液壓作業(yè)參考資料

1、芄液壓與氣壓傳動(dòng)各種重點(diǎn)作業(yè)題薁第一章習(xí)題蒀1-1某液壓油在大氣壓下的體積是 50L，當(dāng)壓力升高后其體積減少到 49.9L，設(shè)液壓油的 體積彈性模量K =7000 105Pa，求壓力升高值。螅解：；KP VV5(Pa) =14 105 Pa57000 10(49.9 -50)50莁1-2用恩氏粘度計(jì)測(cè)得850kg/m3的某種液壓油200mL流過(guò)的時(shí)間t廠153s。20C時(shí)200mL蒸餾水流過(guò)的時(shí)間t2=51s。問(wèn)該液壓油的0E為多少？動(dòng)力粘度J(Pa s)為多少？運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s)為多少？芇解:15351膈=(7.31E6.31)10-6= (7.31 36.313_6 2-6 2)10 (

2、m2/s) = 19.83 10 m2/s附圖1題F-3圖肅-二-850 19.83 10(Pa s) 0.169 105Pa s肁1-3如題1-3圖所示，容器A內(nèi)充滿(mǎn)著卜-900kg/m3的液體，汞U形測(cè)壓計(jì)的h = 1m,s 0.5m，求容器A中心壓力。艿解：設(shè)B、C為等壓面，容器A中心壓力為pA，則:Pb = Pc芆 Pb = PZa PaPc = :?汞 gh Pa螆得：igZA - Pa =卜汞 gh Pa袂容器A中心的絕對(duì)壓力為：Pa 二 g(汞h - ：乙)Pa 莀=9.81 (13.6 103 1 -0.9 103 0.5) 1.01 105(Pa)=2.31 105Pa蒞容器

3、A中心的相對(duì)壓力為：膅 Pa-Pa 二 g( 7汞 h-NA) =9.81 (13.6 103 1 -0.9 103 0.5)(Pa) =1.3 105Pa薂1-4如題1-4圖所示，具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面與大氣相同的槽設(shè)液體的密度= 1000kg / m3，試求容器內(nèi)的真空附圖2題1圖中，液體在管中上升的高度h =0.5m度。腿解：根據(jù)液體靜力學(xué)基本方程螇 Pb = Pa gh（ 1）蚅液面的壓力即為大氣壓，即:腿將（2）代入（1）得：Pa = Pa Tgh裊容器內(nèi)的真空度：Pa - Pa = Jgh =1000 9.81 0.5(Pa) =4900Pa肅1-5如題1-5圖

4、所示，直徑為d,質(zhì)量為m的柱塞浸入充滿(mǎn)液體的密閉容器中， 在力F的 作用下處于平衡狀態(tài)。若浸入深度為 h,液體密度為p，試求液體在測(cè)壓管內(nèi)上升的高度X。附團(tuán)m題1-5芀解：設(shè)柱塞底部的壓力為p羋以柱塞為研究對(duì)象，列受力平衡方程式:兀 ，2 L蒃 p d F mg ( 1) 4螃 P = :?g(x h)(2)肇將（2）代入（1）、兀 2g(x h)d2 = F mg4F mgr 兀 2g da 44(F mg)d2-g-h膀1-6如題1-6圖所示，將流量q=16L/min的液壓泵安裝在油面以下，已知油的運(yùn)動(dòng)粘度= 0.11cm2/s，油的密度=880kg/m3，彎頭處的局部阻力系數(shù)=0.2，其

5、他尺寸如圖所示。求液壓泵入口處的絕對(duì)壓力袇解：求吸油管中的流速jid416漢10漢43260 3.14 (20 10 )(m/s)二 0.85m/s附圖4岐圈螀求雷諾數(shù)羈Re二vd0.85 20 10；0.11 10*= 1545 :：: 2320羅求沿程壓力損失64 lRe dv221545 0.02880 0.8522(Pa)= 1316.87Pa蒁求局部壓力損失2 2H Pv2880 漢 0.852 c廠聿：p0.2(Pa) =63.58Pa2 2莈求總壓力損失襖 I p = p二p =1316.87 63.58(Pa) = 1380.45Pa芁求液壓泵的進(jìn)口壓力肀以液壓泵軸線為基準(zhǔn)平面

6、，對(duì)1-1、2-2截面列伯努利方程2 2乙g號(hào)二些 Z2g 卡 hwg莄因?yàn)?p1 = Pa，V1 = 0, z2 = 0羂則有:2直vg聲號(hào)mgPv 2pa寸 2g880 0.852-1380.45( Pa)P2 二 Pagz1 -一 - 二 p =1.01 105 880 9.81 0.7 -5袈二(1.01 0.06 - 0.003 0.014) 10= 1.053 105Pa螃1-7如題1-7圖所示為一種抽吸設(shè)備。水平管出口通大氣，當(dāng)水平管內(nèi)液體流量達(dá)到某 一數(shù)值時(shí)，處于面積為 A1處的垂直管子將從液箱內(nèi)抽吸液體，液箱表面為大氣壓力。水平管內(nèi)液體（抽吸用）和被抽吸介質(zhì)相同。有關(guān)尺寸如下

7、：面積A =3.2cm2A =4A,h = 1m ,不計(jì)液體流動(dòng)時(shí)的能量損失，問(wèn)水平管內(nèi)流量達(dá)到多少時(shí)才能開(kāi)始抽吸螂解：以液面為基準(zhǔn)水平面，對(duì)水平管1-1、2-2列伯努利方程2VizigP2Pz2g體靜壓力基本方程式可得：Pl gh = Pa，所以：山=Pa - ;?gh，將這些代入伯努利方程:羇因?yàn)椋阂?Z2,P2 =Pa，在剛從垂直管內(nèi)抽水時(shí)，垂直管內(nèi)液體可視為靜止液體，由液Pa -gh vl_p 2蒂化簡(jiǎn)得:附劇5題曰圖Pa-ghPa2 2肅 q -v2 2gh( 1)祎根據(jù)流量連續(xù)性方程ViAi =V2A2，已知 A2 =4A，得:(2)芃酗=4v22螈將（2）代入（1）得：15V2

8、=2gh蕆S瞥2 981 1 =1.14m/s芅管內(nèi)的流量羃q 二 V2A2 二4v?Ai 二4 1.14 3.2 10，二 1.46 10m /s 二87.6L/min衿袁1-8如題1-8圖所示，管道輸送：900kg/m2的液體，已知d = 10mm,L = 20m,h = 15m,液 體的運(yùn)動(dòng)粘度：=45 10上m2/s，點(diǎn)1處的壓力為4.5 105Pa，點(diǎn)2處的壓力為4 105 Pa , 試判斷管中液流的方向并計(jì)算流量。羈解：假設(shè)管中液體從點(diǎn)1流向點(diǎn)2,即1-22 2膀E吧V 些空計(jì)gg附圖6 題圖膄以點(diǎn)1所在的平面為基準(zhǔn)水平面，選取點(diǎn) 1和點(diǎn)2的截面1-1、2-2列伯努利方程：蚈因?yàn)椋?/p>

9、Z1 = 0, Z2二h,根據(jù)流量連續(xù)性方程肇 q =ViA =v?A 昇得 Vi = V2薃代入伯努利方程并化簡(jiǎn)得匕 匹hgh g廠-丁hghwgPi = P2?gh-hwg蝿令：:譏4 =為壓力損失，則:口 二 P2gh p膅卩二 Pi - p2 - ：gh =4.5 105 -4 105 -900 9.81 15(Pa)二-0.822 105Pa ： 0羃故液體流向假設(shè)不成立，應(yīng)由點(diǎn) 2流向點(diǎn)1,即2-1蟻假設(shè)管道內(nèi)液流的流態(tài)為層流，貝根據(jù)層流時(shí)沿程壓力損失計(jì)算公式&32H_v袁卩d薇得管道中液流的流速為：d232(10X0 冷232 900 45 10“ 200.822 105(m/s

10、) = 0.32m/s蒁艮=翌_ 0.32(10 10 V45 10“=71 ：2320蚈則流態(tài)假設(shè)成立。蚆管道流量為:32（10 10）0.32（m3/s） =0.025 10m3/s=1.5L/min賺1-9如題1-9圖所示，活塞上作用有外力F =3000N，活塞直徑D = 50mm ,若使油從缸底部的銳緣孔口流出，設(shè)孔口的直徑d = 10mm ,流量系數(shù)Cd = 0.61 ,油的密度卜=900kg/m3，不計(jì)摩擦，試求作用在液壓缸缸底壁面上的力。蝕解：由作用在活塞上的外力 F在缸體內(nèi)產(chǎn)生的壓力為:3000 4F30004”肇 p尹（Pa） = 15.29 10 Pa1D23.14x（50

11、x10 ）24裊孔口的流量為:節(jié)q =CdA0,-2 0.61 314 （10 10丁2900（1529 105 一0）=2.78 10m3/s螇活塞的運(yùn)動(dòng)速度為:q2.78心0* R =2914.96N 方向向右羇膃蒃螇肆薂芄蝿1-10如題1-10圖所示，已知液體密度為 匸=1000kg/m3。當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)壓力表的讀數(shù)為3 105Pa，閥門(mén)打開(kāi)時(shí)壓力表的讀數(shù)為 0.8 105Pa，如果d =12mm，不計(jì)損失，求閥門(mén) 打開(kāi)時(shí)管中的流量。蒈解：在閥前、閥后各取一個(gè)截面1-1、2-2列伯努利方程:PiPhig 2P2ph?g2V22蝕閥門(mén)開(kāi)啟前，閥前液體為靜止液體。閥門(mén)開(kāi)啟瞬間,袀也可將閥前液體

12、視為靜止液體。即：V, =0山=h2，代入附圖8 題1-10圖薇伯努利方程并化簡(jiǎn)得:蒀V2二：2(pip2)i00o60.8)io5(m/s2o-98m/s蚇閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)管中液流的流量為:兀d2蚅q =4V23.i4 (i2 io)2420.98(m3/s)=2.37 i0m3/s = i42.2L/min賺1-11如題1-11所示，一個(gè)水深為 2m,水平截面積為3 3m的水箱，底部接一直徑為0.15m、長(zhǎng)為2m的豎直管，在水箱進(jìn)水量等于出卜 如 一水量下作恒定流動(dòng)，求點(diǎn) 3處的壓力及出流速度/二* P一v 一a !（略去各種損失）。=三舟_ 舸,Iu蠆解：由于水箱的進(jìn)水量等于出水量，液面高度保

13、持不變，可將水箱中的液體視為靜止液 體。肇點(diǎn)3處的壓力可由靜壓力基本方程式求得：P3 = Pah3薄=1.01 105 1 03 9.81 (2 1)(pa)=1.3 105pa羈以點(diǎn)1所在平面為基準(zhǔn)水平面，對(duì)點(diǎn)1、點(diǎn)2所在的截面1-1和2-2列伯努利方程亠h2g膆因?yàn)椋篤r = 0, 口 = p2 = Pa,=0，代入伯努利方程并化簡(jiǎn)得:1 22V2羃 v2 = . 2gh = 2 9.81 (2 11) (m/s) = 8.86m/s42斗243.14 0.15248.86(m3/s) = 0.156m3/s薈解：設(shè)彎管對(duì)流體的作用力為F,如圖所示。對(duì)控制薈1-12如題1-12所示的彎管，

14、試?yán)脛?dòng)量方程求流動(dòng)液體對(duì)彎管的作用力。設(shè)管道入口 處的壓力為P1，出口處的壓力為P2,管道通流面積為A，流速為V,動(dòng)量修正系數(shù)B =1, 油的密度卩O液體列X方向的動(dòng)量方程:附圖10題1-12圖蒂 v, =v2 二 v(2)蕿將（2）代入（1）得:蚆 F = A( pi -P2cos - Tqv(cosr -1)膆所以，流體對(duì)彎管的作用力F二F ，方向與F 相反。蝕1-13如題1-13圖所示，將一平板插入水的自由射流之內(nèi)，并垂直于射流的軸線。該平 板截去射流流量的一部分q1，并引起射流剩余部分偏轉(zhuǎn)a角，已知射流速度v = 30m/s， 全部流量q =30L/s,q =12L/s，求a角及平板

15、上的作用力F。螅解：設(shè)平板對(duì)流體的作用力為F，如圖所示。分別沿X、丫方向?qū)刂埔后w列動(dòng)量方程菱F 二 Jq2vcos：-： qv(1)袂 0 = Qq2vsin ： - :qv(2)蒈由流量連續(xù)性方程得:q = q q2腿q2 二 q 7 =30 -12 =18L/s羅由（2）得:q2 sin ： = qisin，51 =12 二q2183蚃2:-=arcsin 41.83蕿由（1）得：TF = A(q - q2cos： ) =1 103 30(30 10*-18 10(N) = 497.5N螄流體對(duì)平板的作用力F =F ，方向與F 相反，即水平向右羂羈1-14如題1-14圖所示，水平放置的光

16、滑圓管由兩段組成，直徑= 10mm,d2 = 6mm,長(zhǎng)度 L =3m，油液密度；-=900kg/m3，粘度：=20 10J3m2/s，流量 q=18L/min。管道突然 縮小處的局部阻力系數(shù) =0.35。試求總的壓力損失及兩端壓差。腿解：求各段流速-d/418 10” 4-3260 3.14 (10 10 )二 3.82m/s18 10； 4_3260 3.14 (6 10 )=10.62m/sI2I 2附圖12 ma圖莂求各段雷諾數(shù)，判斷流態(tài)Re13vd3.82 10 10 一2=191 2320Re210.626 106 =3186 232020 10第一段，RH:v1祎求沿程壓力損失2

17、643900 3.825n(Pa) =0.66 10 Pa 19100.01第二段，,2= 0.316412Re20.25d223900 10.62 /0 25 漢漢(Pa) =10.69 漢 10 Pa31860.0060.3164膈求局部壓力損失2& 蘆V2c c 廠 900 漢 10.62c 彳 C , c5 r齬：p- =0.350.18 105Pa% 2莃求總壓力損失膀匚巾 卩畀p.2P =0.66 105 10.69 105 0.18 105(Pa) =11.53 105Pa袈求兩端壓差聿選取進(jìn)油口、出油口所在平面分別為1-1、2-2截面，列伯努利方程2 2螅B V上號(hào)hwgPl襖

18、P1Pl、2:V1r =2、2：V1二2P 2_-P2(V2 - V1 ) 1 P =2P2P2，v2、hw g2；-v222-“p900 (10.622 -3.822)11.53 105(Pa) = 11.97 105Pa2祎1-15如題1-15圖所示，在直徑為d，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輸油管中，粘度為：的油在液面位差H的作用下運(yùn)動(dòng)著。如果只考慮運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦損失，試求從層流過(guò)渡到紊流時(shí)的H表達(dá)式。襖解：液體通過(guò)管道的流量二 d4莃qp1284L(1)荿 Re 亠=2320；：二232023202320 :(2)ftL芆：p = Pi P2 = ?gH附圖仔題圖(3)螃將（2）、（ 3）同時(shí)代入（1）232

19、0二二d4d。= 1- pH4128 L膀 2320 二 d gH32uL,74240 2 LH3-d3g罿1-16如題1-16圖所示，柱塞的直徑d =20mm，在力F =150N的作用下向下運(yùn)動(dòng)，將液壓缸中的油通過(guò)：=0.05mm的縫隙排到大氣中去。設(shè)活塞和缸筒處于同心狀態(tài)，縫隙長(zhǎng)L=70mm,油的動(dòng)力粘度=50 10Pa s，試確定活塞下落0.1m所需的時(shí)間。莄解：根據(jù)同心圓柱環(huán)形縫隙流量公式兀d63閔孔0膂qp012AL2袀由于液體在縫隙的流動(dòng)方向與柱塞的移動(dòng)方向相反，所以上式取負(fù)號(hào)。即：F附圖14 題圖兀d63螆q =12H_d u0(1)蚇設(shè)活塞下落0.1m所需的時(shí)間為t，則在該時(shí)間

20、內(nèi)，從縫隙排出的液體體積為V =.1d2，4從而得到縫隙的流量為：V 兀d2薁q =t 40t(2)薀又縫隙兩端的壓差為：A F 4F騾匚p2兀 d2 Hd2 4裊柱塞下降的速度為：0.1 1肁U0 ：t 10t(3)(4)莁將（2）、（3）、（4）代入（1）得:二d2 二d、3 4F 二d、140t 一12兒二d2 一 210t40t(d 2小、3F3lLd3iL(d 2、)40 3 F羃代入數(shù)據(jù):螄tf (20 10 冷2 50 伏 70 叮(2 2 0.05) 1叭卄 353.4s 40x(0.050 )3 50蚆第二章習(xí)題芆2-10有一齒輪泵，在齒輪兩側(cè)端面間隙 $二S2= 0.04m

21、m，轉(zhuǎn)速n =1000r/min，工作壓 力p=2.5MPa時(shí)，輸出流量q=20L/min，容積效率 0.9。工作一段時(shí)間后，端面間 隙因磨損分別增大為q =0.042mm,s2 = 0.048mm （其他間隙不變）。若泵的工作壓力和轉(zhuǎn)速 不變，求此時(shí)的容積效率（提示：=s 0.04mm時(shí)端面間隙泄漏量占總泄漏量的 85%）膄解：設(shè)齒輪磨損前兩側(cè)面間隙為 和=q2 =0.04mm袂齒輪磨損后兩側(cè)面間隙為s21 = 0.042mm,s22 = 0.048mm蚈（1）計(jì)算磨損前的總泄漏量q蒄因?yàn)椋? q q，而且 v = 9q薃所以： q =qt_q = q _q = 20 _20L/min =

22、2.22L/min 匕 0.9莈（2）計(jì)算磨損前的端面泄漏量Jqi和其他泄漏量：qi2蝿：= 0.85. q = 0.85 2.22L/min =1.89L/min螇 q2 = q -伽=2.22-1.89L/min =0.33L/min羂（3）計(jì)算泵的理論流量qt肇 q 二 q q = 20 2.22L/ min =22.22L/min薆（4）計(jì)算磨損后的總泄露量.q2巾22與裊因?yàn)槟p后僅端面間隙變化，其他間隙不變，所以，磨損后的其他間隙泄漏量磨損前的其他間隙泄漏量qi2相等。即：蒂 q2 二 q2 =0.33L/min蝿蚈又因?yàn)槎嗣骈g隙泄漏量與端面間隙的三次方成正比。設(shè)比例系數(shù)為k，則有

23、:肅磨損前的端面間隙泄漏量q1k（s）13 S|23）袁得：k 半?。▽?叮）蕿?zāi)p后的端面間隙泄漏量.021 =k(S2： - S22)心q2i-qii3333 （S21S22 ） =qiiS11 Si233S21 S22= 1.890.0423 0.0483330.040.04L/mi n = 2.73L/ min莆磨損后的總泄露量.q2為:芀 q = 2122 =2.73 0.33L/min =3.06L/min艿(5)計(jì)算磨損后的容積效率v2v2q 92qt22.22 -3.0622.22芁第二章 習(xí)題蒈3-1某一減速機(jī)要求液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩 T =52.5N 轉(zhuǎn)速n =30r/m

24、in，設(shè)液壓 馬達(dá)的排量 V =12.5cm3/r，液壓馬達(dá)的容積效率 m 0.9，機(jī)械效率Mm二0.9，求所需 要的流量和壓力各為多少？蒆解：根據(jù)mv ，可得：qM =竝qMMv蟻因?yàn)閝Mt二vmn羈所以液壓馬達(dá)所需要的流量（實(shí)際流量）為:芅qMqMtVm n12.5 10- 300(L/mi n) = 0.417L/min薄根據(jù)“譽(yù)，可得:2：TMt賺又根據(jù)MmMm螂所以液壓馬達(dá)進(jìn)出口的壓差為:乎蕓甩爲(wèi)叫篤嚴(yán)心.31106Pa2 3.14 52.5Vm羆因?yàn)槠?Pi - P2，如果馬達(dá)的出油口接油箱，即出口壓力 P2 =0襖所以液壓馬達(dá)進(jìn)油口所需要的壓力為：p,=29.31MPa羋莈3-2

25、某液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排量VM -70mL/r，供油壓力p=10MPa，輸入流量q=100L/min， 液壓馬達(dá)的容積效率 mv =0.92,機(jī)械效率Mm =0.94，液壓馬達(dá)回油腔的背壓為0.2MPa， 試求：肅1）液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩；芃2）液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。羈解：1）因?yàn)椋篗m,TMtP Vm膆所以液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為:MmP VM2 二= 0.94(10 -0.2) 106 70 102(N m) = 102.68N m蚃 2) qMt 二Vmn(1)蝿根據(jù)Mv二処，可得qMt二MvqM（2）qM芇將（2）代入（1）薅 MvqM - VM n肂所以液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為：口 MvqM 葿 n = Mv

26、=m0.92 100(r/mi n) =1314.2r/min70 10蚄3-3某液壓馬達(dá)的排量Vm =40mL/r，當(dāng)馬達(dá)在p = 6.3MPa和n = 1450r /min時(shí)，馬達(dá)輸入的實(shí)際流量qM =63L/min，馬達(dá)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩TM =37.5N m，求液壓馬達(dá)的容積效率Mv，機(jī)械效率Mm和總效率M薂解：計(jì)算理論流量腿qMt =VM n =40 10 1450(L/min) =58L/min肆計(jì)算理論轉(zhuǎn)矩肆TMt6.3 106 40 10” 102兀(N m) =40.13N m羈計(jì)算液壓馬達(dá)的容積效率mv，機(jī)械效率Mm和總效率M羀MvqMt58腿MmqM63= 0.92Tm37.5

27、T Mt 4.13-0.93膅 m = Mv Mm =0.92 0.93 = 0.86膈3-4如題3-4圖所示，A、A分別為兩液壓缸有效作用面積，A, = 50cm2、= 20cm2，液壓泵流量qp =3L/min，負(fù)載W = 5000汕、W2 =4000N，不計(jì)損失，求兩缸工作壓力口、p2 肄由于缸2的回油直接回油箱，貝及兩活塞運(yùn)動(dòng)速度V1、V2。芃解：如圖所示，兩油缸固定，活塞桿運(yùn)動(dòng)蒁 P2 噴二需(2 EP2MPa羆以活塞1為研究對(duì)象，列受力平衡方程式pA - p2A W = 0P2AA=2 10500050 10一4(Pa) =3MPa3 10350螇當(dāng)液壓泵啟動(dòng)時(shí)，泵的輸出流量全部進(jìn)

28、入缸 1,活塞1向右運(yùn)動(dòng)，則:(cm/mi n) = 60cm/mi n = 0.6m/minV2/=3103A 20莁由于缸1是雙活塞桿液壓缸，缸1排出的流量qq3L/min，使活塞2向右運(yùn)動(dòng)，則:(cm/ m in) = 150cm/m in =1.5m/m in肇3-5若要求某差動(dòng)液壓缸快進(jìn)速度 w是快退速度v2的3倍，試確定活塞面積A和活塞桿截面積A之比A/A為多少？膆解牛：V| 3v?(1)膅”打A（2）4八q莃v2 :q（3）-： 2 2-(Dd2)4A A莀將（2）、（ 3）代入（1）q3q -蚆J-A -A亠A 1 = 3=4a2A - aA2AA2羆膀3-6如題3-6圖所示，

29、 液壓缸活塞直徑D = 100mm，活塞桿直徑d =70mm，進(jìn)入液壓缸的油液流量q =25L/min，壓力p =20 1 05Pa，回油背壓2 105Pa，試計(jì)算圖示a、b、c各種情況下的速度大小、方向及及最大推力。蒈解：如題3-6圖a所示，缸筒固定，活塞運(yùn)動(dòng)。無(wú)桿腔進(jìn)油，有桿腔回油，活塞向左肅以活塞桿為研究對(duì)象，列受力平衡方程式:運(yùn)動(dòng)?；钊麠U受到的負(fù)載阻力為 Fi二2 2 - 2Fi P2 (D -d ) - p D -0447T 2兀 22兀22 1R =訪：D2 _p2 ：(D2 d2)(p -P2)D2 P2d2J444二314(20 - 2) 105 0.122 1 05 0.07

30、2 (N)4= 14.9 103N芁F1 =14.9 103N方向向左Viq p膈v2q丄22(D2 -d2)2510 江42 23.14 (0.1 -0.07 ) 60(m/s)=0.104m/s缸筒向左運(yùn)動(dòng)蚇vi =冷、：4器：o（m/s）053m/s活塞向左運(yùn)動(dòng)4蒅如題3-6b所示，活塞固定，缸筒運(yùn)動(dòng)。有桿腔進(jìn)油，無(wú)桿腔回油，缸筒向左運(yùn)動(dòng)，缸筒受到的負(fù)載阻力為F2 o膃以缸筒為研究對(duì)象，列受力平衡方程式:2 2 2F2P1廠2)卩2嚴(yán)。：.2 2 :2 2 2F2 = Pi(DP2D2(P-P2)D2-Pid2444二314 (20 -2) 105 0.12 -20 105 0.072(

31、N)4-6.4 103N罿F2二F2、6.4 103N方向向左it肀如題3-6c所示，活塞固定，缸筒運(yùn)動(dòng)。有桿腔、無(wú)桿腔同時(shí)進(jìn)油，形成差動(dòng)連接，缸筒向右運(yùn)動(dòng)，缸筒受到的負(fù)載阻力為 F3 肇以缸筒為研究對(duì)象，列受力平衡方程式：2 2 2_ 口(D2 _d2) pD2 _F3 =044F3十4(D2-d2) P!D24d2Pi43 i40.072 20 105(N)= 7.7 103N蚃F3二FJ=7.7 103N方向向右ji4d225 10 * 423.14 0.0760(m/s) =0.108m/s缸筒向右運(yùn)動(dòng)肇3-8某一單桿液壓缸快速向前運(yùn)動(dòng)時(shí)采用差動(dòng)連接，快速退回時(shí)，壓力油輸入有桿腔。假如

32、缸筒直徑為D =100mm，活塞桿直徑為d = 70mm，慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)活塞桿受壓，其負(fù)載 力為25000N，已知輸入流量q =25L/min，回油背壓p 2 105Pa，試求液壓缸慢速運(yùn) 動(dòng)時(shí)所需的壓力和運(yùn)動(dòng)速度及快速往返速度。莄解：當(dāng)壓力油輸入無(wú)桿腔，有桿腔回油時(shí)，活塞桿慢速前進(jìn)。此時(shí)無(wú)桿腔所需的壓力 為P1，活塞桿慢速前進(jìn)的速度為V1。膃以活塞桿為研究對(duì)象，列受力平衡方程式：j ! 222P1 D-P2 (D -d ) -W =044薈P17T 22p2 (D -d ) W45*222 10-(0.1 -0.07 )250004(Pa)5= 32.87 105PaD2q25 漢 10一 x

33、4蒆 vi2(m/s)=0.053m/sD23.14 疋 0.1 x604膄當(dāng)差動(dòng)連接時(shí)，壓力油同時(shí)輸入無(wú)桿腔和有桿腔，活塞桿獲得快速前進(jìn)速度，速度為V2。q425 10” 43.14 0.072 60(m/s) =0.108m/s羈當(dāng)壓力油輸入有桿腔，無(wú)桿腔回油時(shí)，活塞桿獲得快速返回速度，速度為q：!. 2 2 (D -d )425 10 42 23.14 (0.12 -0.072 60(m/s)=0.104m/s蚆肅第六章習(xí)題袂6-2如題6-2圖所示，液壓缸的有效作用面積為 Ai二A21 = 100cm2, A2 =宀2二50cm2,缸1的工作負(fù)載為Fl1 =35000N，缸2的工作負(fù)載為

34、Fl2 = 25000N,溢流閥、順序閥和減壓閥 的調(diào)整壓力分別為5MPa、4MPa、3MPa，不計(jì)摩擦阻力、慣性力、管路及換向閥的壓力損失，求下列三種工況 A B C三點(diǎn)的壓力Pa、Pb、Pc ：芇（1）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位；膅（2） 2Y得電，缸2工進(jìn)時(shí)及前進(jìn)碰到死擋鐵時(shí);螃（3）2Y失電、1Y得電，缸1運(yùn)動(dòng)時(shí)及到達(dá)終點(diǎn)羃后突然失去負(fù)載時(shí)。蝕解： ?。?）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位，油路關(guān)閉，液壓泵的油液只能溢回油箱，即溢 流閥開(kāi)啟。薃 pA = 5MPa螁Pb二Pa =5MPa（ Pb為順序閥的出口壓力，取決于負(fù)載。此時(shí)，負(fù)載為無(wú)窮大，負(fù)載建立的壓力大于閥的調(diào)定螈壓力，故：

35、出口壓力與進(jìn)口壓力相等）羋PC =3MPa（ pc為減壓閥的出口壓力，取決于負(fù)載。此時(shí)，負(fù)載為無(wú)窮大，負(fù)載建立的壓力大于閥的調(diào)定壓力，故：減壓閥起作用，出口壓力為閥的調(diào)定壓力）芄（2）2Y得電，缸2工進(jìn)時(shí)：螂 Pc 二 p2 二 Fl2250004 =2.5MPaA21100 10賺Pa二Pc =2.5MPa（ pc為減壓閥的出口負(fù)載建立的壓力，此時(shí)，該壓力低于閥的調(diào)定壓力，故：減壓閥不起作用，減壓閥進(jìn)口壓力Pa等于出口壓力Pc）蚇Pb -0 （順序閥打不開(kāi)，關(guān)閉）肄缸2碰到死擋鐵時(shí)：蕿PA=5MPa，pc =3MPa （此時(shí)，相當(dāng)于缸2的負(fù)載力為無(wú)窮大，液壓泵的壓力升高至溢流閥的設(shè)定壓力，減

36、壓閥起作用，出口壓力pc為閥的調(diào)定壓力）艿Pb二Pa =5MPa（ Pb為順序閥的出口壓力，取決于負(fù)載。此時(shí)，負(fù)載為無(wú)窮大，負(fù)載建立的壓力大于閥的調(diào)定壓力，故：出口壓力 pB與進(jìn)口壓力pA相等）肇（3）2Y失電、1Y失電，缸1工進(jìn)時(shí)：35000100 10,=3.5MPa蟻PA=4MPa （ Pa為順序閥的進(jìn)口壓力，因其出口壓力 Pb低于閥的調(diào)定壓力，故出口壓 力Pa等于閥的調(diào)定壓力）莇Pc =3MPa （此時(shí)，減壓閥的負(fù)載為無(wú)窮大，負(fù)載建立的壓力大于閥的調(diào)定壓力，故： 減壓閥起作用，出口壓力Pc為閥的調(diào)定壓力）薆缸1到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，突然失去負(fù)載時(shí)：薅 Pb =0螂Pa =4MPa （因順序閥的出

37、口壓力Pb =0低于調(diào)定壓力，故出口壓力Pa等于閥的調(diào)定 壓力）螀Pc =3MPa （此時(shí)，減壓閥的負(fù)載為無(wú)窮大，負(fù)載建立的壓力大于閥的調(diào)定壓力， 故: 減壓閥起作用，出口壓力Pc為閥的調(diào)定壓力）羅芅蕿袈蒞膀6-3如題6-3圖所示的夾緊回路中，如溢流閥調(diào)整壓力Py =5MPa，減壓閥調(diào)整壓力Pj =2.5MPa，試分析:袇（1）夾緊缸在未夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B、C三點(diǎn)壓力各為多少？肆（2）夾緊缸夾緊工件后，泵的出口壓力為 5MPa時(shí)，A、C點(diǎn)壓力各為多少？螁（3）夾緊缸夾緊工件后，因其他執(zhí)行元件的快進(jìn)使泵的出口壓力降至1.5MPa時(shí)，A、C點(diǎn)壓力各為多少？L-|羅解：（1）夾緊缸作空載

38、運(yùn)動(dòng)，無(wú)桿腔壓力Pc = 0，減壓閥的出口壓力pB = 0，此時(shí)，減壓閥不起作用，蒅 Pa = Pb =0。薁（2）夾緊缸夾緊工件后，無(wú)桿腔壓力Pc升高使泵的出口壓力達(dá)到5MPa，此時(shí)，溢流附圈20 題6-3圖閥開(kāi)啟，Pa =5MPa。聿由于減壓閥的出口壓力Pb高于閥的調(diào)定壓力，故減壓閥起作用，Pb二pj =2.5MPa莈 pC =2.5MPa。襖（3）夾緊缸夾緊工件后，因其他執(zhí)行元件的快進(jìn)使泵的出口壓力降至1.5MPa時(shí)，芁 Pa =1.5MPa肁Pc =2.5MPa （單向閥起保壓作用）蒆Pc二Pb =2.5MPa （減壓閥的出口壓力Pb低于閥的調(diào)定壓力，減壓閥不起作用）莄羂袈袈螃螂罿羇蒆

39、6-7如圖題6-7所示的八種回路，已知：液壓泵的流量 qp =0.167 10“m3/s,液壓缸無(wú)桿 腔面積A = 50cm2，有桿腔面積A2 -25cm2，溢流閥調(diào)整壓力ps =24 105Pa，負(fù)載F及 節(jié)流閥通流面積a均標(biāo)注在圖上，試計(jì)算這八種回路中活塞的運(yùn)動(dòng)速度和液壓泵的工作壓力。通過(guò)節(jié)流閥的流量q =Cd= 0.62 = 870kg/m3。蒂(1)解:EOOOON羈列活塞的受力平衡方程式，計(jì)算無(wú)桿腔壓力PiA - P2 A2 - Fl = 0rp2A2 + FLFlA1000050 10*(Pa) =2MPa ： ps芃故溢流閥關(guān)閉，作安全閥螈活塞的速度為：0.167 10 60 1

40、0650(cm/mi n) =200cm/min芅液壓泵的工作壓力為:羃 Pp = Pi = 2MPa薆(2)解:螅列活塞的受力平衡方程式，計(jì)算無(wú)桿腔壓力(OON%= I5000NPjA - P2A2Fl =0p2A2 + FLPi = AT-Fl1500050 10*(Pa) =3MPa ps袁故溢流閥開(kāi)啟，此時(shí)，泵的全部流量經(jīng)溢流閥溢回油箱，液壓泵的工作壓力為:羈 pp = 5 =2.4MPa ： p1膄故推不動(dòng)活塞?；钊乃俣葹?蒄v = 0蚈薃（3）解：此油路為回油節(jié)流調(diào)速回路。羀假設(shè)溢流閥開(kāi)啟，則無(wú)桿腔的壓力為：螀 口 = Ps =2.4MPa膅列活塞的受力平衡方程式，計(jì)算有桿腔壓力

41、PiA - P2A2 - Fl = 06_4羃PiA-Fl 2.4 10 50 10 -1000025 10*p2-4(Pa) =0.8MPaA2蟻節(jié)流閥兩端的壓差為:袁.：p = p20 二 0.8MPa薇流經(jīng)節(jié)流閥的流量:蚆q2 =Cd=0.60.010Jg0-l06(m3/s) = 26.5 10_6m3/1.6L/min蒁此時(shí)，無(wú)桿腔所需的流量由：A A蚈得：5 二 q 二50 1.6(L/min) =3.2L/min :：: q10L/min A225蚆故假設(shè)成立，此時(shí)溢流閥開(kāi)啟，多余的流量溢回油箱 膅活塞的速度為：3q21.60 /, 、 一 , 賺 v 2(cm/mi n) =

42、64cm/minA225蝕液壓泵的工作壓力為：肇 Pp 二 Ps =2.4MPa螞（4）解：此油路為回油節(jié)流調(diào)速回路。薈假設(shè)溢流閥開(kāi)啟，則無(wú)桿腔的壓力為：葿 口 = Ps =2.4MPa莄列活塞的受力平衡方程式，計(jì)算有桿腔壓力PiA - P2 A2 - Fl =0莃P/-Fl 2.4 106 50 10*-10000p24 L4(Pa) =0.8MPaA25 10薀節(jié)流閥兩端的壓差為:蟲(chóng)尺二p = p2 -0 二 0.8MPa袃流經(jīng)節(jié)流閥的流量:膃q2 二Cd a 2 p =0.62 0.05 10*0.8 106(m3/s) = 132.95 10m3/s = 8L/min蟻此時(shí)，無(wú)桿腔所需

43、的流量由：免 _ _qvAA1A50螆得：q - q28(L/min) =16L/min qp =10L/minA225薆這是不可能的，故假設(shè)溢流閥開(kāi)啟不成立。此時(shí)，節(jié)流閥開(kāi)口面積太大，不起節(jié)流作 用，溢流閥應(yīng)關(guān)閉，作安全閥。泵的全部流量進(jìn)入無(wú)桿腔。袃活塞的速度為：v_ pA10 103(cm/mi n) = 200cm/min 50葿通過(guò)節(jié)流閥的流量為：q2 =vA =200 25(cm3/min) = 5000cm3/min = 5L/min蒈節(jié)流閥前后壓力差為：q2 2 P5如02 870”：p=(2 )2-(4)2(Pa)=0.314MPaCd a20.627.05X0債漢 602芆有

44、桿腔的壓力：p2二厶p = 0.314MPa羄列活塞的受力平衡方程式，計(jì)算無(wú)桿腔壓力: A -p2A2 - Fl = 050 10*(Pa) =2.16MPa薇液壓泵的工作壓力為:Pp 二 口 二 2.16MPa蒀（5）解：此油路為進(jìn)油節(jié)流加背壓調(diào)速回路袂假設(shè)溢流閥開(kāi)啟，將多余的流量溢回油箱。袀p2A, Fl10000 0.314 106 25 10*罿列活塞的受力平衡方程式，計(jì)算無(wú)桿腔壓力:口 A - P2A2 -Fl =0Plp2A2 F L3 105 25 10* 1000050 10*(Pa)二2.15MPa賺節(jié)流閥兩端的壓差為:蠶 P = Ps =2.4 2.15=0.25MPa肇流經(jīng)節(jié)流閥的流量：薄q2 =Cd a . 2 p =0.62 0.08 伏寫(xiě)。106(m3/s) = 118.9 10f/s = 7.13L/mi n ： qp故假設(shè)成立，溢流閥開(kāi)啟，將多余流量溢回油箱。羈活塞的速度為：螀 v =乞 =7.13 10 (cm/ min) = 142.68cm/minA 50膆液壓泵的工作壓力為：羄 Pp 二 Ps =2.4MPa蕿（6）解：此油路為進(jìn)油節(jié)流加背壓調(diào)速回路蚇假設(shè)溢流閥開(kāi)啟，將多余的流量溢回油箱肆列活塞的受力平衡方程式，計(jì)算無(wú)桿腔壓力:PlA1 - P2 A2 - FL - 0PlP2A2FlA543 105 25 10500”800