出油液中仅有极少量流过减压阀中的先导阀，绝大部分经溢流阀溢回油箱。A点压力为溢流阀的调整压力 5MPa。7如图7-26所示，溢流阀的Li调定压力为5MPa。顺序阀 的调定压力为3MPa，液压 缸无杆腔有效面积为A二50cm3，负载 Fl = 10000N。 当换向阀处于图示位置时， 试问活塞运动时和活塞到终 点停止运动时，A,B两点的 压力各为多大？又负载Fl=20000N 时，A,B 两点的

9、压力又为多大？（管路损失忽略不计）解：（1）活塞运动时，B点压力为Pb1000050 10 462 10 Pa 2MPA点压力为3MPa。.活塞到终点停止运动后，液压泵输出的压力油不能进入液压缸而只能从溢流 阀溢出，这时A点的压力Pa = 5MPa（3）.当负载Fl=20000N,活塞运动时,Pb20000450 104 106PaB点的压力PB=5MPa4MPaPA=4Mpa活塞停止运动后PA=pB=5MPa8如图（a） （b）所示，节流阀同样串联在液压泵和执行元件之间，调节节流阀 通流面积，能否改变执行元件的运动速度？为什么？IB a-*腐紳福谋的按堆答：图（a） （b）所示的回路中，调节

10、节流阀的通流面积不能达到调节执行元件 运动速度的目的。对于（a）的回路，定量泵只有一条输出油路，泵的全部 流量只能经节流阀进入执行元件，改变节流阀的通流面积只能使液流流经节 流阀时的压力损失以及液压泵的出口压力有所改变，如将节流阀通流面积调小,节流阀压力损失增大，液压泵压力增高，通过节流阀的流量仍是泵的全 部流量。图（b）的回路与（a）基本相同，在节流阀后面并联的溢流阀，只 能起限制最大负载作用，工作时是关闭的，对调速回路不起作 用。9图10-8中，在液压缸负载压力不 能改变的条件下，假如要求缸1和缸 2的动作顺序为一一一，仍 采用压力控制，应如何实现？答：可在缸2的进油路上增加一个单 向顺序

11、阀，其调整压力取为2.5MPaG IDT?DTg|10-S宜接利用燧压力控砒晰卅回路（调整压力不能过小，否则动作顺序 不可靠）。此时缸1将先动，缸2 后动。由于单向阀的存在，返回时仍 保持图10-8原先的动作顺序，见图 10-22。10如果取消10-10中的 单向阀6,回路所完成的 自动循环将产生什么样 的变化？如果采用二位 二通电磁阀代替二位二 通行程阀4,同时取消单 向阀6,能否保持原有的 工作循环？图w-w用和稚脚或打程卄关切愧离肝尤仲的世腥和方向答：图10-10中取消单向阀6后，由于在缸1退回的开始阶段，挡块 2仍使行程阀处于被 压下的位置，此时为慢速退回，直到挡块2离开行程阀后才能转

12、为快退状态。如改用二位二通电磁阀，并在二位四通电磁阀复位、工进转为快退的同时，使二位二通电磁 阀切换成导通状态，则系统仍能保持图10-10原来的工作循环。11图10-21是组合机床的液压系统原理图。该系统中具有进给和夹紧两个液压缸，要求它完成的动作循环已在图10-21（ a）中表明。读懂该系统并完成以 下几项工作：（1）（ 1） 写出从序号1到21的液压元件名称；（2）（ 2） 根据动作循环作出电磁阀和压力继电器的动作顺序表。用符 号“+”表示电磁铁通电或压力继电器接通，符号“一”则表示断电 或断开；（3）（ 3） 分析该系统中包含哪几种液压基本回路；（4） （4）指出序号为7，10，14等元

13、件在系统中所起的作用。答:（ 1）油箱1,滤油器2 （粗滤用），定量泵3,滤油器4 （精滤用），压力表5, 溢流阀6,阻尼器7 （或称节流器），二位二通电磁阀（H型）8,减压阀 9,单向阀10,开关（截止阀）11,隔离式气体蓄能器12,二位四通电磁 阀13,压力继电器14,杆固定的单活塞杆液压缸15, 16, 二位三通电磁 阀17, 18，调速阀19, 20, 二位二通电磁阀（O型）21。（2）电磁阀和压力继电器动作顺序表如下：1DT2PT3DT4DT5DT1YJ+-+41差动快逬+ .+一工锻+十二工进1+快退+一松开+原悅飆止(3) 该系统包含由17, 18和进给缸16组成的差动连接快速运

14、动回路；由阀 19,快进的顺序动作回路，由单向阀10和蓄能器12组成的夹紧缸的防干 扰及夹紧系统的保压回路；由阀6和8组成的卸荷回路；由减压阀9构成 的减压回路以及由电磁换向阀组成的换向回路等。(1) ( 4) 阻尼器7的作用是使阀6卸荷过程较平稳。单向阀10的作用是配 合蓄能器12等组成防干扰保压回路。压力继电器的作用14的作用是保证 夹紧缸的夹紧力达到调定值时，进给缸才可以开始进给并进行加工， 起到 两缸的互锁作用。12某流量Q=16LZ min的油泵安装在油面以下，如图 2-2所示。设所用油液 =917kg /m3, 粘度=1lcSt，管径d=18mm如不考虑油泵的泄漏，且认为油面能相对

15、保持不变(即油箱容积相对较大)。试求不计局部损失时油泵入口处的绝对压力。200cm图2-2解答(1)求吸油管内油液的流速V4 16 10 3/60(18 10 3)21.048m/s(2)求吸油管内液流的雷诺数 ReRe Vd 048 18 101715（3）求沿程压力损失厶PlL v2d 211PL75Re107517152320（层流）（近似取121）(200 20) 10 218 10 3 _917 1.04822691.6 pap2（4）求油泵人口处的绝对压力列出油面I I与油泵人口处n n两选定断面处的伯努利方程式2P1 里g 2gh22P2 纟g 2ghL由于油箱液面为相对静止，故

16、Vl= Q以n n为基准面，故h2=0。因不计局部损失，故h =0。则上式变为h1P1p2 V2g 2ghL整理后得2ghL2V22V2P2gh1P1 2ghLgh1P1 -2Pl917 9.81270 1010591721.0482691.62103102 pa51.03 10pa注：取大气压力为 p1=105Pa13已知液压泵的额定压力 PH额定流量qH,忽略管路损失。试说明所示各种情况下，液压 泵的工作压力分别为多少（压力计读数）？并说明理由。图3-1解答图a所示，液压泵与油箱直接相连，泵的输出流量全部流回油箱，泵的出口压力为大气 压力，其相对压力Pp=Q压力计读数为零。图b所示，液压泵

17、输出的压力油，通过节流阀流回油箱。节流阀压差p，节流阀出口 接油箱，因此节流阀进口压力就等于厶p。而液压泵的出口与节流阀进口相连，所以液压泵出口压力为 p,压力计读数值是厶p。图c所示，液压泵出口与液压缸大腔相连，大腔的压力p=F/ A,所以泵的出口压力p=F/A,即压力计读数是p=F/ A值。图d所示，液压泵的出口处，既与液压缸的大腔相连，又与油箱相连。由于液压泵的出 口处与油箱相连，所以其出口压力为大气压力，压力计的读数为零，因此液压缸大腔的压力也为零，由于压力不足，不能克服负载，活塞不运动。图e所示，液压泵的出口与溢流阀和节流阀的进口相连，液压泵输出的液压油一部分通 过节流阀输入给系统；

18、而另一部分流向溢流阀， 当溢流阀达到它的调整压力时，方能有溢流作用，因此液压泵的出口压力就是溢流阀的调整压力py,而压力计的示值决定于系统的负载压力，其值为 P计=Py- P。图f所示，液压泵的出口与液压马达相连，所以液压泵出口压力不计管路损失就是液压 马达入口的压力。液压泵出口的压力qM m压力计的读数也是T Mp qM M14 一液压泵与液压马达组成的闭式回路，液压泵输出油压pp=1OMPa其机械效率 mp=0.95 ,容积效率vp=0.9，排量qp=lOmL/ r;液压马达机械效率 rm=0.95，容积效率 曲0.9，排量1500rqplOmL/r。若不计液压马达的出口压力和管路的一切压

19、力损失，且当液压泵转速为 / min时，试求下列各项：(1) 液压泵的输出功率；(2) 电动机所需功率；液压马达的输出转矩；液压马达的输出功率；液压马达的输出转速(nM)。解答(1) 液压泵的输出功率PopPop60Pp n p q p Vp6010 1500 106010092.25kW(2)电动机所需功率PipPiPP0ppop2.25Vpmp2.63kW0.9 0.95液压马达的输出转矩PMqMPpqM10 106 10 10 6mMmM0.9515.1Nm液压马达的输出功率PomPomPmPopVMmM 2.25 0.9 0.951.92kW液压马达的输出转速nMnMQiMQMVMQp

20、VMQiPVp VMqpnPVp VMqMqMqMqMqM10 15000.9 0.9101215r / min15图4-2为两个相同的液压缸串联，它们的无杆腔有效工作面积A=80cnf，有杆腔的有效工作面积A2=50cnio输入油液压力 p=600kPa,输入的流量 q=12L/min,求如果两缸的负载Fi=2F2时，两缸各能承受多大的负载（不计一切损失）？活塞的运动速度各为多少？若两缸 承受相同的负载（即 Fi=F2）,那么该负载的数值为多少？若缸1不承受负载（即Fi=o）,则缸2能承受多大的负载？图4-2解答（1）两缸的负载为Fi=2F2时活塞A产生的推力Pa A F1PB A2活塞B产

21、生的推力F2pB A当 F1=2F2 时，PaA2 pB A1PB A2又PaP （液压泵出口压力）所以pB pA 6 105 80 2.3 105Pa 0.23MPa2Ai A22 80 50活塞B承受的负载54F2PbA 2.3 10 80 101840 N1.84kN活塞A承受的负载F1 2F22 1.84 3.68kN活塞的运动速度VaqA112 10380 602.5cm/sVbv AA2Ai2.5 501.56cm/s80两缸的负载Fi=F2时Pb aPb aPbPaA161080 107680 N 7.68kNAA2于是F1F2PB A13.7105（3）当F1=0时则PaAPB

22、 A2PbPa A6105A250F2pB A19.6105则PaA80516图5-1中各溢流阀的调整压力 p1=5MPa p2=3MPa p3=2MPa问外负载趋于无穷大时，泵的解答当外负载趋于无穷大时，液压泵输出的全部流量，通过溢流阀溢回油箱。当二位二通阀断电时，因溢流阀外控口被堵死，泵出口压力决定于pi，即pi=5MPa当二位二通阀通电时， 溢流阀外控口被接通， 泵出口压力决定于远程调压阀的最小调整压力，即p2=2MPa17图5-2所示为夹紧回路，溢流阀的调整压力pi= 5MPa减压阀的调整压力p2=2.5MPa，试分析活塞快速运动时，A、B两点的压力各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？

23、工件夹紧后，A B两点的压力各为多少？减压闷的阀芯又处于什么状态？图5-2解答1. 主油路无负载1）夹紧液压缸活塞快速运动此时夹紧液压缸不受力，若忽略一切损失，夹紧液压缸的压力p=0,因此B点的压力Pb=O,A点的压力等于B点压力加上减压阀的压差，即 Pa=Ap（ p为减压阀的压差）。此时减压阀 的阀芯处于开度最大的位置。2）工件夹紧之后液压缸受力，液压缸内的压力等于减压阀的调整压力P2,因此B点的压力pB=2.5MPa。A点压力等于溢流阀的调整压力pi,即pA=5MPa此时减压闷的阀芯处于开度为零（关闭阀的开口状态）。2. 主油路有负载1）夹紧液压缸活塞快速运动A点压力pa随主油路负载而变化

24、。负载大，则压力高；负载小，则压力低。面B点的压力Pb=0 （因夹紧液压缸无负载）。减压阀的阀芯处于开度最大的位置。2）工件夹紧之后夹紧液压缸受力，液压缸内的压力等于减压阀的调整压力P2,因此B点压力pB=p2=2.5MPa。A点压力等于溢流阀的调整压力，即PA=p1=5MPa减压阀的阀芯处于开度为零状态。18如图5-3所示的液压回路。已知液压缸的有效工作面积分别为A=A=100cmf,A=A=50cm，当最大负载 Fm=14X 103N, Fl2=4250N,背压力 p=1.5 X 105Pa。节流阀 2 的压差 p=2 X 105Pa 时，试问:(1) A、B、c各点的压力(忽略管路损失)

25、各是多少？(2) 对阀1、2、3最小应选用多大的额定压力？(3) 快进速度v=3.5 x 10-2nZs，快进速度V2=4X 10-2m】/s时，各阀的额定流量应选用多 大？(4) 试选定阀1、2、3的型号(由液压传动设计手册或产品样本中查选)。(5) 试确定液压泵的规格、型号(由液压传动设计手册或产品样本中查选)。图5-3解答(1)求 A、b、c各点的压力PcFli314 10Ai4100 10 414 105PaPaPcp 14105 2 105 16105 PaPbFl2A4 PA3454250 50 101.5 10100 10 455 10 Pa2、3的额定压力阀I、5按系统的最高工

26、作压力16x 10 Pa作为各阀的额定压力。待阀1、2、3的具体型号确定后，应使其额定压力值 16 x 105Pa。(3) 计算流量Q节流阀的过流量Q2 1Qt A1 V1100 103.5 10 21L/min减压阀的过流量QQj A3 v2100 10 2 4 10 1 24L/min溢流阀的过流量QQy Qt Qj 21 24 45L/min选用各阀的额定流量为：节流阀25L/ min；减压阀25L/min;溢流阀63L/min。(4) 确定阀I、2、3的型号阀的型号应根据阀的额定压力和额定流量选用：节流阀为L-63，减压阀为J-63，溢流阀为P-B63(广州机床研究所系列)。(5) 选

27、定液压泵选定液压泵的型号应满足回路中流量和压力的要求。故选定齿轮泵CB-B50(广州机床研究所系列)。19如图7-2所示的液压系统中，两缸的有效工作面积 A=A=IOOcnf,泵的流量Qp=40L/min， 溢流阀的调定压力 pY=4MPa减压阀的调定压力pJ=2.5MPa,若作用在液压缸 1上的负载Fl分别为0、15X 103N 43X 103N时，不计一切损失，试分别确定两缸在运动时、运动到终端 停止时，各缸的压力、运动速度和溢流流量。4解答(1) F l =01(2DT通电)和液压缸2向右运动时:液压缸液压缸的工作压力P1P2 0液压缸的运动速度Qpv1v22A140 102 100 102m/min溢流量Qy 0液压缸I、2运动到终端停止时:液压缸1的工作压力P1Py4Mpa液压缸2的工作压力P2Pj2.5Mpa液压缸1、2的运动速度V1V20溢流量Qy Qp 40L/min（不考虑先导式减压阀导阀的泄漏时）。3 F L=15 X10 N液压缸I、2运动时：因液压缸2无负载，故先动。此时工作压力Pl P20速度V2QpA2340 10,/.1004Fl"10 4液压缸2到终端后，缸1再动。此时:F151035P1415 10 Pa 1.5MPa100