完整版左健民液压与气压传动第五版课后答案11章

1、液压与气压传动课后答案(左健民)第一章液压传动根底知识1-1液压油的体积为18x10m3,质量为16.1kg,求此液压油的密度.解:：=m = 16.1 3 =8.94 102kg/m3 v 18 10-31-2某液压油在大气压下的体积是50父10与m3,当压力升高后,其体积减少到 49.9M10&m3,取油压的体积模量为 K=700.0Mpa ,求压力升高值.''33343解： V =V -V0 =49.9 10- -50 10"m 1 10-mP由K =V0知：Ap = Vk V 700 106 1 10150 10pa =1.4Mpa1- 3图示为一粘度

2、计,假设D=100mmd=98mm,l=200mm卜筒转速n=8r/s时,测得转矩T=40Ncm,试求其油液的动力粘度.解：设外筒内壁液体速度为U0u0=n：D=8 3.14 0.1m/s = 2.512m/sFf TT " 11一 A 一 r12二 rl由 二口曲二 dy二dudy两边积分得2二1 dUo0(上.2)2 3.14 MM098 0.1 paLspa.s1-4用恩式粘度计测的某液压油(P = 850kg/m3 ) 200Ml流过的时间为t1=153s,20七时200Ml的蒸储水流过的时间为t2=51s,求该液压油的恩式粘度口E ,运动粘度v和动力粘度N各为多少?解：E

3、= = 3' =(7.31 E-) 10"6m2/s = 1.98 10-5m2 / st251E=.|_P =1.68 10 Pa s1-5如下列图,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=1000kg/m3,试求容器内真空度.解：设B为大气压,Pa为绝对压力,那么真空度：P = P. - Pa取水槽液面为基面,列出静力学根本方程：四h:乌:g ：g那么真空度为：pa - p =5gh =100 0 9.8 1 =9.8 1 03 pa1-6如下列图,有一直径为d,质量为m的活塞浸在

4、液体中,并在力F的作用下处于静止状态.假设液体的密度为 P,活塞浸入深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度x解：由题意知:F G 一二：- g(x h)4(F G)卜.x 二2 h h:g 二 d1-7图示容器 A中的液体的密度 pa= 900Kg/m,B中液体的密度为pb=1200Kg/m , ZA=200mm, Z =180mm,h=60mm,U管中的测试介质是汞,试求 A,B之 间的压力差.9.8 义 0.2Pa=8350 Pa解：此为静压力问题,可列出静压力平衡方程:P a+ p a g Za=pb g Zb + p 水银 g h + Pb得A Pab= Pa -P b= p b g

5、 Z b + p 水银 g h - p a g Z= 1200X9.8 X 0.18 + 13.6 X 103X 0.06 -900X1-9如下列图,水深 H=10m截面A = 0.02m2, 4= 0.04m2 ,求孔口的出流流量以及点2处的表压力取 & = 1,不计损失 解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程：p0 V0p2 V2 = - H：g 2g:g 2g对22和1-1截面列理想液体能量方程：22P2 V2 P1 工Pg 2g Pg 2g显然,R = P2 = PaV0L V2,故 V.上.且有连续方程：V1A1=V2A2=q 3由23联立解得:2gH 皇2,2q =v1

6、A = 2gA = .2 9.8 10 0.02 = 0.28m3/s那么2处的表压力即p = P2 - Pa = P2 - Pl工0.28 22 9.8 10-()004 1000Pa -0.0735MPa1-10如图示一抽吸设备水平放置,其出口和大气相通,细管处截面积A1 =3.2M10"m2 ,出口处管道截面积A2=4A1,h=1m求开始抽吸时,水平管中所必需通过的流量q 液体为理想液体,不计损失.解：对截面和建立液体的能量方程:_2_2(1)n V1P2 V2T - i ：g 2g：g 2g连续方程(2)(3)ViA =V2 A2又 p + Pgh = P2方程(1) (2)

7、 (3)联立,可得流量2gh-2-9.8-1工 3q =V2A24A :：4 3.2 10 m /s =1.462L/s15151-11图示水平放置的固定导板,将直径d=0.1m,而速度为V= 20m/s的射流转过90度角,求导板作用于液体的合力大小和方向(P = 1000kg/m3)解：射流流量242一 一 3 一/s=0.157m /s 二 d 3.14 0.1. 3=Av =v = 20m对射流列X轴方向的动量方程FX = Pq(0 v) =1000父0.157父(20)N =3141.6N (“一 表示力的方向与X轴正方向相反)对射流列Y轴方向的动量方程FY = ：q(v -0) =1

8、000 0.157 20N =3141.6N导板作用于液体的合力F合=55£+5； = J3141.62+3141.62N =4442.2N ,方向与 X轴正方向成1351-12如下列图的平安阀,阀座直径d=25mm当系统压力为5.0Mpa时,阀的开度 x=5mm为,通过的流量q=600L/min,假设阀的开启压力为 4.3Mpa,油液的密度为 900kg/m3,弹簧的刚度k=20N/mm求油液的出流角.解：对平安阀阀心列平衡方程Fw = F单簧+ F动其中,F液=LpA=(5-4.3) 106 d2F弹簧=kxF液动 YqWcos： )_qv2 =Cd41(_ PA-kx) ?q

9、联立以上得,cosa=:A 代入数据得,a =28.2°Pqc空d .?1-14有一液压缸,其流量为 q=32L/min,吸油管直径20mm液压泵吸油口距离液面高500mm如只考虑吸油管中500mmi勺沿程压力损失,油液的运动粘度为20M106m2/s,油液的密度为900kg/m3,问泵的吸油腔处的真空度为多少?解：如图,对1-1截面和2-2截面建立液体能量方程:：g其中,得到真空度:2Pi . jvl2g Pg 2g+ hwV0L V2,故 V0 球 0P1 = Pa11 一Pa - P2 = Pgh+万 Pv + Pghw = Pgh +2 Pv +AP (&P 表小沿程

10、压力损失)32 10工,-,v2 = q / A2 =m/ s = 0.663m/ s-1 _3 260 -二(32 10 )Re = = "663_°,2 _ 663 < 2320 ,所以流态为层流20 10上沿程压力损失、 l 1 一 2 =75V/=687.6PaV2d d 2所以,真空度为p=900 9.8 400 104+； 900 0.8492+687.6 Pa=4539.9 Pa1-15运动粘度v=40X 106m7s的油液通过水平管道,油液密度 p =900kg/m3,管道内径d=10mm,l=5m进口压力 R = 4.0MPa,问流速为3 m/s时,

11、出口压力解：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:口 64 L ：v2 64 L :v2p =Re d 2 vd d 2_6_ _264 40 105900 3 pa = 0.192Mpa3 0.010.01P 2 = PiAP入=4 0.192 MPa = 3.81Mpa1-16有一薄壁节流小孔,通过的流量为 q=25L/min ,压力损失为0.3Mpa,试求节流孔的通流面积,设流量系数 Cd=0.61 ,油液的密度900kg/m32.52= 2.65 10 m1-17图示柱塞直径d=19.9mm缸套直径D=20mmfe l=70mm,柱塞在力F=40N作用下向下运

12、动,并将油液从隙缝中挤出,假设柱塞与缸套同心,油液的动力粘度 产0.784 X 10 3Pa.s ,问柱塞下落0.1 m所需的时间.弱 1-20 S解：此问题为缝隙流动问题,且为环形缝隙q0 =二 dhp U02其中,0.1 二 d24Fp 二2二 d代入数据得,t= 20.8s1-18如下列图的液压系统从蓄能器A到电磁阀B的距离l=4m,管径d=20mmB厚6=1mm,管内压力2Mpa ,钢的弹性模量E=2.2M1C5Mpa ,液体密度P=900kg/m3, v =5m/s体积模量k =1.33父103 Mpa ,求,当阀瞬间关闭、0.02和0.05关闭时,在管路中到达的最大压力各为多少?解

13、：压力冲击波的传播速度m/s = 1148.04m/s(1)阀瞬间关闭,属于直接冲击,此时管道内瞬间压力升高值.：p = Pcvtc=900 1148.04 5 007 pa 1.81Mpat0.02管中最大压力pmax = p0 ,p = 2 . 1.81Mpa =3.81Mpa(2) t=0.02> tc,属于间接冲击此时管道内瞬间压力升高值-tc0.007/p=：cv'=900 1148.04 5 pa=0.72Mpat0.05管中最大压力pmax = p0p =2 0.72Mpa =2.72Mpa(3) t=0.05> tc,属于间接冲击此时管道内瞬间压力升高值.：

14、p = ：cvtc =900 1148.04 5 007 pa = 0.72Mpa t0.05管中最大压力pmax up01P =2 0.72Mpa -2.72Mpa第二章液压动力元件2-1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：泵的输出功率：Ppn汕二型-5 10 10-3 1200 O.9=0.9kwp 606060驱动泵的电动机的功率：Pp = Pp =_09 =0.95KWp p 0.95p2-2设液压泵转速为950r/min ,排量=168L/r ,在额定压力2

15、9.5MPa和同样转速下,测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总功率为0.87,试求：(1)泵的理论流量；泵的容积效率；泵的机械效率；(4)泵在额定工况下,所需电机驱动功率；(5)驱动泵的转矩.解： qt=Vn=168X 950 L/min =159.6 L/min t v =q/q t=150/159.6=94% 71m =刈 / r1v =0.87/0.9398=92.5% P=p q/ n =29.5 X106X 150X 10-3/ (60X0.87) w=84.77kw由于=p q/T=p q/ (2.ji n)=29.5 X 106x 150X 10-3/ (2X0.87

16、 X3.14 X 950) Nm=852.1 NLm2-3某变量叶片泵转子外径 d=83mm定子内径D=89mm叶片宽度B=30mm试求:1)叶片泵排量为16mL/r时的偏心量e.2 )叶片泵最大可能的排量Vmax解：2-4试分析外反响压力式变量叶片泵q-p特性曲线,并表达改变ABg上下位置,BC段的斜率和拐点B的位置的调节方法.答：曲线形状分析：1曲线AB段.在此段,泵的反响作用力小于泵的弹簧预紧力,泵的偏心距为初始 最大值不变,泵的流量也是最大值,并保持不变,曲线 AB段近似水平.但由于压力增加,泄漏也增加,故曲线 AB 段随压力的增加而略有下降.2拐点Bo在B点,泵的反响作用力刚好等于泵

17、的弹簧预紧力.对应的工作压力Pc=ksX0/Ax,其值由弹簧预压缩量X0确定.3曲线BC段.在此段,泵的反响作用力大于泵的弹簧预紧力,定子左移,偏心 距减小,泵的流量也减小.当泵的工作压力高到接近于C 实际上不能到达点压力时,泵的流量已很小,这时因压力较高,故泄漏也增多,当泵的流量 只能全部用于弥补泄漏时,泵的实际对外输出流量为零,这时,偏心距已很 小且不会再变小,泵的工作压力也不会再升高,这就是 C点.影响曲线形状的因素：1改变柱塞的初始位置,可以改变初始偏心距的大小,从而改变泵的最大 输出流量,即使曲线AB段上、下平移.2改变弹簧刚度,可以改变曲线 BC段的斜率,弹簧刚度大,BC段斜率小,

18、 刚度小,BC段斜率大.3改变弹簧预紧力的大小,可改变压力 pc的大小,从而使曲线拐点左、右平移.第三章液压执行元件3-1某液压马达的排量 V=250mL/r,液压马达入口压力为 p1=10.5Mpa,出口 压力为p2=1.0Mpa,其总效率 =0.9,容积效率 L=0.92 ,当输入流量解：液压马达的实际转速：n=qvV22 103 0.92 , =80.96r/min250q=22L/min时,试求液压马达的实际转速n和液压马达的输出转矩T.液压马达的输出转矩:p VvT=Tt m= m = / p V=2 二2 二0.90.92 x (10.5-1)父 250=369.96 N m2 3

19、.143-3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Ai=100cn2,有杆腔面积A2=80cm2,缸1输入压力P1=0.9MPa,输入流量q = 12 L/min .不计损失和泄漏,试求:两缸承受相同负载时Fi= F.,负载和速度各为多少?缸1不受负载时Fi = 0,缸2能承受多少负载缸2不受负载时F2=0,缸1能承受多少负载弱 3-2 K解：对缸1和2的活塞分别列平衡方程F i=R Ai-P2 A2F2=B Ai其中,F1=F2联立以上方程得,P2=0.9 X 106X 100X 10-4/ (80X 10-4+100X 10-4) Pa =0.5 X106Pa负载:F 1=

20、F2= P2 Ai=0.5 X106X 100X 10-4=5000N缸的速度：V 1 = q1/ A 1=12X 10 3/ (100X 10-4) m/min =1.2m/min又由 V 1 A 2= V2 A1得 V 2 = V1 A2/ A 1=0.96m/min由 F 1 = R A1-P2 A2=0得 P2 = R A1/ A 2=1.125 MPaF2= P2 A1=1.125 X 106X 100X 10-4=11250 N由 F 2= P2 A1=0 得 P2= 0F1 = R A1 = 0.9 义 106X 100X 10-4N =9000 N第四章液压限制元件4-1如下列

21、图液压缸,Ai = 30cm2, A2 = 120cm2, F = 30000N,液控单向阀作用锁以预防液压缸下滑,阀的限制活塞面积 Ak是阀心承受面积A的3倍.假设摩擦力,弹簧力均忽略不计,试计算需要多大的限制压力才能开启液控单向阀开启前液压缸中最高压力为多少解：对刚缸体作受力分析有FA1 -PkA2 -F由于限制面积Ak为阀心承压面积的3倍故开启阀需3Pk A - Pk Ai = FF3 A -A2= 3.85MpaPk Ak之PiA即3pk之pi取临界条件3pk = pi开启最高压力p1 =3pk =11.55Mpa4-2弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定答

22、：不能.4-3二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接答：作二位三通阀,将回油口 T堵死.作二位二通阀,将回油口 T和某一工作油接通.4-4如下列图系统,溢流阀的调定压力为 5Mpa减压阀的调定压力为2.5Mpa. 试分析以下各工况,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当泵出口压力由于工作缸快进,压力降低到1.5Mpa时工件原处于夹紧状态,A.C点压力各为多少3 )夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,A.B.C点压力各为多少?,答：1) PA=PC=2.5MPa, PB=5MPa;减压阀阀口处于关",甘J?闭状

23、态.» d工件夹紧后,由于泵的流量继续输出,使得 A匹-甘-,点和C点的压力同时升高,当升高到减压阀的调定?冷梦压力时,减压阀工作,阀口关闭,并稳定 A,C两点压力为其调定压力2.5Mpa； B点的压力为溢流阀的调定压力5Mpa2 ) PA=PB=1.5Mpa, PC=2.5Mpa;减压阀阀口处于翻开状态.当泵的出口压力降到1.5Mpa时,溢流阀和减压阀都不工作,溢流阀阀口关闭,B点压力PB=PP=1.5MPa;减压阀阀口翻开,即相当于一个通道,所以 P=PB=1.5MPa;由于单向阀的作用,C中的压力仍为刚刚的压力,即 2.5MP&3 ) PA=PB=P=0Mpa减压阀阀口

24、处于翻开状态当夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,负载压力PL=0MPa由于Pl小于减压阀的调整压力,所以减压阀阀口全开,PC=P3=PL=0MPa;由于溢流阀阀口关闭,所以 PA=PB=0MPa4-5如图系统,液压缸的有效面积 A1=A=100cn2i,缸I负载Fi=35000N,缸II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 3MPaffi 2MPa求以下三种工况下 A、B和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I运动时和到终端终止时；3) 1YA断电,2YA通电,液压缸II运动时和碰到档快停止运动时；

25、1 Pa= PB=4MPa P c=2MPa当泵出口压力到达2MPaM,减压阀工作,使得Pc=2MPa此后,随泵的流量继 续输出,顺序阀翻开,此后溢流阀翻开,最后使得得 Pa= PB=4MPa溢流阀调定 压力2运动时,FC=2MPa P a= PB=3.5MPa缸运动时的压力 Pi =Pi =Fl/A=35000/100 乂 10-4Pa=3.5MPa缸运动时,顺序阀一直开启,溢流阀关闭,Pa= PB=3.5MPa减压阀工作,Pc=2MPa终端时,PC=2MPa P a= PB=4MPa缸终端时,Pc还是2MPa顺序阀一直开启,当活塞运动到右端不动时,由于泵的流量继续输出,从而使得 a、B点压

26、力同时升高,当到达溢流阀的调整压 力4MPa寸,溢流阀溢流定压,此时,PA=P=4MPa3运动时,PA= Pb=PC=0缸II运动时,负载压力为0,此时减压阀口全开,所以 B=P=0顺序阀关闭,所以Pb=0终端时,Pc=2MPa PA= PB=4MPa缸终端时,液压缸负载无穷大,使得减压阀工作,Pc=2MPa由于泵的流量继续输出,从而使得A、B点压力同时升高,当到达溢流阀的调整压力4MPa寸,溢 流阀溢流定压,此时,Pa=Pbf4MPs4-8液压缸活塞面积A=100c卡负载在50040000N的范围内变化,为使负载变化 是活塞运动速度恒定,在液压缸进口处使用一个调速阀. 如将泵的工作压力 调到

27、其额定压力6.3MPa,试问这是否适宜解：缸的最大工作压力 P=F/Af40000/10-2 Mpa =4 Mpa.因调速阀正常工作时的压差要保持在0.40.5Mpa,所以泵的工作压力P p=P+ P=4+0.40.5 Mpa=4.4 4.5Mpa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特性,但 对节省泵的能耗不利.4-9如下列图为插装式锥阀组成换向阀的两个例子.如果阀关闭时A, B有压差,试判断电磁阀通电和断电时,图a和b的压力油能否开启锥阀而流动,并分 析各自是作何种换向阀使用的.答：电磁阀通电：对a图,和作用力方向都向上,阀心可以开启,当pbpa时,油液从Bt A

28、 ;当pa A pb ,油液At B.Xt B图,同理,当pb a pa时,油液从Bt A;当pa > pb,油7A At B. 电磁阀断电：对a图,要开启阀心,阀心受力pBA2-pAA2的方向要向上,所以,需pb >pa,此时,油液从Bt Ao对B图,要开启阀心阀心受力pAA-pBA的方向要向上,所以,需papb,此时,油液从At Boa)第五章液压辅助元件5-1某液压系统,使用 YB叶片泵,压力为6.3Mpa,流量为40L/min.试选油管 的尺寸.5-2 一单杆液压缸,活塞直径为100mm活塞杆直径为56mm行程为500mm现 有杆腔进油,无杆腔回油,问由于活塞的移动而使有效

29、底面积为 200cm的油箱内 液面高度的变化是多少5-3皮囊式蓄能器容量为2.5L ,气体的充气压力为2.5Mpa,当工作压力从p1=7Mpa 变化到4MpsH,蓄能器能输出的油液体积为多少第六章液压根本回路6-1在图示回路中,假设溢流阀的调整压力分i_L别为py1 =6Mpa, py2 =4.5Mpa.泵出口处的负载阻力为无限大,试问在不计管道损失和调压偏差时：1换向阀下位接入回路时,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,泵的工作压力为多少B点和C点的压力各为多少?解：1换向阀下位接入回路时,即关闭py2的外泄油口但换向阀有泄漏那么泵的工作压力Pp =py

30、1 =6Mpa,pB =6Mpa, pc =1.5|_ 6Mpa 视换向阀的泄漏情况而定2换向阀上位接入回路时,阀1和阀2并联,泵的工作压力为两者调整压力的较小者,故,pp = py2 = 4.5Mpa , pB =4.5Mpa, pC = 0Mpa 通油箱.6-2在图示回路中,活塞运动时的负载F=1200N,活塞面积A= 15X10,溢流阀调整值为Pp=4.5MPa,两个减压阀的调整压力分别为 由=3.5 MP丽 年=2 MPa,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处时,A,B,C三点压力值解：1)运动时,Pa = Pb = Pc = 0.8Mpa此时,

31、Pc=F/A=1200/ (15X 10 4) Pa= 0.8MPa,即 p < Pj1, p < Pj2 ,故两减压阀都不工作,阀口常开,相当于一通道,又P<Py,溢流阀关闭,所以,Pa =Pb = Pc =0.8Mpa2停在终端位置时,pA =3.5Mpa, pB =4.5Mpa, pC =2Mpa此时,液压阀的负载无穷大,使得减压阀2、1相继工作,故Pc =2Mpa, Pa =3.5Mpa ,随着泵的流量继续增加,B点压力迅速憋高,使得该溢流阀工作,故pB=4.5Mpa.6-3如图6-7所示的平衡回路中,假设液压缸无杆面积为A =80Ml0*m；有杆面积A2 =40x1

32、0-m2 ,活塞与运动部件自重G=6000N运动时活塞上的摩擦力为Ff =2000N,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各为多少冲刃加Lx、解：顺序阀最小调整压力G 6000A240 10'pa =1.5Mpa溢流阀最小调整压力:Fl FfP2A -GApa = 3.25Mpa24000 2000 1.5 106 - 600080 10"6.4 如教材6-10图所示的回油节流调速回路,液压泵的供油量qp =25L/min ,负载40000N,溢流阀调整压力Pp=5.4Mpa ,液压缸无杆面积为A =80M10/m2,有杆面

33、积A2=40M10"m2 ,液压缸工进速度v =0. 1m / mj不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失,试计算：1 液压缸工进时液压系统的效率2 当负载为0时,活塞的运动速度和回油腔的压力解：1 FV40000 0.18/605.4 1 06 20 1 0工/60= 6.7%2对液压缸列平衡方程P1 A = P2 A2i F在F=0时,回油路压力p20 nPARA5.4 106 80 1040 10"Pa =10.8MPa此时,有杆腔回油量节流阀过流量q0 - Cd A0-Cd A0(D在F=40000N时,回油压力p PA-FlP21 一 .5.4 106 80 10/-4

34、000040 10Pa = 0.8MPa此时,有杆腔回油量节流阀过流量六人三二人2V二40 10,0.18/60m3/s=12 10"m3/s(2)两式相比得q0 =2P20q 二P2110.8 12 106m3/s = 44.1 10- m /3s 0.8q04 4. 1 16 0V =- =47- =0. 0 1m S = 6c6n /minA 4 0 106.5 如教材6-9a所示的进油节流调速回路,液压泵的供油流量qp =6L/min ,溢流阀调定压力Pp =3.0Mpa ,液压缸无杆腔面积A =0.03M104m2 ,负载为4000N,节流阀为薄壁孔口,开口面积为A =0.

35、01 x10“m2,Cd =0.62, P = 900kg /m2,求1活塞的运动速度2溢流阀的溢流量和回路的效率3当节流阀的开口面为和时,分别计算液压缸的运动速度和以溢流阀的溢流量解：1液压缸活塞平衡方程为:PA =FF 4000P = =4Pa = 2MPaAi 20 10设泵出口压力Pp=R,那么节流阀过流量c 2 2AP c 2M (3 2)1 0 q =CdAT |=0. 62 0.m0 1 =1.0d .900= 2.92 15m 3 s：/ q = 鼻0.1 3 m0 s /所以,溢流阀稳定溢流,活塞运动速度V=9A2. 9 2 150二m- m/ s =1 4. 6 1 0m

36、S20 10 2溢流阀溢流量qy =qp-q=0. 1 1 为- 2. 925m10s= /0.m7 S1 0/回路效率FV 4000 14.6 10工63 =19.4%p：q- 3 106 0.1 103)当 Ar =0.03M10“m2 时同1节流阀过流量44节1=0.62父0.03父1042 (3-2) 10"900=8.67 10-5m3/s<qp=0.1 10-3m3/s溢流阀工作,溢流阀溢流量qy 二qp-q节 1=0.1 1 为-8. 765m1 0s= /0. -1r24s 1 0/活塞运动速度Ck 1 8.76 10-3V=4- m/s = 43.8 10 m

37、/sA 20 10,当 AT =0.05x10"m2时同理q 节 2 = 14.6 4m3 s>/p=q x 01mf 0s/显然不可能,所以节流阀不起作用 33,q节2 =qp =0.1x10 m /s活塞运动速度q节 20.1 10V =m/s=0.05m/sA 20 10溢流阀当平安阀用qy = 06-6 在 6-58 所示的调速阀节流调速回路中 qp=25L/min, A =100"m2, A2=50M10"m2, F 由 0 增至 30000N 时活塞向 右移动速度根本无变化,V = 0.2m/min ,假设调速阀要求的最小压差为pmin =0.5

38、Mpa ,试求：1不计调压偏差时溢流时溢流阀调整压力Py是多少泵的工作压力是多少2液压缸所能到达的最高工作压力是多少3回路的最高效率为多少所以,py =A/Pmin解：1无杆腔流量,q=VA=0.2 100 10“m3/s = 2L/min ：二 qp所以溢流阀处于稳定溢流状态,pp = py当负载为3000N时,对液压缸列平衡方程：pA = p2A2 +FLmax 式中,p1 二 pY , p2 = RminF, 一L maxpa =3.25Mpa50 10" 0.5 106 30000100 10"2由以上等式PiA = p2 A2+FLmax知,Pi = P丫恒定,当

39、Fl最小时,P2最大此时 p2 =3pY =i00 3.25Mpa =6.5Mpa A2503回路最高效率"四6=7.4%ppqp 3.25 25 10 1066-7如教材6-16所示的限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路,假设变量泵的拐点坐标为2Mpa,10L/min,且在pp =2.8Mpa时qp =0 ,液压缸无杆面积为A =50M10,m )在负载减小 4/5,即 F'=1/5F =上/=1,=14.2%ccpp 5 宜采用差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路,当p=1.9Mpa时,1rl =一耳一=19=86% ,该回路适合负载变化大,速 cp1p 1.9

40、0.5度较低的系统.6-8有一液压传动系统,快进时需最大流量 25L/min,工进时液压缸工作压力为p1 =5.5Mpa ,流量为2L/min ,假设可采用单泵流量为25L/min和双联泵流量为4L/min及25L/min两种泵分别对系统供油,设泵的总效率为 n=0.8,溢 流阀调定压力pP =6.0Mpa ,双联泵中低压泵卸荷压力 p2 =0.12Mpa ,不计 其他损失,计算分别采用这两种泵供油时系统得效率液压缸效率为,有杆面积A2=25M10,m2 ,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在调速阀通过的流量q=5L/min时,回路的效率是多少?2 假设

41、q不变,负载减小4/5时,回路的效率为多少?3 如何才能使负载减小后的回路得以提升?2 2 8解:1在稳态工作时,qp =5 ,由其调速特性图知pp =Mpa = 2.4Mpa那么p1 = pp -L p =(2.4 -0.5)Mpa =1.9MpaR - p?A2/A1.9-0.4 25/ 502.4=70.8%100%pp解：采用单泵：快进时 工作压力p=0,J=0工进时 =四竺2 80% 5.8%Ppqp6 25采用双泵：快进时 .=0工进时 n =&曳1=55/M80%全36.6%Ppqp 6 4第七章典型液压传动系统7-1根据图7-1的YT4543型动力滑台液压系统图,完成以

42、下各项工作：1写出 差动快进时液压缸左腔压力pl与右腔压力p2的关系式.2说明当滑台进入工 进状态,但切削刀具尚未触及被加工工件时, 什么原因使系统压力升高并将液控 顺序阀4翻开 3在限压式变量的p-q曲线上定性说明动力滑台在差动快进、 第一次工进、第二次工进、止挡铁停留、快退及原位停止时限压式变量叶片泵的 工作点.7-2图7-7所示的压力机液压系统能实现“快进一一慢进一一保压一一,快退一一 停止的动作循环.试读懂此液压系统图,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能.第八章液压伺服和电液比例限制技术8-1液压伺服系统与液压传动系统有什么区别使用场合有何不同答：液压伺

43、服系统通过电气传动方式,将电气信号输入系统来操纵有关的液压控 制元件动作,限制液压执行元件使其随输入信号而动作.这类伺服系统中电液两 局部之间都采用电液伺服阀作为转换元件.电液伺服系统根据被控物理量的不同 分为位置限制、速度限制、压力限制等.液压传动是根据机械设备的工作要求, 选用适当的液压根本回路经有机组合而成.液压伺服系统在工业自动化设备、 航空、航天、冶金和军事装备中得到广泛应用； 液压传动系统的应用涉及机械制造、轻工、纺织、工程机械、船舶、航空和航天 等各个领域.8-2电液伺服阀的组成和特点是什么它在电液伺服系统中起什么作用答：电液伺服阀通常由电气一机械转换装置、液压放大器和反响平衡机

44、构三 局部组成.电气一机械转换装置用来将输入的电信号转换为转角或直线位移输 出.输出转角的装置称为力矩马达, 输出直线位移的装置称为力马达. 液压放大器接受小功率的电气一机械转换装置输入的转角或直线位移信号,对大功率的压力油进行调节和分配,实现限制功率的转换和放大.反响和平衡机构使电液伺服 阀输出的流量或压力获得与输入电信号成比例的特性.伺服阀限制精度高,响应速度快,特别是电液伺服系统易实现计算机限制.电液伺服阀是电液司伺服系统中的放大转换元件,它把输入的小功率电流信号, 转换并放大成液压功率负载压力和负载流量输出,实现执行元件的位移、速 度、加速度及力限制.它是电液伺服系统的核心元件,其性能

45、对整个系统的特性 有很大影响.8-3电液比例阀由哪两大局部组成它具有什么特点答：电液比例阀由常用的人工调节或开关限制的液压阀加上电气一机械比例转换装置构成.常用的电气一机械比例转换装置是有一定性能要求的电磁铁,它能把电信号按比例地转换成力或位移,对液压阀进行限制.在使用过程中,电液比例阀可以按输入的电气信号连续地、按比例地对油液的压力、流量和方向进行远距 离限制,比例阀一般都具有压力补偿性能, 所以它的的输出压力和流量可以不受 负载变化的影响,它被广泛地应用于对液压参数进行连续、远距离限制或程序控 制、但对限制精度和动态特性要求不太高的液压系统中.8-4微机电液限制系统的主要组成是什么有何特点

46、答：微机电液限制系统的主要组成除常规的液压传动系统以外, 通常还有数据采 集装置、信号隔离和功率放大电路、驱动电路、电气一机械转换器、主限制器微 型计算机或单片微机及相关的键盘及显示器等.这种系统一般是以稳定输出力、转矩、转速、速度为目的,构成了从输出到输入的闭环限制系统.是一 个涉及传感技术、计算机限制技术、 信号处理技术、机械传动技术等技术的机电 一体化系统.这种限制系统操作简单,人机对话方便；系统功能强,可以实现多 功能限制；通过软件编制可以实现不同的限制算法,且较易实现实时限制和在线检测.第九章液压系统的设计与计算第十章气压传动根底知识10-1在常温t=20C时,将空气从0.1Mpa绝

47、对压力压缩到0.7Mpa绝对压力, 求温升为多少10-2空气压缩机向容积为40L的气罐充气直至pt=0.8Mpa时停止,此时气罐内温度t1=40C,又经过假设干小时罐内温度降至室温 t=10C,问：1此时罐内表 压力为多少 2此时罐内压缩了多少室温为10c的只有空气设大气压力近似 为 o.1MPa ?解：Pi = 0.8MPaT1 = 273 40K = 313KT2 = 273 10K = 283K由等容过程状态方程可得T2283p2 pl 2 = 0.8 MPa = 0.72MPa T1313那么表压力为p2 = 0.72 0.1MPa = 0.62MPa由等温过程状态方程可得V1 = V2 = 072 40 288L p10.1