液压与气压传动课后答案(第四版).

1、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 = 1000 /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 +gh = pa所以真空度为pap = gh =1000×9.8 ×1 =9800（Pa）phpa1-7.图1-35所示容器A中的液体的密度A900kg / m3 ， B中液体的密度为B1200 kg / m3 ，ZA200mm, ZB180mm, h60mm, 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 =13.6103kg/

2、m3B选择 1-1 为等压面，则U 形管内的静压力平衡方程为pAA gZ ApBB gZ B汞 ghAZB则有：p pApBB gZ B汞 ghA gZAZAhgBZ B汞 hA ZA9.812000.1813.61030.069000.2Pa118.35103 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：p05MPa ,V10mL / r1010 6 m3 / r , m0.95, v0.9, n 1200r / min则泵的输出功率：P0p0q

3、p0qtv5 1061010 6 12000.9 10 30.9kw60驱动泵的电动机功率：P00.9kw1.053kwPi0.90.952-2.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29.5MP a 时，测得泵的实际流量为150L/min ，总效率 =087 ，求：(1) 泵的理论流量；(2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率；(3) 泵在上述工况下所需的电动功率；(4) 驱动泵的转矩多大？解： (1)泵的理论流量qt=v· n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66 ×10

4、-3 m3/s（ 2）vq15010 3/600.94qt159.610 3/60V .m0.87m0.93v0.94(3)电机的驱动功率POpq 29.5 106 150 10 3 / 60Pi84770(W ) 84.77kW0.87(4) 驱动泵的转矩p iT i2 nT iT iPi84770852.53(N m )2n23.14950/ 60另解 :pq2nT iT ipq29 .5106150103 /60852 .53 ( Nm )n23 .14950/ 600 .872p i2 nT i23.14950/ 60852. 5384 .77 ( KW)3-1.液压马达的排量V=25

5、0 ml/r ，入口压力p1=10.5MPa ，出口压力p2=1.0MPa ，容积效率 v=0.92 ，机械效率 m=0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n、输出转矩T、输入功率和输出功率各为多少？解：q tq22103rnv0.9280.966VV25010minpp 1p 210.519.5MPaTpV9.510 6250106340.4N m2m23.140.9Pipq9.510 6221033.4810 3W60P0mv Pi0.90.923.4810 32881.4W3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积-42A 1=100× 10m，有

6、杆腔的面-42积 A 2=80×10m，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：（ 1） 两缸承受相同负载（F1=F 2）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？P3解：（ 1）P3 为大气压P30P1 A10.910610010P210010 48010A1 A2440.5 M P aF1F2P2 A1P3 A20.5 106100 10 45000 NV1q1210 3 /60A1100

7、10 40.02 m / sV2q8010 40.020.016 m / sA2100 10 4（ 2）F1 P1 A1P2 A2P1 A1P1 A220.910610010 40.9106/280 1045400 NF2P2 A1P3 A2P1A1 0.9106 /2 100 10 44500 N2(3)因为F1P1 A1P2 A20所以P2P1 A10.910610010 41.125 MPaA28010 4F2 P2 A1P3 A2P2 A1 1.125106 100 10 411.25 KN4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积A 1=100× 10-4 m2，缸 I

8、 负载 F=35000N ，缸运动时负载为零。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)p ApB4MPapc2M P a（2）I 移动：pAF350003.5MPapB100 10 4A1pc2MPaI 到达终端：pA pB 4MPapc2MPa（ 3）移动： pApB pc 0M

9、Pa碰到固定挡块时：pApB4MPapc2MPa4-8.液压缸的活塞面积为A=10 0× 10-4 m2，负载在 500 40000N 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力 6.3MPa，问是否适宜？为什么？解：缸的最大工作压力F40000pA100 10 4 Pa4MPa因调速阀在正常工作时的最小压差p0.5 1.0MPa ，所以液压泵的工作压力pppp4.5 5.0MPa ，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。

10、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 40000N ，液压缸大腔面积A 1=80cm 2, 小腔面积 A 2=40cm 2, 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），活塞的运动速度和回油腔的压力？解：（ 1）如右图：（ 2）1040.184F .v10 3600.053p p .qp255.46（60103）当 V 1=18cm/min 时，P2Pp A1 F5.4 106 8010=4010A244

11、10440.8Mpa当 F=0 时,p2=pp A110.8MpaA21v1( p2 ) 2v2=0.66m/minv2p2 '6-5.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qp 6L / min ，溢流阀调定压力pp3.0MPa ，液压缸无杆腔面积A1 =2010-4 m2，负载F=4000N， 节流阀 为薄壁孔口， 开口 面积为A T =0.0110-4 m2 , cd0.62,900kg / m3 ,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。3）当节流阀开口面积增大到A T1 =0.0310-4 m2 和 A T 2 =0.0510-4

12、m2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pF400010 6 MPa 2MPa1A120 104q1Cd AT2p0.62 0.01 10 4232106 /900 所以活塞运动速度为2.9210 5 m3 / svq12.921045m / s14.6 10 3 m / sA120102）溢流阀的溢流量qyq pq1610 3/602.9210 5m3 / s0.70810 4 m3 / s回路效率cFv400014.610 3100%19.5%pp qp3 1066 103/ 603）当 AT 10.03 10 4 m2时 q J1 3q18.76

13、 10 5 m3 / svqJ 13 14.610 3 m / s43.8103 m / sA1qyq pqJ 16103/608.7610 5m3 / s 0.124 10 4 m3 / s当 A0.05104 m2时 qJ 25q14.610 5 m3/ s8.76L / minq，所以通过节流T 21p阀的实际流量为'qp6L / min ，因此 vqp6103 /60m / s50 103m / s ，qJ 2A2010 41而 qy 06-6 在 图 6-34所 示 的 调 速 阀 节 流 调 速 回 路 中 ， 已 知 qp2 5L / m i，nA 1 =100 10-4

14、 m2， A 2=50 10-4 m2 ，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FFmax30000 N 时仍能正常工作，根据液压缸受力平衡式 py A1p2 A2Fmaxpmin A2Fmax 得py0.5 1065030000100 10 4Pa 3.25MPa104进入液压缸大腔的流量:q1 Av1100 10 40.2103 L /

15、 min2L / min =qp溢流阀处于正常溢流状态，所以液压泵的工作压力pppy3.25MPa2）当F Fmin0时，液压缸小腔中压力达到最大值，由液压缸受力平衡式py A1p2max A2 ，故p2maxA1 py100 3.25 MPa 6.5MPaA2503） FFmax30000 N ，回路的效率最高Fv30000210100%7.4%ppq p3.25625101036-7.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（ 2MPa g10L/min ），且在 pp2.8MPa时 qp 0 ，液压缸无杆腔面积A 1=5010-4 m2，有杆腔面

16、积 A 2 =2510-4 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 q1 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高？能提到多少？解： 1）在 qpq15L / 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pp2.822.8pp105，得 pp =2.4MPa液压缸进口压力p1pppmin2.40.5 MPa1.9MPap1q1p2 q21.950.42510454此时回路效率50 10100% 70.8%cpp qp2.4

17、52）当 p1=1.9MPa 时，负载 F 为F p1 A1p2 A21.91065010 40.4 10625 104 N8500N当负载 F减小 4/5 时， F'1F18500N1700N55'F 'A2p217001062510 40.4MPa0.54MPa此时p1AA5010 45010 411p1'q1p2 q20.5450.42510 45因此回路效率5010 4cpp qp2.45100% 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p11.9MPa、 pJ0.3

18、MPa 时，回路效率为cp11.9100%86.4%p1p11.90.3p1p2q1q34变量泵qp maxpmin2液压缸2q1appqp10ptmax ppp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（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。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

19、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）。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（）间隙和（）间隙，此外还存在（） 间隙，其中（）泄漏占总泄漏量的80% 85%。9双作用叶片泵的定子曲线由两段（）、两段（）及四段（）组成，吸、压油窗口位于（）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（）。二、判断题(对的划“ O”，错的划“ ×” )1.流量可改变的液压泵称为变量泵。 ()2.定量