液壓與氣壓傳動(dòng)課后答案解析(第四版)

1、-/P+ ph = pa=1000 kg/m3,試求容器內(nèi)的真空度。3900kg / m ，B中液體的密度為1-5 .如圖所示，一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通的水槽 中，液體在管中上升的高度 h = 1m,設(shè)液體的密度為p解：以液面為等壓面，由液體靜壓力基本方程得所以真空度為pa P = ph=1000X 9.8 X 1 =9800 (Pa)1-7.圖1-35所示容器A中的液體的密度 A603B 1200kg/ m ，Za200mm, Zb 180mm, h 60mm,U形管中的測(cè)壓介質(zhì)為汞， 試求A、B之間的壓力差。解：已知： 汞=13.633103kg/m3選擇1-

2、1為等壓面，則U形管內(nèi)的靜壓力平衡方程為PaAgZ ApBBgZ B 汞ghZB則有:PapBB gZB汞gh AgZAZABZB9.812000.18313.6 100.06 900 0.2 Pa38.35 10 Pa2-1.某液壓泵的輸出壓力為5MPa,排量為10mL/r，機(jī)械效率為0.95，容積效率為0.9,當(dāng)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，泵的輸出功率和驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)的功率各為多少？解：已知：P0 5MP a,V6310mL / r 10 10 m /r, m 0.95, v 0.9,n 1200r / min則泵的輸出功率:F0 P0qPcA6 65 1010 101200 CC _ 3

3、v 0.9 100.9kw驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率:AZA-/F00.9kw0.95 0.91.053kW29.5MPa 時(shí),2-2.某液壓泵在轉(zhuǎn)速n=950r/min時(shí)，排量為v=168ml/r。在同樣的轉(zhuǎn)速和壓力測(cè)得泵的實(shí)際流量為 150L/min，總效率n =087，求:泵的理論流量;泵在上述工況下的泵的容積效率機(jī)械效率;泵在上述工況下所需的電動(dòng)功率;(4) 解：(1)驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩多大?泵的理論流量qt=v n=168 X 950=159600ml/min=159.6L/min=2.66-33.X 10 m/svqt150 10 33/600.94159.6 10 3/60m0.87 ccc

4、m-0.93v 0.94電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率0.87Popq 29.5 IO6 150 10 3/60 84770(W) 84.77kW驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩PiTiTiPi2 nnTi8477023.14950 / 60852.53(另解:pq2 nT ipq29 .5i2 n2 nT i223.3.143-1.液壓馬達(dá)的排量V=250v=0.92，機(jī)械效率nm=0.9 ,TiPi10 6150103 / 6014950 / 600.87950 / 60852 . 53852.5384 .77(KW )p2=1.0 MPa,容積效率nT、輸入功率和輸出功率各為多少?解：ml/r，入口壓力 p 1=10.5

5、MPa，出口壓力若輸入流量q=22 L/min，求馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n、輸出轉(zhuǎn)矩P1P2Pi9.5P。vPi22 10 325010.59.50.90.9219.5 MPa10 625010210 6220.923.1410 3/ Z603.4810 380.96%in0.93.482881.4340.4 N m10 3 W3-3.為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積A1=100 X 10-4m，有桿腔的面積A2=80 X 10-4m,缸1的輸入壓力P1=0.9MPa ,輸入流量q=12 L/min ,不計(jì)摩擦損失和泄漏， 求：兩缸承受相同負(fù)載（F1 = F2）時(shí)， 缸2的輸入壓力是缸

6、1的一半（ 缸1不承受負(fù)載（F1=0 ）時(shí)，缸 該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動(dòng)速度；P2= P1/2 ）時(shí)，兩缸各能承受多少負(fù)載?2能承受多少負(fù)載？解:(1)Pa為大氣壓F1P2V1FiV2RAA1F2A22/0.9P31067A 100 10P2 A1P3 A212 10 3/60100 10 4皿竺0.5 MPa80 10640.5 10100 105000 N0.02 m/s80 10 4 0.020.016 m/s100 10 4J20.9 106 100 10 40.9 106 /2 80 10 45400 NP1A1P2 A2P1A1-/10 44500 N(3) 因?yàn)镕iPi AiP2

7、A20所以P20.9 106 100 10 4F2A2P2A180 10 4P3A2 P2A11.1251.125 M Pa106 100 10 411.25 KNR6F 2P2 A1P3A2 A10.9 106 /2 10025A1=100 X 10-4ni,缸 I 負(fù)載 F=35000N ,PaPcPa Pb 4MPaPc 2MPaI移動(dòng):Pb F2MPaI到達(dá)終端:(3)n移動(dòng):A140- 3.5MPa100 10 4PaPcPapB 4MPa2MPaPbPc 0MPan碰到固定擋塊時(shí):PaPb 4MPa4-5.如圖所示的液壓系統(tǒng)，兩液壓缸的有效面積缸n運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零。不計(jì)摩擦阻力、慣性

8、力和管路損失，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)定 壓力分別為4MPa、3MPa和2MPa。求在下列三中情況下，A、B、C處的壓力。(1) 液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位；(2) 1YA通電，液壓缸1活塞移動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)；(3) 1YA斷電，2YA通電，液壓缸2活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞碰到固定擋塊解：(1)A=10 0X 10-4m2,負(fù)載在 在液壓缸進(jìn)口處使用一個(gè)調(diào)速閥,50040000N的范圍內(nèi)變化，為使負(fù) 若將泵的工作壓力調(diào)到泵的Pc 2MPa4-8.液壓缸的活塞面積為載變化時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定，額定壓力6.3MPa,問是否適宜？為什么？解：缸的最大工作壓力 P F 400004 Pa 4MPaA

9、 100 104所以液壓泵的工作壓力Pp P P 4.55.0MPa，如果將泵的工作壓力調(diào)到6.3MPa雖然調(diào)速閥有良好的穩(wěn)定流量性能，但對(duì)節(jié)省泵的能耗不利，故不適宜。應(yīng)調(diào)定在 5.0Mpa較為合適。6-4.回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)：液壓泵流量為 為40000N，液壓缸大腔面積18cm/mi n,（1）（2）25L/ min，溢流閥調(diào)定壓力為5.4Mpa,負(fù)載FAi=80cm2,小腔面積 A2=40cm2,工進(jìn)時(shí)液壓缸速度v為不考慮管路損失和液壓缸摩擦損失。畫出完整回路；負(fù)載降為0時(shí)（即F=0）,活塞的運(yùn)動(dòng)速度和回油腔的壓力?解：（1 ）如右圖:F.vPp.qp4 104 0186025 103 U&

10、#39;5.4600.053106(3)當(dāng) V i=l8cm/min 時(shí)，_ PpA1 F 5.4 106 80 10 440 104A.Pa111中1-30.8M paIIa當(dāng) F=0 時(shí)，p2'PpAl 10.8 Mpa工進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的效率為多少；v2=0.66m/min6-5.如圖6-8a所示的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，已知液壓泵的供油流量qp6L / min，溢流閥調(diào)定壓力Pp 3.0MPa，液壓缸無桿腔面積 Ai=2010-4m2，負(fù)載F=4000N節(jié)流閥為薄壁孔口， 開口面積P11)2)3-423At=0.01 10 m ,Cd 0.62,900kg /m ,求:活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度

11、v。溢流閥的溢流量和回路的效率。） 當(dāng) 節(jié) 流 閥開 口 面積Ati=0.03 10- m和At2=0.05 10- m時(shí)，分別計(jì)算液壓缸的運(yùn)動(dòng)速到¥ =耳 A4aIIIII度v和溢流閥的溢流量。 解：1）液壓缸進(jìn)油腔壓力-/p1 匚 4000 4 10 6MPa 2MPaA 20 10 4qiCdArjn o.62 o.。1 104 J2 3 2 106/900所以活塞運(yùn)動(dòng)速度為2.92 10 5m3/sA 2202100m/s 14.6 103m/s2)溢流閥的溢流量qy qp q16 10 3/60 2.92 105 m3/s 0.708 10 4m3/s回路效率旦4000 1

12、4.6 y 100% 19.5%Ppqp 3 106 6 10 3/603)當(dāng) At10.03 10 4 m2時(shí) qJ13qi8.76 105m3 / sq i13也 3 14.6 10 3m/s A43.8.3.10 m/sqyqpqj16 10 3/608.76105 m3/s0.124 10 4m3/s當(dāng)氏20.0510 4m25q14.6 10 5mi3/s 8.76L/min qp,所以通過節(jié)流閥的實(shí)際流量為qj2qp 6L/m inqp，因此v A3610/60, Lc “3,m/s 50 10 m/s， 20 104而qy 06-6在圖6-34所示的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路中，已知qp

13、 25L/ min ,A1=100 10-4QJQm，A 2 =50 10- m，F(xiàn)由零增至30000N時(shí)活塞向右移動(dòng)速度基本無變化,v=0.2m/min，若調(diào)速閥要求的最小壓差為pmin0.5MPa，試求:1）不計(jì)調(diào)壓偏差時(shí)溢流閥調(diào)整壓力Py是多少？泵的工作壓力是多少?2）液壓缸可能達(dá)到的最高工作壓力是多少?3）回路的最高效率為多少？解：1）溢流閥應(yīng)保證回路在 F Frnax 30000N時(shí)仍能正常工作，根據(jù)液壓缸受力平衡式 pyA1p2A2FmaxPmin A2Fmax 得Py 0.5106 -50r 30000 / 100 10 4 Pa 3.25MPa Tq4進(jìn)入液壓缸大腔的流量D-

14、一廠-JFq1 Av 100 1 0 4 0.2 1 03L/min 2L/mi n= qpI* > Jj .一 卜 I溢流閥處于正常溢流狀態(tài)，所以液壓泵的工作壓力Pp Py 3.25 MPa2）當(dāng) FFmin0時(shí)，液壓缸小腔中壓力達(dá)到最大值，由液壓缸受力平衡式p2max A2，故P 2max牛PyA2100 3.25MPa 6.5MPa503）FFmax30000 N，回路的效率最高30000 100% 7.4%Ppqp 3.25 106 103FvI -1一 F；J mnzrrT：Fn - = - - -BZF-3-Bn- 一 - - LILLt- L L l i【1寧Jmnz一 =

15、 ar- -亠十旳玄一亠- A E p i -HE. 二 -L-LJi 匸.Ly:!p=l!l p p - ft - J r -nJTr - Hi J - 二衛(wèi)： 卜匸；p p -一 一 VT-I_L匚r F-N 一- 丄丄+lF- “ -r = 4 - -1- - - : 亍-m - - _ _L卜卜i:p'l -I2)若qi不變，負(fù)載減小4/5時(shí)，回路效率為多少?若變量泵的拐點(diǎn)坐標(biāo)6-7.如圖6-15所示的限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路,為(2MPag10L/min )，且在 Pp 2.8MPa時(shí)qp 0，液壓缸無桿腔面積 Ai=50 10-4m2，有桿腔面積A2 =25

16、10-4m2，調(diào)速閥的最小工作壓差為0.5MPa,背壓閥調(diào)壓值為 0.4MPa，試求:1)在調(diào)速閥通過qj 5L/min的流量時(shí)，回路的效率為多少?3)在限壓式變量泵特性曲線的變量段求出泵的出口壓力Pp如何才能使負(fù)載減小后的回路效率得以提高？能提到多少?解：1）在 qp q-i 5L / min 時(shí),工 2.8 Ppp p=2.4m Pa105液壓缸進(jìn)口壓力 PjPppmin2.4 0.5 MPa 1.9MPa425 10 41.9 5 0.4 4 5此時(shí)回路效率 cP2q2 50 10 100% 70.8%2.4 5ppqp2）當(dāng)pi=1.9MPa時(shí)，負(fù)載F為F mAP2A21.9106 5

17、0 10 4 0.4 106 25 10 4 N 8500N當(dāng)負(fù)載F減小4/5時(shí)，F(xiàn)1F8500N1700NAAP2170050 10 410642需 0.450MPa 0.54 MPa因此回路效率PiqiP2q2O.540.425 10 4450 102.4 55-100%14.2%3）對(duì)于這種負(fù)載變化大、低速、小流量的場(chǎng)合,可采用差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。回路效率可有較大提高。當(dāng)Pi1.9MPa、 Pj 0.3MPa 時(shí)，回路效率為PicP1Pi1 9:100%86.4%1.9 0.31P21 IIII3qp4l,t',.2變量泵min/r液壓缸2/ 1a'

18、;八./ / .1Jq p maxqiptmaxPpP液壓與氣壓傳動(dòng)課堂測(cè)驗(yàn)一、填空1 液壓系統(tǒng)中的壓力取決于），執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度取決于（2.液壓傳動(dòng)裝置由（ 四部分組成，其中（）和（）和（）為能量轉(zhuǎn)換裝置。）可以改變的液壓泵，常見的變量泵有（ ）其中（3.變量泵是指（）、（子和定子的偏心距來實(shí)現(xiàn)變量，（）、）和（）是通過改變轉(zhuǎn)）是通過改變斜盤傾角來實(shí)現(xiàn)變量。4.(液壓泵的實(shí)際流量比理論流量（）;而液壓馬達(dá)實(shí)際流量比理論流量斜盤式軸向柱塞泵構(gòu)成吸、壓油密閉工作腔的三對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦副為 與）、（與外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側(cè)是（ ）腔。6.漸進(jìn)入嚙合的一側(cè)是（）腔，位于輪齒逐7.為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象，通常在兩側(cè)蓋板上開 死容積由大變少時(shí)與（）腔相通，閉死容積由小變大時(shí)與腔相通。），使閉（ ）&齒輪泵產(chǎn)生泄漏的間隙為（ 還存在（）間隙，其中（）間隙和（）泄漏占總泄漏量的）間隙，此外80% 85%。9.雙作用葉片泵的定子曲線由兩段（）組成，吸、壓油窗口位于（）、兩段（）段。）及四段10.調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘, （可以改變泵的壓力流量特性曲線上 ）的大小，調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變（、判斷題 （對(duì)的劃“0”錯(cuò)的劃“ X”）1.2.3.4.5.6.流量可改變的液壓泵