(完整版)左健民液压与气压传动第五版课后答案1-11章

gg1.6810Pas液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为18103m3，质量为16.1kg，求此液压油的密度。解：m=16.1-3=8.94102kg/m3v1810-31-2某液压油在大气压下的体积是50103m3，当压力升高后，其体积减少到49.9103m3，取油压的体积模量为K700.0Mpa，求压力升高值。解：' '33343VV'V0'49.910350103m3 1104m3由KPV0知： pkV70010613104pa1.4Mpa501031-3图示为一粘度计，若D=100m，md=98mm,l=200mm外,筒转速n=8r/s时，测得转矩T=40Ncm,试求其油液的动力粘度。两边积分得T2l(d2D2u0解：设外筒内壁液体速度为u0nD83.140.1m/s2.512m/sFfAT

rg2rldu

dydydu0.423.140.2(0.02980.51202.1)pgs0.051pgs0.1pags0.051pags1-4用恩式粘度计测的某液压油（850kg/m3)200Ml流过的时间为t1=153s1-4用恩式粘度计测的某液压油（20C时200Ml的蒸馏水流过的时间为t2=51s，求该液压油的恩式粘度E，解：E解：Et11533t2516.316252(7.31E6.E31)106m/s1.98105m2/s1）g2gg2g1）g2gg2g#减压阀都不工作，阀口常开，相当于一通道，又ppY，溢流阀关闭，所以，pApBpC0.8Mpa2)停在终端位置时，pA3.5Mpa,pB4.5Mpa,pC2Mpa此时，液压阀的负载无穷大，使得减压阀2、1相继工作，故pC2Mpa,pA3.5Mpa，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pB4.5Mpa。3如图6-7所示的平衡回路中，若液压缸无杆面积为A180104m2，有杆面积A240104m2，活塞与运动部件自重G=6000N，运动时活塞上的摩擦力为Ff2000N，向下运动时要克服负载阻力为FL24000N，试问顺序阀和溢流阀的最小调整压力各为多少？解：顺序阀最小调整压力G6000PA240104pa1.5Mpa，溢流阀最小调整压力：PFLFfPFLFfP2A2GPA2400020001.510680106000pa3.25Mpa6.4如教材6-10图所示的回油节流调速回路，已知液压泵的供油量qp25L/min，负载40000N，溢流阀调整压力pp5.4Mpa，液压缸无杆面积为A180104m2，有杆面积A240104m2，液压缸工进速度v0.18m/min，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试计算：)液压缸工进时液压系统的效率

）当负载为0时，活塞的运动速度和回油腔的压力解：1）FV

c解：1）FV

cpq5.410620103/60P1A1P1A1P2A2 Fl在F=0时，回油路压力P20P1A1PYAP20P1A1PYA15.410680104A24010Pa10.8MPa此时，有杆腔回油量（节流阀过流量）在F=40000N时，回油压力P21P1A在F=40000N时，回油压力P21P1A1FlA2Pa0.8MPa1）此时，有杆腔回油量（节流阀过流量）q02PCdA0q02PCdA0CdA02P20A2V401040.18/60m401040.18/60m3/s12106m3/s2）q1 10.812106m3/s44.1106m3/s6q044.1104 0.011m/s66cm/minA2 401046.5如教材6.5如教材6-9a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pp3.0Mpa，液压缸无杆腔面积A10.03104m2，负载为4000N，节流阀为薄壁孔口，开口面积为AT0.01104m2,Cd0.62, 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：P1A1FP1FA1P1FA140004Pa2MPa20104设泵出口压力PpPY，则节流阀过流量2P0.620.011042(32)106CdAT9002.92105m3/sqP0.1103m3/sVAq1qVAq1qyqp0.11032.92105m3/s0.7104m3/s所以，溢流阀稳定溢流，活塞运动速度52.921053回路效率FV4000614.6103m/s14.610FVm/s14.6103m/spq3102）溢流阀溢流量0.110pq2）溢流阀溢流量3)当AT0.03104m2时同1）节流阀过流量q节1=0.620.0310-4 2(32)106=8.6790010-5m3/s<qp0.110-3m3/s0.124100.124104m3/sqyqpq节10.11038.761020104m320104活塞运动速度q节1A18.7610520104m/s43.8103m/s当AT0.05104m2时同理 q节214.6105m3/sqp0.1103m3/s显然不可能，所以节流阀不起作用q节2qp0.1103m3/s活塞运动速度q节20.1103V节2 4m/s0.05m/sA20104溢流阀当安全阀用qy06在6-58所示的调速阀节流调速回路中已知qp25L/min，A11004m2，A250104m2，F由0增至30000N时活塞向右移动速度基本无变化，V0.2m/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）液压缸所能达到的最高工作压力是多少？3）回路的最高效率为多少？所以，pYA2pminA1解：1）无杆腔流量，qVA1所以，pYA2pminA1解：1）无杆腔流量，qVA10.2100104m3/s2L/minqp所以溢流阀处于稳定溢流状态， pppy当负载为3000N时，对液压缸列平衡方程：p1A1p2A2FLmax式中，p1pY,p2pminLmax501040.51061001030000pa3.25Mpa2）由以上等式p1A1p2A2FLmax知，p1pY恒定，当FL最小时，p2最大此时p2A1pY1003.25Mpa6.5MpaA2 503）回路最高效率cFV31003.267.4%cppqp3.25251031067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，若变量泵的拐点坐标为（2Mpa,10L/min），且在pp2.8Mpa时qp0，液压缸无杆面积为A150104m）在负载减小4/5，即F'1/5F c'F/A11c）在负载减小4/5，即F'1/5F c'F/A11c14.2%pp 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86%，该回路适合负载变化大，速1.90.5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p15.5Mpa，流量为2L/min，若可采用单泵流量为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0.8，溢流阀调定压力pP6.0Mpa，双联泵中低压泵卸荷压力p20.12Mpa，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 100%）压阀调压值为0.4Mpa，试求：）在调速阀通过的流量q=5L/min时，回路的效率是多少？）若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高？22.8解：1）在稳态工作时，qpq1，由其调速特性图知pp22.8Mpa2.4Mpa则p1ppVp（2.40.5）Mpa1.9Mpap11.9Mpa时，p1p1Vpp1p2A2/A11.90.425/50cp11.9Mpa时，p1p1Vp解：采用单泵：快进时工作压力p=0， 0工进时p1q1ppqp5.52180%5.8%1625采用双泵：快进时0工进时p1q115.5280%36.6%ppqp64第七章典型液压传动系统1根据图7-1的YT4543型动力滑台液压系统图，完成以下各项工作：1）写出差动快进时液压缸左腔压力p1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打开？3）在限压式变量的p-q曲线上定性表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。2图7-7所示的压力机液压系统能实现“快进——慢进——保压——快退——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控制技术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，控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部分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控制、速度控制、压力控制等。液压传动是根据机械设备的工作要求，选用适当的液压基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。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—机械转换装置、液压放大器和反馈（平衡）机构三部分组成。电气—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—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，实现控制功率的转换和放大。反馈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。伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服系统易实现计算机控制。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、加速度及力控制。它是电液伺服系统的核心元件，其性能对整个系统的特性有很大影响。8-3电液比例阀由哪两大部分组成？它具有什么特点？答：电液比例阀由常用的人工调节或开关控制的液压阀加上电气—机械比例转换装置构成。常用的电气—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，对液压阀进行控制。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控制，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、远距离控制或程序控制、但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。8-4微机电液控制系统的主要组成是什么？有何特点？答：微机电液控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—机械转换器、主控制器（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控制系统。是一个涉及传感技术、计算机控制技术、信号处理技术、机械传动技术等技术的机电一体化系统。这种控制系统操作简单，人机对话方便；系统功能强，可以实现多功能控制；通过软件编制可以实现不同的控制算法，且较易实现实时控制和在线检测。第九章液压系统的设计与计算第十章气压传动基础知识10-1在常温t=20℃时，将空气从0.1Mpa（绝对压力）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=40℃，又经过若干小时罐内温度降至室温t=10℃，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10℃的只有空气（设大气压力近似为0.1MPa）？[解]已知：p10.8MPaT1（27340）K313KT2（27310）K283K由等容过程状态方程可得TOC\o"1-5"\h\zT2 283\o"CurrentDocument"p2p120.8MPa0.72MPaT1 313则表压力为p2(0.720.1)MPa0.62MPa由等温过程状态方程可得V1p2V20.7240L288Lp1 0.1ΔVV1V2(28840)L248L即罐内压缩了248L室温为10°C的自由空气。第十一章气源装置及气动辅助元件11-1简述活塞式空气压缩机的工作原理。答：活塞式空气压缩机是通过曲柄连杆机构使活塞作往复运动而实现吸、压气，并达到提高气体压力的目的。单级单作用压缩机工作原理图主要由缸体 1、活塞2、活塞杆3、曲柄连杆机构4、吸气阀5和排气阀6等组成。曲柄由原动机（电动机）带动旋转，从而驱动活塞在缸体内往复运动。当活塞向右运动时，气缸内容积增大而形成部分真空，外界空气在大气压力下推动吸气阀5而进入气缸中；当活塞反向运动时，吸气阀关闭，随着活塞的左移，缸内空气受到压缩而使压力升高，当压力增至足够高（即达到排气管路中的压力）时排气阀6打开，气体被排出。并经排气管输送到储气罐中。曲柄旋转一周，活塞往复行程一次，即完成一个工作循环。但压缩机的实际工作循环是由吸气、压缩、排气和膨胀四个过程所组成。11-2简述油雾器的工作原理及分类。答：油雾器是以压缩空气为动力，将润滑油喷射成雾状并混合于压缩空气中，使该压缩空气具有润滑气动元件的能力。油雾器的工作原理如图所示，假设气流通过文氏管后压力降为p2，当输入压力p1和p2的压差△p大于把油吸引到排出口所需压力ρgh时，油被吸上，在排出口形成油雾并随压缩空气输送出去。若已知输入压力为p1，通过文氏管后压力降为p2。而△p=p1-p2，但因油的粘性阻力是阻止油液向上运动的力，因此实际需要的压力差要大于ρgh，粘度较高的油吸上时所需的压力差就较大。相反，粘度较低的油吸上时所需的压力差就较小，但是粘度较低的油即使雾化也容易沉积在管道上，很难到达所期望的润滑地点。因此，在气动装置中要正确选择润滑油的牌号。油雾器的分类：不给油润滑：采用橡胶材料作为滑动部位的密封件，密封件带有滞留槽结构内存润滑脂来润滑。喷油润滑：有油雾器和集中润滑元件两种。注意事项：1、不给油润滑元件也可给油