液压传动习题以及详细解答(天津大学)

页脚页脚.页脚页脚.习题1.根据牛顿摩擦定律，求动力粘度卩的量纲？写出运动粘度U与动力粘度卩的关系式，并推导运动粘度5的量纲？1.解duT=口-dy①卩二Tdu[N]二[M-L-T-2]dyr[M-L-T-2L-2]-[L][卩]=[LT-1]=[ML-1T-1]②Vp二["J[LT-1][ML-3]2.20°C时水的动力粘度卩=1.008X10—3Pa・s,密度p=1000kg/m3，求在该温度下水的运动粘度520C时机械油的运动粘度u=20cst,密度p=900kg/m3，求在该温度下机械油的运动粘度卩。(1.008X10-6m2/s,18X10-3Pa・s)2.解：V二上二1.008X10「3二1.008X10-6m2/s=1.008cstp1000卩=pv=20X10-6X900=18X10-3Pa・s=1.008X10-6m2/s=1.008cst3.图示液压缸直径D=12cm，活塞直径d=11.96cm,活塞长L=14cm，间隙中充以卩=0.065Pa・s的油液，若施于活塞上的力F=8.44N，是求活塞的移动速度V=?(0.494m/s)

题3题4F3.题3题4F3.解：p=AdvAVFh12一心=0.02cmA=兀dL=525.76cm28.44(12-11.96)x10-28.44(12-11.96)x10-2v==2pndL2x0.065x兀x11.96x10-2x14x10-2=0.494m/s4.图示压力表校正器充满油液，其体积压缩系数0=5X10—om2/N，由拧入油缸密封良好的活塞来造成所需的压力。已知活塞直径d=10mm，丝杠螺距t=2mm,当压力为1X10-5Pa时校正器油液体积为200cm3，问要使校正器的校正压力达到200X105Pa时，手轮需转多少圈？（12.7）解:1解:1AvApvAp=(200-1)x105=199x105v=200cm3=2x10-4m3兀，Av=-AS=-d2nt411「兀7)0=-一一d20=-丿40Apv4x5x10-10x199x105x2x10-4

n===12.68兀d213.14x0.012x2x10-3n=12.7(圈)

有一上端封闭、下端开口且插入油中的玻璃管，如图所示。若抽去管中部分空气，使管中油面上升到高于管外油面h=1m处。设油的密度p=900kg/m3,管外大气压力pa=101325Pa，试求管中油面上B点的压力。（92496Pa）解：p=p+rhCBp=p-rhBC=101325-900x9.8x1=92505Pa如图所示，已知容器A中的液体的密度pA=900kg/m3，容器B中液体的密度PB=1200kg/m3，ZA=200mm，ZB=180mm，h=60mm，U形计中测压介质为水银，试求A、B之间的压差。（8350Pa）解：p+rz=P+rz+rhAAABBB汞p一p=rz+rh一rzABBB汞Az=9.8x1200x0.18+13600x9.8x0.06一0.2x9.8x900=8350PaBPdBPd1Jh1「11——7.图示各盛水圆筒，作用于活塞上的力F均为3000N。若：d=lm,h=1m,P=1000kg/m3,试求圆筒底部所受的压力及总压力。（13632Pa,10701N；25097Pa,19701N；13632Pa，10701N)1兀7.解：A=—兀d2=x12=0.785m2144A=丄兀d=x=0.1962524244P1=3821.7FP1=3821.7A=0.7851Fp==15286.62A2rh=9.8x1000x1=9800pa=p1+rh=13631.6Papb=p2+rh=25096.6Papc=p1+rh=13631.6PaF=Ap=10701NFb=pbA1=19701NF=pA1=10701Ncc18.图示测压装置，已知容器A中水面上的表压力PA=0.25X105Pa,h=500mm。求容器B中的压力PB。解:P]=r水(h1+h)+pATOC\o"1-5"\h\zP2=r汞h2+PB②p1=p+rh1③1酒汞ip2=p酒+厂酒h④酒酒丄①③有：p+rh1=r(h1+h)+pA⑤酒汞1水1A②④有：p酒+厂酒hrr汞h2+PB⑥⑥代入⑤有：pB=r(h1+h)+rh1r(h1+h2)+pAB水1酒1—汞12尸4=1000X9.8(0.2+0.5)+800X9.8X0.2-13600X9.8X(0.2+0.25)+0.25X105=—26548PapB=74777PaB绝对图示管道中液体流速高达一定值后，能否将槽中液体吸入管道？若细管处的断面面积A]=3.2cm2，出口处管道断面面积A2=12.8cm2，h=1m，不计液体流动时的能量损失，试求开始能够抽吸液体时的管中流量？(87.78l/min)9.解:冬+性二仝+二r2gr2g

T广A2V2=Qp=T广A2V2=Q1aa112gh'~1112gh'~111—1(3.2x10-4)2(12.8x10-4)2=1.464x10-3m3/s=87.81/minLL题10图示变截面管道，已知细管中的流态为层流，试证明粗管中的流态也一定是层流。10.解：R—"1"1e1VvdvdAv=Av1122Vd2=vD212d2v=v2D21

R=R—<Re2e1De1・•・粗管中一定是层流如图示，当阀门关闭时压力表的读数为2.5X105Pa，阀门打开时压力表的读数为0.6X105Pa。若管道径d=12mm，不及液体流动时的能量损失，求阀题11门打开时管中的流量Q。(1321/min)题11阀门关闭静止时的能量为吕液柱咼r阀门打开后液体的能量为h阀门关闭静止时的能量为吕液柱咼r阀门打开后液体的能量为hr根据能量守恒有:Q2r2gA2八'2(p-p)A2I12(2.5-0.6)X105x3.142x0.0124Q=12=P1000X42=0.002204m3/s=0.132m3/min=1321/min液压油在径为20mm的圆管中流动，设临界雷诺数为2000，油的运动粘度为3X10—m2/s,试求当流量大于每分钟多少升时，油的流动成为紊流？(56.5l/min)12.解:Re=V1vQd=v八ReAvQ=F小RecAvQ>k兀2000xx0.022x3x10-5

=40.02=0.000942m3/s=9.42X10-4m3/s=56.5l/min13.粘度为40X10—5m2/s的油液通过水平管道，油液密度p=900kg/m3,若管道径为10mm,管长为5m,进口压力为40X105Pa，问当流速为3m/s时出口压力为多少？(38X105Pa)13.解：管中液体的流态判别vd3x0.01Re==v40x10-6=750<2200层流对于层流有:.32ylvp—p=Ap=一12d232ylvP2=卩「丁=40x105—32x900x40x10-6x5x3

001=38.3x105Pa14.如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油管直径d=6cm，流量Q=150l/min，液压泵入口处的真空度为0.2X105Pa，油液的运动粘度Y=30X10—5m2/s，p=900kg/m3，弯头处的局部阻力系数.=0.2,管道入口处的局部阻力系数g=0.5，沿程损失忽略不计，试求入吸油高度。(2.16m)题1414.解：对1-1和2-2断面列出能量方程，1-1为基准面P1P1=PaZ1=0Z2=hhw=(^弯+S嘉判别泵入口处的流态4Q4x150x103v===88.5cm/s2兀d2兀x62x60vd0.885x0.0630x10-6Re=^=30x10-6v流态为层流r2g0.2xr2g0.2x105v2—(a900x9.82g20.2x1050.8552900x9.82x9.8(2+0.2+0.5)弋弯武入）av2—22+匚)-V2弯入2g=2.2676—0.10789=2.159（m）=2.16（m）15.某液压泵输出油压p=200X105Pa,液压泵转速n=1450r/min,排量q=100cm3/r，已知该泵容积效率qV=0.95，总效率耳=0.9,试求：1）该泵输出的液压功率（54.9kW）2）驱动该泵的电机功率（51kW）15.解：n=_PQ^（kW）6x107200x105x100x10-3=x0.956x107=45.9（kW）N45.9电机功率为：N、===51（kW）入耳0.916.某液压泵的额定压力为200X105Pa,额定流量Q=201/min,泵的容积效率耳v=0.95,试计算该泵的理论流量和泄漏量的大小。（21.051/min,1.05l/min）16.解：泵的理论流量Q二Q实一理耳0.95v泄漏流量心理-Q厂21・05—20F.05l/min17.已知齿轮泵的齿轮模数m=3,齿数Z=15，齿宽b=25mm,转速n=1450r/min,在额定压力下输出流量Q=25l/min,求该泵的容积效率入。（0.77）17.①低压齿轮泵：2兀k=6.66Q=2nkzm2bnqx10-3(l/min)vQ=6.66x15x0.32x2.5x1450x10-3xqv25nv-6.66x15x0.32x2.5x1450x10-3二0.767若不考虑修正系数K取K=1%~0.814②咼压齿轮泵：2kK—725耳=v7x15x0.32x2.5x1450x10-3=0.7318.已知双作用定量叶片泵的结构参数为：定子长半径R=32.5mm,短半径r=28.5mm，叶片厚度s=2.25mm，叶片宽度b—30mm,叶片数Z=12，叶片倾角0=13。，考虑叶片厚度的影响，求转速n=960r/min时的理论流量。（30.2l/min)18.解R一rQ=2B兀(R2-r)-—-28COS0nqx10-3v(取q=1)v325一285二2x24兀(3252-观)一^13-x12x°0225x960x10-3=2x2.4[7.6616-1.1084]x960x10-3=30.2l/min19.一变量叶片泵的转子半径r=41.5mm,定子半径R=44.5mm,叶片宽度b=30mm,叶片厚度s=1.8mm,转子与定子之间的最小间隙6=0.5mm,试求:1）排量q=16cm3/r时，其偏心量是多少？（0.95mm）2）此泵最大可能的排量是多少？（41.94cm3/r）解：①q=4^ReBe=-=16=0.0954cm4兀RB4兀x4.45x3.0=0.954mm-=4^ReBe=R-r-6=44.5-41.5-0.5=2.5maxq=4kx4.45x3.0x0.25=41.94cm3/rmax=41.94cm3/r=41.941/r如图示，某组合机床动力滑台采用双联叶片泵YB-40/6，快速进给时两泵同时供油，工作压力为10X105Pa；工作进给时，大流量泵卸荷，其卸荷压力为3X105Pa；此时系统由小流量泵供油，其供油压力为45X105Pa，若泵的总效率为耳=0.8，求该双联泵所需电机功率为多少？（0.96kW）20.解：①两泵同时工作时PQN=1PQN=16x107耳10x105x(40+6)6x107x0.8=0.96(kW)PQ+PQPQ+PQ6x107耳3x105x40+45x105x6=0.81(kW)6x107x0.8PQ题21PQ题2121.如图所示差动联接液压缸。已知进油流量Q=301/min，进油压力p=40X105Pa,要求活塞往复运动速度相等，且速度均为v=6m/min,试计算此液压缸筒径D和活塞杆直径d，并求输出推力F。(113mm,80mm,20X103N)21.解：Q兀(D2—d2)4v=v=0.6m/min12TOC\o"1-5"\h\z兀兀(D2—d2)=d2442d2=D2D=\：2dd=-=：3°%10「3=0.0798m~80mm兀i兀/vx6414D=12d=112.87沁113mm兀兀F=P4d2=40X105X4X0.082=20096=2X104N22.有一单杆液压缸，已知缸筒径D=125mm，活塞杆直径d=90mm，进油流量Q=40l/min,进油压力p1=25X105Pa，回油压力p2=0,试求：1)当压力油从无杆腔进入且有杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v1，输出推力F1；2)当压力油从有杆腔进入且无杆腔的油直接回油箱时，活塞的运动速度v2,输出推力F2；3)当差动连接时，活塞的运动速度v3和输出推力F3。(3.26m/min,30664N；6.78m/min，14768N；6.29m/min，15896N)22.解：Q40x10—3/60TOC\o"1-5"\h\zv==1兀兀cD2x0.125244=0.05435m/s=3.26m/min

兀=PA=25x105x4x0.1252=3.0664x104N40x10-40x10-3/60=Q兀(D2—d2)4==0.1129m/s兀4(0.1252—0.092)=6.77m/min兀=pA=25x105x(0.1252-0.092)TOC\o"1-5"\h\z24=0.147678x104N=14768NQ40x10-3/60门门““/.v===0.01048m/s=6.29m/mm3兀兀d2x0.09244兀F=pA=25x105x_x0.092=1.5896x104N=15896N33423.如图示，两液压缸尺寸相同，已知缸筒直径23.如图示，两液压缸尺寸相同，已知缸筒直径D=100mm,活塞杆直径d=70mm，现两缸串联联接，设进油流量Q=25l/min,进油压力p=50X105Pa,两缸上负载F相同，试求两活塞运动速度V］、v2及负载F。(3.19m/min,1.62m/min，25990N)题23解：亠=25x10—3/60=0.053m/s-D2-0.1244=3.19m/min

兀兀v—(D2-d2)3.19x一(0.12-0.072)兀八-X0.124v兀八-X0.1242兀D24=0.0271m/s兀F+—(D2-d2)p42兀-D2PF=4=25993N1D2-d2j1+D2兀X0.12X50X105F=4-匚0.12-0.072)I0.12丿=25993N24.图示增压缸，已知活塞直径=2.59934X10=25993N24.图示增压缸，已知活塞直径D=60mm,活塞杆直径d=20mm,输入压力P]=50X105Pa,求输出压力p]。(450X105Pa)解：题24图p10.06p10.0620.022x50x105=450x105Pa如图示。图a）中小液压缸（面积A1）回油腔的油液进入大液压缸（面积（A3）。而图b）中，两活塞用机械刚性联接，油路联接和图a）相似。当供油量Q、供油压力p均相同时，试分别计算图a）和图b）活塞杆上的推力和运动速度。（pAA23A，pAI，25.解：a)pA2b)Qi=Qi=F=pAiii题26题26题25图示系统，各溢流阀单独使用时的调整压力分别为：pyi=40X105Pa,py2=30X105Pa,py3=20XI05Pa,问当系统的外负载趋于无穷大时，油泵的出口压力为多少？（90X105Pa）

解：卩工=p+p+p=90X105Pa汞y1y2y3图示系统，已知各溢流阀使用时的调整压力分别为：py1=70X105Pa,py2=50X105Pa,py3=30X105Pa,py4=10X105Pa,问当系统的外负载趋于无穷大时,在电磁铁1DT通电或断电的情况下，油泵的出口压力各为多少？(50X105Pa,120X105Pa)27•解：电磁铁通电，溢流阀遥控口起作用p汞=py4=5°X1°5Pa电磁铁断电，溢流阀py3和py4不起作用p汞W+py2=(70+50)X105=120X105Pa题2728.如图示，液压缸A和B并联，若液压缸A先动作，且速度可调。当A缸活塞运动到终点后，B缸活塞才动作。试问图示回路能否实现要求的顺序动作,为什么？0D—*题28题题2828.解：不能实现所要求的顺序动作，因为A先动作时为进口节流调速回路,旁路并联的溢流阀为调压溢流阀，阀此时已经打开，所以即使油缸A运动到终点系统压力也不会再升高，所以B缸前的顺序阀打不开，实现不了顺序动作。29.图示油压机回路中，滑块和活塞的总重G=2.5X104N，活塞直径D=200mm,活塞杆直径d=50mm,顺序阀的调整压力p0=30X105Pa，试问在图示位置时，滑块会不会因自重而下滑？滑块空程向下运动时，压力表的读数为多少(不计摩擦损失)？(20.2X105Pa)兀兀29..解：①A=—(D2-d2)=(0.22-0.052)=0.0294375m22442.5x1040.0294375二8.4925X105Pa・.•p<p0=2.5x1040.0294375二8.4925X105Pa・.•p<p0=30X105Pa・•・滑块不会因自重而下滑②滑块空行程下移时Ap—GP=~2~~0A10.0294375x30x型—2.5x104兀x0.22=2.02x105Pa30.如图示，两个减压阀串联，已知减压阀的调整值分别为：PJ1=35X105Pa，PJ2=20X105Pa，溢流阀的调整值Py=45X105Pa，活塞运动时，负载力F=1200N，活塞面积A=15cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：1)活塞在运动时和达到终端位置时，A、B、C各点的压力为多少？F(运动时：PA=PB=PC==8X105Pa，终点：PC=20X105Pa，PB=45X105Pa，ABCACBPA=35X105Pa)A2)若负载力增加到F=4200N,所有阀的调整值仍为原来数值，这时A、B、FC各点的压力为多少？(PJ2<-=28X105Pa推不动活塞，PC=20X105Pa，PBA=45X105PaPa=35X105Pa).30-解：1)①活塞运动时p=—=1200=8X105PaiA15x10-4p=p=p=p=8X105PaAB=45X105PaPa=35X105Pa).30-解：1)①活塞运动时p=—=1200=8X105PaiA15x10-4p=p=p=p=8X105PaABc1②活塞到达终点位置时pC=20X105PapA=35X105PapB=45X105Pa2)—=4200N时运动时F4200p==—1A15x10-4=28X105PapC=20X105Pa此时推不动负载。pA=35X105PapB=45X105Pa液压泵启动后，两换向阀处于中位；(40X105Pa,40X105Pa,20X105Pa)1DT通电，液压缸I活塞运动时及活塞运动到终端后；(缸运动时:PA=PB=3.5MPa,AB题31PC=2MPa；终点时：PA=PB=4MPa,PC=2MPa)题31CABC

3）1DT通电，2DT通电，液压缸II活塞运动时及活塞碰到固定挡块时。（运动时：PA=PB=PC=0碰挡块时：PA=PB=4MPa,PC=2MPa)ABCAbC31..解：1)pA=40X105PapB=40X105PapC=20X105Pa2）①1DT通电油缸活塞运动时p=F=35000=35X105Pa1A100x10-4pB=P]=35X105PapA=pB=35X105PapC=20X105Pa②活塞运动到终点时pA=40X105PapB=pA=40X105PapC=20X105Pa3)①2DT通电油缸活塞运动时F=0p=0Pc=0题32Pb=0题32Pa=0②活塞运动到终点时pC=20X105PapA=pB=40X105Pa如图示，两个减压阀并联,已知减压阀的调整压力分别为：PJ1=20X105Pa,PJ2=35X105Pa,溢流阀的调整压力Py=45X105Pa,活塞运动时，负载力F=1200N,活塞面积A=15cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：1）活塞在运动时和达到终点端位置时，A、B、C各点的压力为多少？（运F动时：PA=PB=PC=Pl==8X105Pa；终点时：PA=PC=35X105Pa,PB=45XABCLAACB105Pa）2）若负载力增加到F=4200N,所有阀的调整值仍为原来数值，这时A、B、C各点的压力为多少？（运动时：PA=PB=PC=28X105Pa；终点时：PA=PC=35X105Pa,PB=45X105Pa）32.解：1）①活塞运动时p=—=1200=8X105Pa2A15x10-4pA=pC=8X105PaPB=PC=8X105Pa②活塞到达终点位置时pA=pC=35X105Pa（减压阀A、C均关闭）pB=45X105Pa2）F=4200NF4200运动时：p===28X105Pa2A15x10-4pA=pC=28X105PapB=28X105Pa终点时：pA=pC=35X105PapB=45X105Pa33.图示回路中，已知液压缸径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，负载F=25000N。试求：1）为使节流阀前、后压差为3X105Pa，溢流阀的调整压力应为多少？1页脚1页脚.页脚页脚.2）溢流阀调定后，若负载降为15000N时，节流阀前、后压差为多少?3）当节流阀的最小稳定流量为50cm3/min时，该回路的最低稳定速度为多少?4）当负载F突然降为0时,液压缸有杆腔压力为多少?5）若把节流阀装在进油路上,液压缸为有杆腔接油箱，当节流阀的最小稳定流量仍为50cm3/min时，回路的最低稳定速度为多少?X105Pa，0.64cm/min)33.解：1)p=Ap2兀A=D2=7.85x10-34兀=4(D2-d2)=4^035x10-3pA+Fp=p=2―2溢1A1_3x105x4x10-3+250007.85x10-3=33.376x105Pa2)pA—F33.376x105x7.85x10-3—15000p=—1―12=2A24x10-3=28x105PaAp=p=28x105Pa23)v==50x10「3/60=1.25cm/min=0.02cm/sminA4x10-324）当F=0时pA=pA1122=65.5x105Pa33.376x105x=65.5x105Pap2二5）节流阀装进油路上vminQ——vminQ——minA150x10-3/607.85x10-3二0.0106cm/su0.64cm/min34.图示旁路节流调速回路，已知液压缸无杆腔面积A1=100cm2,有杆腔面积A2=50cm2，溢流阀调整压力p=30X105Pa,泵输出流量Q=10l/min,通过2ypi~2节流阀流量Q=C-a-Ap，其中C=0.67,a=0.01cm2,p=900kg/m3，不计P管路损失，试求：1）负载F=2500N时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？2）负载F=9000N时，液压缸活塞运动速度、泵的工作压力及回路效率各为多少？（90.5cm/min,2.5X105Pa,0.9；82.1cm/min,9X10Pa,0.82）p泵=p=2.5p泵=p=2.5X105PaQv=1A1Q=0.67x0.01x10-—x2.5x105900=1.579x10-5m3/s=9.475x10-4m3/min=9.475X10T〃min=0.95l/minQ=Q-Q=10-0.95=9.05l/min10Q9.05x103cm3/minv=1==90.5cm/mmA100cm21=1.5cm/sPQ9.050耳===0.905PQ10102)=92)=9x105Pap=-^=—A100x10-412Q=0^7x0^x10-“硕x9x105=2.996x10-5m3/s=1.798l/minQ=Q-Q=10-1.798=8.2l/min10Q8.2x103cm3/minv=1==82cm/mmA100cm21=1.367cm/s8.2P1Q8.2P1Q010=0.8235.图示进油路节流调速回路，已知液压缸有效面积A1=2A2=50cm2,泵的输出流量Qp=10l/min，溢流阀调整压力py=24X105Pa，通过节流阀流量Q=C-a-Ap，其中C=0.62,a=0.02cm2,p=900kg/m3，不计管路损失，P试分别计算F=10000N，5500N，0，三种负载情况时，液压缸的运动速度和速度刚度。(0.74cm/s，5405N・s/cm；1.33cm/s,9744N・s/cm；1.81cm/s，13260N・s/cm)页脚页脚.页脚页脚.35.解：1)p1p1F=—1-=A1=10000N10000=20x105Pa50x10-4Ap=py一p=24x105一20x105=4x105PaX4XX4X105Q=辱7Ap=0.6220.02210一4丽=3.6969x10-5m3/s=2.2181/min=44.36cm/minQ2.218x103cm3/minv==44.36cm/minA50cm21=0.74cm/s24x105x50x10-4-100000.5x0.74x10-2=540540N-s/m=5405.4N-s/cmF55002)p=-^==11X105Pa1A50x10-41Ap=p-p=24x105-11x105=13X105Pay1r^2Q=0.62x0.02x10-4x13x105=6.665x10-5m3/s900=3.999l/minQ3.999x103cm3/minv==—A50cm21=1.333cm/s=79.98cm/min24x105x50x10-4-55000.5x1.333x10-2=975243N-s/m=9752.43N-s/cm3)F3=0p=-^=0iAiAp=p—p=24x105Pay1I2Q=0.62x0.02x10-4x24x105=9.05x10-5m3/s900=5.433l/minQ5.433x103cm3/min..v===1.81cm/sA50cm21=108.6cm/min24x105x50x10-4—00.5x1.81x10-2=1325966.8N-s/m=13259.7N-s/m36.图示液压系统，液压泵流量Qp=25l/min,负载F=40000N,溢流阀调整压力py=54X105Pa,液压缸两腔有效面积分别为A]=80cm2，A2=40cm2，液压缸工进速度v=18cm/min，不计管路损失和液压缸摩擦损失，试求：1）工进时液压系统效率；2）负载F=0时，活塞运动速度和回题36油腔压力。（0.053；66cm/min，108X105P）36解:八Fv40000x18x10-236解:1)n===0.053pQ54x105x25x10-3/60yp2)F=0V=Q2

A2AA=—1A280Py=40X54X105=108X105PaQ2Q2I=40X10-4X18X10-2=1.2X10-5m3/s60Q2IAp―1yA2工=80X10-4X54X105二40000=8x105Pa40x10-4Ca=Q—p

\P211.2X10-5為x8x105=2.84x10-71r\~Ir\Q=Cap=2.84x10-72P忡2=4.3997x10-5m3/s\900X108X105v=Q=4.3997X10-=1.1x10-2m/sA2=0.66m/min=66cm/min40x10-437.由定量泵和变量液压马达组成的容积调速回路，已知泵的排量为50cm3/r，泵的转速为1000r/min,液压马达排量的变化围为1.25~50cm3/r,安全阀的调定压力py=100X105Pa。设泵和马达的容积效率和机械效率都是100%。试求：1）马达的最高、最低转速；2）在最高和最低转速下，马达能输出的最大扭矩；3）马达在最高和最低转速下能输出的最大功率。题38(4000r/min,1000r/min,19.9N・m,79.6N・m,8.33kW)37.解：1)nqn-112q21000X50[n2max二4000r/minn二二$212.5〜50n二1000r/min2min2)“pq100x105x(12.5〜50)x10-6M-^2—')-19.9〜79.6Nm2兀2兀3)N=n1pq1=1000X100X105X50X10-6-8333W-8.333kW6038.图示变量泵——定量马达系统，已知液压马达的排量qm=120cm3/r,油泵排量为qp=10〜50cm3/r，转速n=1200r/min，安全阀的调定压力py=100X105Pa。设泵和马达的容积效率和机械效率均为100%，试求：马达的最大输出转矩M和最大输出功率N及调速围。（191N・m,10kW，100〜500r/min）maxmax38..解：pq100X105X120X10-6M一二2--191Nm2兀2兀N-npq-1200X100X105X50X10-660-10000-10kWqn1200x(10—50)(100/.n一亠亠--(100〜500)r/mm2q120239.图示油压机系统，其工作循环为快速下降一压制一快速退回一原位停止。已知：1）液压缸无杆腔面积A]=100cm2，有杆腔有效工作面积A2=50cm2,移动部件自重G=5000N；2）快速下降时的外负载F=10000N，速度v1=6m/min；3）压制时的外负载F=50000N,速度v2=0.2m/min；4）快速回程时的外负载F=10000N，速度v3=12m/min。管路压力损失、泄漏损失、液压缸的密封摩擦力以及惯性力等均忽略不计。试求：1）液压泵1和2的最大工作压力及流量。

阀3、4、6各起什么作用？它们的调整压力各为多少？(50X105Pa,30X105Pa,2l/min,58l/min；50X105Pa,30X105Pa,10X105Pa)题39题题39图示液压系统中，液压缸直径D=70mm，活塞杆件直径d=45mm,工作负载P=16000N，液压缸的效率耳m=0.95，不计惯性力和导轨摩擦力。快速运动时速度v1=7m/min，工作进给速度v2=53mm/min，系统总的压力损失折合到进油路上为YAp=5X104Pa。试求：1）该系统实现快进一工进一快退一原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。2）计算并选择系统所需元件，并在图上标明各元件型号。某厂拟自制一台单缸传动的液压机，要求液压系统满足下列要求：1）必须完成的工作循环是：低压下行一高压下行一保压一高压回程一低压回程一上限停止。5X105X105N最大压制力最大回程力12X103N低压下行速度25mm/s高压下行速度1mm/s低压回程速度25mm/s高压回程速度2.5mm/s3）自动化程度为行程半自动。试确定：1）液压缸径D及活塞杆直径d2）该液压机的液压系统图3）液压泵的电机规格型号。1.解duT=口-dydu□二t——dy习题解答[N]二[M-L-T-2]r[M-L-T-2L-2]-[L][LT-1][LT-1]=[ML-1T-1][ML-1T-1]二[LT-1][ML-3]2.解:卩1.008X10-3二1.008X10-6m2/s=1.008cst1000卩=pv=20X10-6X900=18X10-3Pa・s=1.008X10-6m2/s=1.008cst题4题4题3Ff3.解：R=A竺AVdyhFhv=——pA12-11.962=0.02cmA=ndL=525.76cm2F(D-d)8.44(12-11.96)x10-2v==2pndL2x0.065x兀x11.96x10-2x14x10-2=0.494m/s4.解：14.解：1Av卩=-丁Ap=(200-1)x105=199x105v=200cm3=2x10-4m3Av=-AS=-d2nt4卩=-丄丄仝d2ntAp八44PApv4x5x10-10x199x105x2x10-4

n===12.68兀d213.14x0.012x2x10-3n=12.7(圈)解：p=p+rhCBp=p-rhBC=101325-900x9.8x1=92505Pa解：p+rz=P+rz+rhAAABBB汞p一p=rz+rh一rzABBB汞Az=9.8x1200x0.18+13600x9.8x0.06-0.2x9.8x900=8350Pa1兀7.解：A=—兀d2=x12=0.785m21441兀d2A=—兀d=x=0.1962524244p1F3000===3821.7A0.7851p2F==15286.6A2rh=9.8x1000x1=9800pa=p1+rh=13631.6Papb=p2+rh=25096.6Papc=p1+rh=13631.6PaFa=A1pa=10701Na1aFb=pbA1=19701NFc=pcA1=10701Ncc18.解：P]=r水(h]+h)+pAP2=r汞h2+PBp=p＋rh酒汞1p2=p＋rh1酒酒1①③有：p+rh[=r(人+h)+pA酒汞1水1A②④有：P酒+厂酒h1=r汞h2+P⑥代入⑤有：pB=r(h1+h)+rh1r(h1+h2)+pAB水1酒1—汞12A=1000X9.8(0.2+0.5)+800X9.8X0.2①②③④⑤⑥-13600X9.8X(0.2+0.25)+0.25X105=－26548PapB=74777PaB绝对9.解:冬+性二厶+■r2gr2g10.p=p-rhp-p=rh1aa1v2-v22gQ22gA2T广A2v广QQ=：2g1-1A2A2'122x9.81x1I1-1(3.2x10-4)2(12.8x10-4)2=1.464x10-3m3/s=87.81/minRvd—11e1VRvdCCe2Vd=d1d=D2Av=Av1122vd2=vD212d2v=v2D21d2DvddR=v=^―e2D21VVDdR=R—<Re2e1De1・•・粗管中一定是层流11.解：阀门关闭静止时的能量为p液柱高r阀门打开后液体的能量为厶+上r2g根据能量守恒有：p=h+Zrr2gv2Q2Q2v2Q2Q2A22gA2八'2(p—p)A2I12(2.5—0.6)X105x3.142x0.01241000X42Q1000X42p=0.002204m3/s12.解：=0.132m3/min=12.解：Re=VdvQd=vReAvQ=hRecAvQ兀2000xx0.022x3x10-54002

=0.000942m3/s=9.42X10-4m3/s=56.5l/min13.解：管中液体的流态判别Re=Vd=3X0.01=750<2200层流

v40X10-6对于层流有：p—p=App—p=Ap=132ylvd2p2=p132ylvd20.012=40X105-32X900X40X10一6X5X0.012=38.3X105Pa14.解：对1-1和2-2断面列出能量方程，1-1为基准面pav2pav21+4^+z=2+亠亠+z+h

r2g1r2g2w

v2因V1°OPi=PaZ1=Oz2=hhw=(匚弯+^)2g判别泵入口处的流态—88.5cm/s_4Q_4x150x103

v——88.5cm/s2兀d2兀x62x60vdRe—^―0.885x0.0630x10-6—1770<2300v2v2P-P0v2h—a2——r2g0.2x105—巴(O+g+匚)900x9.82g2弯=入丿(2+0.2+0.5)0.2x10(2+0.2+0.5)900x9.8—2x9.82.2676—0.107892.159(m)2.16(m)15.解：①“-黑丽）200x105x100x10—3x0.956x10745.9(kW)②电机功率为：N45.9N————9—51(kW)入耳0.916.解：①泵的理论流量Q—Q实—-理耳0.95v②泄漏流量QQ理—Q厂21・05—20F.05〃罰页脚页脚.页脚页脚.2页脚2页脚.17.①低压齿轮泵：2碌=6.66Q=2nkzm2bnqx10-3(l/min17.①低压齿轮泵：2碌=6.66Q=2nkzm2bnqx10-3(l/min)vQ-6.66x15x0.32x2.5x1450x10-3xqv25nv-6.66x15x0.32x2.5x1450x10-3二0.767若不考虑修正系数K取K=1耳严0.814②咼压齿轮泵：2兀K=725耳=v7x15x0.32x2.5x1450x10-3=0.7318.解：R—rQ=2B兀(R2-r)-—-28cos0nqx10-3v(取q=1)v325-285二222”⑶252-2・852)-^13-x122°.°225=2x2.4[7.6616-1.1084]x960x10-3=30.2l/min19.解：①q=4^ReBe=q=16=0.0954cm4兀RB4kx4.45x3.0=0.954mmq=4kReBe=R-r-8=44.5-41.5-0.5=2.5maxq=4kx4.45x3.0x0.25=41.94cm3/rmax=41.94cm3/r=41.94l/r20.解：①两泵同时工作时N=1PQ6x107q10x105x(40+6)6x107x0.8x960x10-3=0.96(kW)¥1+PQ=3x105x40+45x105x6=0.81(kW)6x107q6x107x0.821.解：

v=v=1兀/d24=Q兀(D2—d2)4v=v=0.6m/min12(D2一d2)=d2442d2=D2D=x，2dd=：2=：3°X10「3=0.0798m~80mm冗丨冗，E"x6D=、：2d=112.87沁113mm兀兀F=P匸d2=40X105X匸X0.082=20096=2X104N22.解：Q=40x10-3/60兀兀八vD2x0.125244=0.05435m/s=3.26m/min兀=PA=25X105X4X0.1252=3.0664X104N40x10-40x10-3/60=Q兀(D2—d2)4==0.1129m/s兀4(0.1252-0.092)=6.77m/min兀=pA=25x105x(0.1252-0.092)24=0.147678x104N=14768N

=Q=^T

d24=Q=^T

d24==0.01048m/s=6.29m/mm-x0.0924=pA=pA3=25x105xx0.092=1.5896x104N=15896N423.解：=25x1°-3/6°=0.053m/s-0.124=31.9m/min-v—(D2一d2)3.19x一(0.12-0.072)=—^=4=1.626m/min-X-X0.124D24=0.0271m/s-F+-F+4(D2-d2)p---F+—(D2-d2)D2=D2p444-4D2p一4=25993N.D2-d21+D2丿-x0.12x50x1054仁0.12-0.072)I0.12丿=2.59934x104N=25993N24.解：D20.062p2d20.022x50x105=450x105Pa25.解：a)pA2=pA1p1F=pApA2=pA1p1F=pA13AAQ1=Avv=v=Qi=AAb)F=pAv=v126.解：1DT2DT3DT4DT差动快进—+—+慢速工进—++—快退+——+停止、泵卸荷————27.解：1DT2DT3DT4DT压力油腔运动方向运动速度油缸输出力1—++—ca下Q/(A3—A1)(A3—A1)P2+——+c下Q/A3A3P3+———be下Q/AAp

4—+—+ba下Q(A—A3—A1)pA—A—A315—+——a上Q/A]A1p6————无浮动00解：〃工=p+p+p=90X105Pa汞y1y2y3解：①电磁铁通电，溢流阀遥控口起作用P汞=py4=50X105Pa②电磁铁断电，溢流阀py3和py4不起作用〃工=py]+py2=(70+50)X105=120X105Pa解：不能实现所要求的顺序动作，因为A先动作时为进口节流调速回路,旁路并联的溢流阀为调压溢流阀，阀此时已经打开,所以即使油缸A运动到终点,系统压力也不会再升高，所以B缸前的顺序阀打不开，实现不了顺序动作。兀兀解：①A=—(D2-d2)=(0.22-0.052)=0.0294375m22442.5x1040.0294375二8.4925X105Pa・.•p<p0=30X105Pa・•・滑块不会因自重而下滑②滑块空行程下移时Ap-Gp=—2―0A10.0294375x30x105-2.5x104=2.02x105Pa32.解：1)①活塞运动时Fp==1A15x10-41200iX0.22=8X105Pap=p=p=p=8X105PaABc1②活塞到达终点位置时pC=20X105PapA=35X105PapB=45X105Pa2)F=4200N时运动时F4200p==—iA15x10-4=28X105PapC=20X105PaPA=35X105Pa此时推不动负载。pB=45X105Pa33.解：1）pA=40X105PapB=40X105PapC=20X105Pa2）①1DT通电油缸活塞运动时F35000p==1A100x10-4=35X105PapB=p1=35X105PapA=pB=35X105PapC=20X105Pa②活塞运动到终点时pA=40X105PapB=pA=40X105PapC=20X105Pa3）①2DT通电油缸活塞运动时F=0p=0Pb=Pa=②活塞运动到终点时pc=20X105PapA=pB=40X105Pa34.解：1）①活塞运动时F1200p=—=—2A15x10-4=8X105PapA=pc=8X105Pa3)3)页脚.3)3)页脚.PB=Pc=8X105Pa②活塞到达终点位置时pA=pC=35X105Pa(减压阀A、C均关闭)pB=45X105Pa2)F=4200NF4200①运动时：p===28X105Pa2A15X10-4pA=pC=28X105PapB=28X105Pa②终点时：pA=pC=35X105PapB=45X105Pa35.解：1)p=Ap2兀A=D2=7.8