液压与气压传动课后答案解析(第四版)

1、-/P+ ph = pa=1000 kg/m3,试求容器内的真空度。3900kg / m ，B中液体的密度为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解：以液面为等压面，由液体静压力基本方程得所以真空度为pa P = ph=1000X 9.8 X 1 =9800 (Pa)1-7.图1-35所示容器A中的液体的密度 A603B 1200kg/ m ，Za200mm, 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： 汞=13.633103kg/m3选择1-

2、1为等压面，则U形管内的静压力平衡方程为PaAgZ ApBBgZ B 汞ghZB则有:PapBB gZB汞gh AgZAZABZB9.812000.18313.6 100.06 900 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：P0 5MP a,V6310mL / r 10 10 m /r, m 0.95, v 0.9,n 1200r / min则泵的输出功率:F0 P0qPcA6 65 1010 101200 CC _ 3

3、v 0.9 100.9kw驱动泵的电动机功率:AZA-/F00.9kw0.95 0.91.053kW29.5MPa 时,2-2.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;(4) 解：(1)驱动泵的转矩多大?泵的理论流量qt=v n=168 X 950=159600ml/min=159.6L/min=2.66-33.X 10 m/svqt150 10 33/600.94159.6 10 3/60m0.87 ccc

4、m-0.93v 0.94电机的驱动功率0.87Popq 29.5 IO6 150 10 3/60 84770(W) 84.77kW驱动泵的转矩PiTiTiPi2 nnTi8477023.14950 / 60852.53(另解:pq2 nT ipq29 .5i2 n2 nT i223.3.143-1.液压马达的排量V=250v=0.92，机械效率nm=0.9 ,TiPi10 6150103 / 6014950 / 600.87950 / 60852 . 53852.5384 .77(KW )p2=1.0 MPa,容积效率nT、输入功率和输出功率各为多少?解：ml/r，入口压力 p 1=10.5

5、MPa，出口压力若输入流量q=22 L/min，求马达的实际转速 n、输出转矩P1P2Pi9.5P。vPi22 10 325010.59.50.90.9219.5 MPa10 625010210 6220.923.1410 3/ Z603.4810 380.96%in0.93.482881.4340.4 N m10 3 W3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A1=100 X 10-4m，有杆腔的面积A2=80 X 10-4m,缸1的输入压力P1=0.9MPa ,输入流量q=12 L/min ,不计摩擦损失和泄漏， 求：两缸承受相同负载（F1 = F2）时， 缸2的输入压力是缸

6、1的一半（ 缸1不承受负载（F1=0 ）时，缸 该负载的数值及两缸的运动速度；P2= P1/2 ）时，两缸各能承受多少负载?2能承受多少负载？解:(1)Pa为大气压F1P2V1FiV2RAA1F2A22/0.9P31067A 100 10P2 A1P3 A212 10 3/60100 10 4皿竺0.5 MPa80 10640.5 10100 105000 N0.02 m/s80 10 4 0.020.016 m/s100 10 4J20.9 106 100 10 40.9 106 /2 80 10 45400 NP1A1P2 A2P1A1-/10 44500 N(3) 因为FiPi AiP2

7、A20所以P20.9 106 100 10 4F2A2P2A180 10 4P3A2 P2A11.1251.125 M Pa106 100 10 411.25 KNR6F 2P2 A1P3A2 A10.9 106 /2 10025A1=100 X 10-4ni,缸 I 负载 F=35000N ,PaPcPa Pb 4MPaPc 2MPaI移动:Pb F2MPaI到达终端:(3)n移动:A140- 3.5MPa100 10 4PaPcPapB 4MPa2MPaPbPc 0MPan碰到固定挡块时:PaPb 4MPa4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积缸n运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性

8、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)A=10 0X 10-4m2,负载在 在液压缸进口处使用一个调速阀,50040000N的范围内变化，为使负 若将泵的工作压力调到泵的Pc 2MPa4-8.液压缸的活塞面积为载变化时活塞运动速度稳定，额定压力6.3MPa,问是否适宜？为什么？解：缸的最大工作压力 P F 400004 Pa 4MPaA

9、 100 104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 为40000N，液压缸大腔面积18cm/mi n,（1）（2）25L/ min，溢流阀调定压力为5.4Mpa,负载FAi=80cm2,小腔面积 A2=40cm2,工进时液压缸速度v为不考虑管路损失和液压缸摩擦损失。画出完整回路；负载降为0时（即F=0）,活塞的运动速度和回油腔的压力?解：（1 ）如右图:F.vPp.qp4 104 0186025 103 U&

10、#39;5.4600.053106(3)当 V i=l8cm/min 时，_ PpA1 F 5.4 106 80 10 440 104A.Pa111中1-30.8M paIIa当 F=0 时，p2'PpAl 10.8 Mpa工进时液压系统的效率为多少；v2=0.66m/min6-5.如图6-8a所示的进油节流调速回路，已知液压泵的供油流量qp6L / min，溢流阀调定压力Pp 3.0MPa，液压缸无杆腔面积 Ai=2010-4m2，负载F=4000N节流阀为薄壁孔口， 开口面积P11)2)3-423At=0.01 10 m ,Cd 0.62,900kg /m ,求:活塞杆的运动速度

11、v。溢流阀的溢流量和回路的效率。） 当 节 流 阀开 口 面积Ati=0.03 10- m和At2=0.05 10- m时，分别计算液压缸的运动速到¥ =耳 A4aIIIII度v和溢流阀的溢流量。 解：1）液压缸进油腔压力-/p1 匚 4000 4 10 6MPa 2MPaA 20 10 4qiCdArjn o.62 o.。1 104 J2 3 2 106/900所以活塞运动速度为2.92 10 5m3/sA 2202100m/s 14.6 103m/s2)溢流阀的溢流量qy qp q16 10 3/60 2.92 105 m3/s 0.708 10 4m3/s回路效率旦4000 1

12、4.6 y 100% 19.5%Ppqp 3 106 6 10 3/603)当 At10.03 10 4 m2时 qJ13qi8.76 105m3 / sq i13也 3 14.6 10 3m/s A43.8.3.10 m/sqyqpqj16 10 3/608.76105 m3/s0.124 10 4m3/s当氏20.0510 4m25q14.6 10 5mi3/s 8.76L/min qp,所以通过节流阀的实际流量为qj2qp 6L/m inqp，因此v A3610/60, Lc “3,m/s 50 10 m/s， 20 104而qy 06-6在图6-34所示的调速阀节流调速回路中，已知qp

13、 25L/ min ,A1=100 10-4QJQm，A 2 =50 10- m，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pmin0.5MPa，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 Frnax 30000N时仍能正常工作，根据液压缸受力平衡式 pyA1p2A2FmaxPmin A2Fmax 得Py 0.5106 -50r 30000 / 100 10 4 Pa 3.25MPa Tq4进入液压缸大腔的流量D-

14、一厂-JFq1 Av 100 1 0 4 0.2 1 03L/min 2L/mi n= qpI* > Jj .一 卜 I溢流阀处于正常溢流状态，所以液压泵的工作压力Pp Py 3.25 MPa2）当 FFmin0时，液压缸小腔中压力达到最大值，由液压缸受力平衡式p2max A2，故P 2max牛PyA2100 3.25MPa 6.5MPa503）FFmax30000 N，回路的效率最高30000 100% 7.4%Ppqp 3.25 106 103FvI -1一 F；J mnzrrT：Fn - = - - -BZF-3-Bn- 一 - - LILLt- L L l i【1宁Jmnz一 =

15、 ar- -亠十旳玄一亠- A E p i -HE. 二 -L-LJi 匸.Ly:!p=l!l p p - ft - J r -nJTr - Hi J - 二卫： 卜匸；p p -一 一 VT-I_L匚r F-N 一- 丄丄+lF- “ -r = 4 - -1- - - : 亍-m - - _ _L卜卜i:p'l -I2)若qi不变，负载减小4/5时，回路效率为多少?若变量泵的拐点坐标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,为(2MPag10L/min )，且在 Pp 2.8MPa时qp 0，液压缸无杆腔面积 Ai=50 10-4m2，有杆腔面积A2 =25

16、10-4m2，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qj 5L/min的流量时，回路的效率为多少?3)在限压式变量泵特性曲线的变量段求出泵的出口压力Pp如何才能使负载减小后的回路效率得以提高？能提到多少?解：1）在 qp q-i 5L / min 时,工 2.8 Ppp p=2.4m Pa105液压缸进口压力 PjPppmin2.4 0.5 MPa 1.9MPa425 10 41.9 5 0.4 4 5此时回路效率 cP2q2 50 10 100% 70.8%2.4 5ppqp2）当pi=1.9MPa时，负载F为F mAP2A21.9106 5

17、0 10 4 0.4 106 25 10 4 N 8500N当负载F减小4/5时，F1F8500N1700NAAP2170050 10 410642需 0.450MPa 0.54 MPa因此回路效率PiqiP2q2O.540.425 10 4450 102.4 55-100%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Pi1.9MPa、 Pj 0.3MPa 时，回路效率为PicP1Pi1 9:100%86.4%1.9 0.31P21 IIII3qp4l,t',.2变量泵min/r液压缸2/ 1a'

18、;八./ / .1Jq p maxqiptmaxPpP液压与气压传动课堂测验一、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（ 四部分组成，其中（）和（）和（）为能量转换装置。）可以改变的液压泵，常见的变量泵有（ ）其中（3.变量泵是指（）、（子和定子的偏心距来实现变量，（）、）和（）是通过改变转）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）、（与外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（ ）腔。6.渐进入啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐7.为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开 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。），使闭（ ）&齿轮泵产生泄漏的间隙为（ 还存在（）间隙，其中（）间隙和（）泄漏占总泄漏量的）间隙，此外80% 85%。9.双作用叶片泵的定子曲线由两段（）组成，吸、压油窗口位于（）、两段（）段。）及四段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“0”错的划“ X”）1.2.3.4.5.6.流量可改变的液压泵