(完整word版)左健民液壓與氣壓傳動第五版課后答案1-11章

1、液壓與氣壓傳動課后答案(左健民)第一章液壓傳動基礎(chǔ)知識1-1液壓油的體積為18 10m3，質(zhì)量為16.1kg，求此液壓油的密度。解：- = m= 16.1 3 =8.94 102kg/m3v 18 燈01-2某液壓油在大氣壓下的體積是 5<10m3，當壓力升高后，其體積減少到49.9 103m3，取油壓的體積模量為 K =700.0Mpa，求壓力升高值。解： V =V V。 =49.9 10" -50 10m3=1 10"m350 10"由 K-蘭 知: .,pU00 106 paMpalVV0-c 1- 3圖示為一粘度計，若D=100mmd=98mm,l=

2、200mm外卜筒轉(zhuǎn)速n=8r/s時，測得解：設(shè)外筒內(nèi)壁液體速度為U0轉(zhuǎn)矩T=40Ncm,試求其油液的動力粘度。u0 = n二 D=8 3.14 0.1m/s = 2.512m/sFf TArL2 rl由讐u兩邊積分得0(丄-3U00.5122 3.14 O.2O.。98 O.1 paLs 二 0.051 ps1-4用恩式粘度計測的某液壓油(? = 850kg/m3)200MI流過的時間為t1=153s，20 C時200MI的蒸餾水流過的時間為t2 =51s，求該液壓油的恩式粘度 E，運動粘度' 和動力粘度各為多少？解：E =主:t2曙=331 E-6；1) 10 討/s“98 10 冷

3、2/s卩=vL? =1.68 10 Pa s1-5如圖所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面與大氣相通的水槽中，液體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= 1000kg/m3，試求容器內(nèi)真空度。解：設(shè)Po為大氣壓，Pa為絕對壓力，則真空度：P 二 P。 - Pa取水槽液面為基面，列出靜力學(xué)基本方程：g-g則真空度為：pa - p = ：gh =1000 9.8 1 =9.8 103 pa1-6如圖所示，有一直徑為d，質(zhì)量為m的活塞浸在液體中，并在力F的作用下處于靜止狀態(tài)。若液體的密度為t，活塞浸入深度為h，試確定液體在測壓管內(nèi)的上升高度x解：由題意知:F G

4、A g(x h)4(F G)二 d21- 7圖示容器 A中的液體的密度p a= 900Kg/,B中液體的密度為 p b= 1200Kg/m!， ZA=200mm, ZB =180mm,h=60mm,形管中的測試介質(zhì)是汞，試求 A,B之間的壓力差。解：此為靜壓力問題，可列出靜壓力平衡方程:9.8 x 0.2Pa=8350 PaP a+ p A g Za=P B g Z B + p 水銀 g h + P B=1200x 9.8 x 0.18 + 13.6 x 103x 0.06 900x得 Pab= Pa -P b=p b g Zb + p 水銀 g h - p a g Z題1-8圖21-9如圖所

5、示，已知水深 H=10m截面A, = 0.02m且有連續(xù)方程： 乂幾=V2A2 =q由U2； .3：聯(lián)立解得:.q= .2 9.8 10 0.02 = 0.28m3/s2_ 22gH-（鳥）2則2處的表壓力即p'二P2 - Pa二P2 - pi二遷土A ? 9.8 10一(°遛)2,民=0.04m2，求孔口的出流流量以及點2處的表壓力（取/ =1，不計損失）解：對0-0和2-2截面列理想液體能量方程:OLsz.p0 V0p2 V2 Hg 2gTg 2g對2- 2和1-1截面列理想液體能量方程:2：p2 V2 _ p1 V1 g 2g g 2g顯然，Pi = P2 = PaVo

6、L V2,故 Vo0解：對截面和建立液體的能量方程:2 2 旦.V_=_Pk .V_ :?g 2g?g 2g(1)3連續(xù)方程ViA 二 V2A2(2)又P + Pgh = P2(3)方程（1） （2） （3）聯(lián)立，可得流量q 二/A?4A :2X9.8X1 玄4匯 3.2x10m3/s =1.462L/s151-11圖示水平放置的固定導(dǎo)板，將直徑d=0.1m,而速度為= 20m/s的射流轉(zhuǎn)過90度角，求導(dǎo)板作用于液體的合力大小和方向（匸=1000kg/m3）解：射流流量2 2A nd 3.14匯0.1“ 3 /3 /q = Avv20m /s = 0.157m /s44對射流列X軸方向的動量方

7、程FX =8(0-v) =1000 0.157 (-20)N3141.6N “一” 表示力的方向與X軸正方向相反）對射流列丫軸方向的動量方程FYq(v -0) =1000 0.157 20N =3141.6N導(dǎo)板作用于液體的合力F合. F； F； =、§141.62141.62N =4442.2N，方向與 X 軸正方向成1351-12如圖所示的安全閥，閥座直徑d=25mm當系統(tǒng)壓力為5.0Mpa時，閥的開度 x=5mm為，通過的流量q=600L/min，若閥的開啟壓力為 4.3Mpa,油液的密度為 900kg/m3，彈簧的剛度k=20N/mm求油液的出流角。解：對安全閥閥心列平衡方程

8、F液F單簧* |液動其中，F(xiàn)液 =L pA=(5-4.3) 106 -d2F彈簧4kx F液動二:qMcos：-v1)_qv2 二 Cd17聯(lián)立以上得，COS L pA kx）巾9gA代入數(shù)據(jù)得，： =28.2°1-14有一液壓缸，其流量為 q=32L/min，吸油管直徑20mm液壓泵吸油口距離液面高500mm如只考慮吸油管中500mnt勺沿程壓力損失，油液的運動粘度為2010”m2/s，油液的密度為900kg/m3，問泵的吸油腔處的真空度為多少?解：如圖，對1-1截面和2-2截面建立液體能量方程:其中,得到真空度:2P2 h 堂+h2g g 2gV0L V2,故 v° 0

9、p1 = PaPa - P2 = Pgh+£ Pv2 + Pghw = Pgh+£ Pv2 +AP （心P 表示沿程壓力損失）32"0° v2=q/A2m/s=0.663m/s1_3 260（32 10 ）240.663 0.022010 止= 663： 2320，所以流態(tài)為層流沿程壓力損失V l 12%莎6八仙颯所以，真空度為p=900 9.8 400 10+ 900 0.8492+687.6 Pa =4539.9 Pa1-15運動粘度=40X10-6m/s的油液通過水平管道，油液密度 p =900kg/m3，管道內(nèi)徑d=10mm,l=5m進口壓力 R

10、 = 4.0MPa,問流速為3 m/s時，出口壓力P2為多少？解：由于油在水平管道中流動，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿程壓力損失:Up，64 L ' v2瓦孑264 L ' V2vdd2_664 40 103 0.015900 32xx0.01 2pa 二 0.192MpaP 2 = Pi- A Px= 4-0.192 MPa = 3.81Mpa1-16有一薄壁節(jié)流小孔，通過的流量為q=25L/min，壓力損失為0.3Mpa,試求節(jié)流孔的通流面積，設(shè)流量系數(shù)Cd=0.61，油液的密度900kg/m3解:252= 2.65 10 m1-17圖示柱塞直徑d=19.9mm缸套直徑D=

11、20mrr長l=70mm柱塞在力F= 40N作用下向下運動，并將油液從隙縫中擠出，若柱塞與缸套同心，油液的動力粘度卩=0.784 x 10-3Pa.s，問柱塞下落0.1 m所需的時間。I 2D ES解：此問題為縫隙流動問題，且為環(huán)形縫隙其中,qUgA -0.1 二 d24F代入數(shù)據(jù)得，t= 20.8s1-18如圖所示的液壓系統(tǒng)從蓄能器 A到電磁閥B的距離l=4m,管徑d=20mm壁厚：=1mm，管內(nèi)壓力2Mpa，鋼的彈性模量E=2.2 105Mpa，液體密度? = 900kg /m3，匸-5m/s體積模量k =1.33 103Mpa，求，當閥瞬間關(guān)閉、0.02和0.05關(guān)閉時，在管路中達到的最

12、大壓力各為多少？解：壓力沖擊波的傳播速度（円T1 J 1k1.33 109p qCd900m/s = 1148.04m/s厶 + 2010, 1.33 漢 109:E 1 10” 2.2 10112l2 況4tcs = 0.007 sc 1148.04(1) 閥瞬間關(guān)閉，屬于直接沖擊，此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值：P = LcvL=900 1148.04 5 07 pa =1.81Mpat0.02管中最大壓力Pmax 二 Po =P = 2 T.81Mpa =3.81Mpa（2）t=0.02> tc，屬于間接沖擊此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值a c tc0.007-p -、cv =900 1148

13、.04 5pa=0.72Mpat0.05管中最大壓力Pmax = Po：P =2 0.72Mpa = 2.72Mpa（3）t=0.05> tc,屬于間接沖擊此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值p= ;?cvtc =900 1148.04 5 07 pa =0.72Mpat0.05管中最大壓力Pmax 二 Po =p =2 0.72Mpa = 2.72Mpa第二章液壓動力元件2- 1某液壓泵的輸出壓力為5MPa排量為10mL/r，機械效率為0.95，容積效率為0.9，當轉(zhuǎn)速為1200r/min時，泵的輸出功率和驅(qū)動泵的電動機的功率各為多少？3解：泵的輸出功率：Pp =空=££21=

14、 5 10 10 1200 °.9=0.9KWp 60 60 60驅(qū)動泵的電動機的功率：Ft-Pp=0.95KWp J 0.952- 2設(shè)液壓泵轉(zhuǎn)速為950r/min ,排量二168L/r ,在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實際流量為150L/min，額定工況下的總功率為0.87，試求：(1) 泵的理論流量；(2) 泵的容積效率；(3) 泵的機械效率；(4) 泵在額定工況下，所需電機驅(qū)動功率；(5) 驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩。解： qt = Vn=168X 950 L/min =159.6 L/min n v =q/q t=150/159.6=94% n m = / n v =0.8

15、7/0.9398=92.5% P=p q/ =29.5 X 106 X 150X 10-3/ (60 X 0.87 ) w=84.77kw 因為=p q/T co所以T=p q/ o=p q/ (2 ji n)=29.5 X 106X 150X 10-3/ (2X 0.87 X 3.14 X 950) N_m=852.1 N|_m2-3某變量葉片泵轉(zhuǎn)子外徑 d=83mm定子內(nèi)徑D=89mm葉片寬度B=30mm試求:1) 葉片泵排量為16mL/r時的偏心量e。2 )葉片泵最大可能的排量Vmax解：2-4試分析外反饋壓力式變量葉片泵q - p特性曲線，并敘述改變AB段上下位置,BC段的斜率和拐點B

16、的位置的調(diào)節(jié)方法。答：曲線形狀分析:1)曲線AB段。在此段，泵的反饋作用力小于泵的彈簧預(yù)緊力，泵的偏心距為初始最大值不變，泵的流量也是最大值，并保持不變，曲線AB段近似水平。但由于壓力增加，泄漏也增加，故曲線AB段隨壓力的增加而略有下降。2）拐點B。在B點，泵的反饋作用力剛好等于泵的彈簧預(yù)緊力。對應(yīng)的工作壓力Pc二ksXo/Ax，其值由彈簧預(yù)壓縮量X。確定。3）曲線BC段。在此段，泵的反饋作用力大于泵的彈簧預(yù)緊力，定子左移，偏心距減小，泵的流量也減小。當泵的工作壓力高到接近于C （實際上不能達到）點壓力時，泵的流量已很小，這時因壓力較高，故泄漏也增多，當泵的流量 只能全部用于彌補泄漏時，泵的實

17、際對外輸出流量為零，這時，偏心距已很小且不會再變小，泵的工作壓力也不會再升高，這就是C點。影響曲線形狀的因素：1）改變柱塞的初始位置，可以改變初始偏心距的大小，從而改變泵的最大輸出流量，即使曲線AB段上、下平移。2）改變彈簧剛度，可以改變曲線 BC段的斜率，彈簧剛度大，BC段斜率小， 剛度小，BC段斜率大。3）改變彈簧預(yù)緊力的大小，可改變壓力 pc的大小，從而使曲線拐點左、右 平移。第三章液壓執(zhí)行元件3- 1已知某液壓馬達的排量 V=250mL/r,液壓馬達入口壓力為 p仁10.5Mpa,出口 壓力為p2=1.0Mpa，其總效率 m=0.9，容積效率 v=0.92，當輸入流量 q=22L/mi

18、n時，試求液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速n和液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩T。qH 2100 92解：液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速：n二- v = 0=80.96r/m in250液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩:n/pxV/nvT=Tt m=m= V p V=2n0.9092 (10.5-1) 250=369.96N m2 3.143- 3圖示兩個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔面積A= 100cm，有桿腔面積 氏=80cm,缸1輸入壓力P1= 0.9MPa輸入流量q= 12 L/min。不計損失和泄漏，試求: 兩缸承受相同負載時（F1= F2）,負載和速度各為多少? 缸1不受負載時（F1 = 0）,缸2能承受多少負載？ 缸2不受

19、負載時（F2= 0）,缸1能承受多少負載？解：對缸1和2的活塞分別列平衡方程上 0F 1 = P1 A1 B A2幵叫Pi匚1F 2 = F2 A1昭阮圖其中，F(xiàn)2聯(lián)立以上方程得，P2=0.9 x 106x 100X 10-4/ (80x 10-4+100x 10-4) Pa =0.5 x 106Pa 負載：6-4F 1= F2= P2 A1=0.5 x 10 x 100x 10 =5000N缸的速度：V 1 = q/ A 1=12x 10_3/ (100x 10-4) m/min =1.2m/min又由 V1 A2= V2 A1得 V 2 = V1 A2/ A 1=0.96m/min由 F

20、1 = P1 A1 P2 A2=0得 P 2 = P1 A1/ A 2=1.125 MPaF2= P2 A1=1.125 x 106x 100x 10-4=11250 N 由 F 2= P2 A1=0 得 P2= 06-4F1 = P1 A1 = 0.9 x 10 x 100x 10 N =9000 N第四章液壓控制元件4- 1 如圖所示液壓缸，A =30cm2,A2 = 120cm2, F = 30000N,液控單向閥作用鎖以防止液壓缸下滑，閥的控制活塞面積 Ak是閥心承受面積A的3倍。若摩擦力,彈簧力均忽略不計，試計算需要多大的控制壓力才能開啟液控單向閥？開啟前液壓缸中最高壓力為多少?解：

21、對剛缸體作受力分析有RA-PkA2=F由于控制面積Ak為閥心承壓面積的3倍故開啟閥需3PkA - PkAi = FF3A| A?=3.85MpaPkAk PiA 即 3pk pi 取臨界條件 3pk 二 pi開啟最咼壓力Pj =3pk =11.55Mpa4- 2彈簧對中型三位四通電液換向閥的先導(dǎo)閥及主閥的中位機能能否任意選定？答：不能。4- 3二位四通閥用作二位三通或而為二通閥時應(yīng)如何連接？答：作二位三通閥，將回油口 T堵死。作二位二通閥，將回油口 T和某一工作油接通。4-4如圖所示系統(tǒng)，溢流閥的調(diào)定壓力為 5Mpa減壓閥的調(diào)定壓力為2.5Mpa。 試分析下列各工況，并說明減壓閥閥口處于什么狀

22、態(tài)？1 ）當泵口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A，C點壓力各為多少？2 ）當泵出口壓力由于工作缸快進，壓力降低到1.5Mpa時（工件原處于夾緊狀態(tài)），A.C點壓力各為多少？3 )夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，A.B.C點壓力各為多少?調(diào)定壓力5Mpa答：1)FA=FC=2.5MPa, PB=5MPa減壓閥閥口處于關(guān) 閉狀態(tài)。工件夾緊后，由于泵的流量繼續(xù)輸出，使得A點和C點的壓力同時升高，當升高到減壓閥的調(diào)定 壓力時，減壓閥工作，閥口關(guān)閉，并穩(wěn)定 A,C兩點 壓力為其調(diào)定壓力2.5Mpa； B點的壓力為溢流閥的2 ) FA=FB=1.5Mpa, Pc=2.5Mpa;減壓閥閥口處

23、于打開狀態(tài)。當泵的出口壓力降到1.5Mpa時，溢流閥和減壓閥都不工作，溢流閥閥口關(guān)閉，B點壓力PE=Pp=1.5MPa;減壓閥閥口打開，即相當于一個通道，所以PA=PB=1.5MPa;由于單向閥的作用，C中的壓力仍為剛才的壓力，即 2.5MPa=3) PA=PB=P=OMpa減壓閥閥口處于打開狀態(tài)當夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，負載壓力PL=OMPa因為Pl小于減壓閥的調(diào)整壓力，所以減壓閥閥口全開，PC=R=P=OMPa;由于溢流閥閥口關(guān)閉,所以 PA=P3=0MPa4-5如圖系統(tǒng)，液壓缸的有效面積 A=A=100cm,缸I負載Fi=35000N,缸U運動 時負載為零，不計摩擦阻力、慣性力和

24、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求下列三種工況下 A B和C處的壓力。1) 液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；2) 1YA通電，液壓缸I運動時和到終端終止時；3) 1YA斷電，2YA通電，液壓缸U運動時和碰到檔快停止運動時；KI1）Pa= PB=4MPa P c=2MPa當泵出口壓力達到2Mpa寸，減壓閥工作，使得Pc=2MPa此后，隨泵的流量繼 續(xù)輸出，順序閥打開，此后溢流閥打開，最后使得得 Pa= PB=4MPa（溢流閥調(diào)定 壓力）2）運動時，PC=2MPa P a= PB=3.5MPa缸運動時的壓力 P =Pi =Fl/A=35000/100

25、 x 10-4Pa=3.5MPa缸運動時，順序閥一直開啟，溢流閥關(guān)閉，Pa= PB=3.5MPa減壓閥工作，Pc=2MPa終端時，PC=2MPa P a= PB=4MPa缸終端時，Pc還是2MPa順序閥一直開啟，當活塞運動到右端不動時，由 于泵的流量繼續(xù)輸出，從而使得 A、B點壓力同時升高，當達到溢流閥的調(diào)整壓 力4MPa寸，溢流閥溢流定壓，此時，PA=P=4MPa3）運動時，PA= Pb=PC=0缸II運動時，負載壓力為0,此時減壓閥口全開，所以 際P=0 順序閥關(guān)閉，所以Pb=0終端時，Pc=2MPa PA= PB=4MPa缸終端時，液壓缸負載無窮大，使得減壓閥工作， Pc=2MPa由于泵

26、的流量 繼續(xù)輸出，從而使得A、B點壓力同時升高，當達到溢流閥的調(diào)整壓力4MPa時，溢 流閥溢流定壓，此時，PA=PB=4MPa4-8液壓缸活塞面積A=100cm負載在50040000N的范圍內(nèi)變化，為使負載變化 是活塞運動速度恒定，在液壓缸進口處使用一個調(diào)速閥。 如將泵的工作壓力 調(diào)到其額定壓力6.3MPa,試問這是否合適？解：缸的最大工作壓力 P=F/A=40000/10- Mpa =4 Mpa。因調(diào)速閥正常工作時的壓差要保持在0.40.5Mpa,所以泵的工作壓力P p=P+ P=4+0.4（0.5） Mpa=4.4 4.5Mpa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

27、量特性，但 對節(jié)省泵的能耗不利。4-9如圖所示為插裝式錐閥組成換向閥的兩個例子。如果閥關(guān)閉時A，B有壓差，試判斷電磁閥通電和斷電時，圖a和b的壓力油能否開啟錐閥而流動，并分 析各自是作何種換向閥使用的。答：電磁閥通電：對a）圖，和作用力方向都向上，閥心可以開啟，當Pb pa時，油液從B- A ;當pA pB，油液A； B。對B）圖，同理，當Pb - Pa時,油液從B > A ;當Pa - Pb，油液A、B。 電磁閥斷電：對a）圖，要開啟閥心，閥心受力（pBApAA，）的方向要向上，所以，需Pb Pa，此時，油液從B > A。對B）圖，要開啟閥心，閥心受力（PaA - PbA ）的方

28、向要向上，所以，需Pa Pb，此時，油液從A > B。廠山；v&£j；ya!S_U.第五章液壓輔助元件5- 1某液壓系統(tǒng)，使用 YB葉片泵，壓力為6.3Mpa,流量為40L/min。試選油管 的尺寸。5- 2 一單桿液壓缸，活塞直徑為100mm活塞桿直徑為56mm行程為500mm現(xiàn) 有桿腔進油，無桿腔回油，問由于活塞的移動而使有效底面積為 200cm的油箱內(nèi) 液面高度的變化是多少？第六章液壓基本回路5- 3皮囊式蓄能器容量為2.5L，氣體的充氣壓力為2.5Mpa,當工作壓力從p1=7Mpa 變化到4Mpa寸，蓄能器能輸出的油液體積為多少？(卜¥LU6- 1在圖

29、示回路中，若溢流閥的調(diào)整壓力分 別為Py! =6Mpa, Py2 =4.5Mpa。泵出口處的負載 阻力為無限大，試問在不計管道損失和調(diào)壓偏差 時：1）換向閥下位接入回路時，泵的工作壓力為 多少？ B點和C點的壓力各為多少？ 2）換向閥上 位接入回路時，泵的工作壓力為多少？B點和C點的壓力各為多少?解: 1 ）換向閥下位接入回路時，即關(guān)閉Py2的外泄油口（但換向閥有泄漏）則泵的工作壓力Pp二Py1 =6Mpa, Pb =6Mpa, Pc =1.5L 6Mpa （視換向閥的泄漏情況而定）2）換向閥上位接入回路時，閥1和閥2并聯(lián)，泵的工作壓力為兩者調(diào)整壓力的較小者，故，Pp 二 Py2 = 4.5M

30、pa， pB =4.5Mpa, pC = 0Mpa （通油箱）。6- 2在圖示回路中，已知活塞運動時的負載 F= 1200N,活塞面積A= 15X 10_4,溢流閥調(diào)整值為Pp= 4.5MPa,兩個減壓閥的調(diào)整壓力分別為 pj1 = 3.5 MPa和Pj2 = 2 MPa,如油液流過減壓閥及管路時的損失可略去不計，試確定活塞在運動時和停在終端位置處時，A,B,C三點壓力值仲他血廠1解：1)運動時，Pa = Pb = Pc = 0.8Mpa此時，Pc=f/A=1200/ (15X 10_4) Pa=0.8MPa,即卩 p ： Pj1, p - Pj2，故兩減壓閥都不工作，閥口常開，相當于一通道，

31、又p . Py,溢流閥關(guān)閉，所以，Pa =Pb = Pc =0.8Mpa2）停在終端位置時，Pa =3.5Mpa, pB =4.5Mpa, pc = 2Mpa此時，液壓閥的負載無窮大，使得減壓閥2、1相繼工作，故Pc =2Mpa, Pa =3.5Mpa，隨著泵的流量繼續(xù)增加，B點壓力迅速憋高，使得該溢流閥工作，故pB =4.5Mpa。6- 3如圖6-7所示的平衡回路中，若液壓缸無桿面積為A =80 10，m2,有桿面積A2 =40xl0m2，活塞與運動部件自重G=6000N運動時活塞上的摩擦力為Ff =2000N，向下運動時要克服負載阻力為F 24000N ,試問順序閥和溢流閥的最小調(diào)整壓力各

32、為多少？28丄解：順序閥最小調(diào)整壓力G 6000A240 10,pa = 1.5Mpa溢流閥最小調(diào)整壓力:FlFfP2A2 -GApa = 3.25Mpa240002000 1.5 106 -600080"0*6.4 如教材6-10圖所示的回油節(jié)流調(diào)速回路，已知液壓泵的供油量qp =25L/min，負載40000N,溢流閥調(diào)整壓力p5.4Mpa，液壓缸無桿面積為A =80 104m2,有桿面積A2=40 10*m2 ,液壓缸工進速度v =0. 1m / mj不考慮管路損失和液壓缸的摩擦損失，試計算：）液壓缸工進時液壓系統(tǒng)的效率解：1）十FV40000x0.18/60c636.7%p.

33、q ?5.4 1 06 20 1 0/602)對液壓缸列平衡方程2P1 A = P2 A2 I F）當負載為0時，活塞的運動速度和回油腔的壓力時空二空=54 SO6 80 E Pa=1°.8MPaA2A240 10*在F=0時，回油路壓力此時，有桿腔回油量（節(jié)流閥過流量）q0 - Cd A0在F=40000N時，回油壓力Pa 二 0.8MPaD PA-Flr2l -A(1)此時，有桿腔回油量（節(jié)流閥過流量）2Pq° =CdA)=CdAj= A2V(2)2）溢流閥的溢流量和回路的效率3）當節(jié)流閥的開口面為和時，分別計算液壓缸的運動速度和以溢流閥的溢流量解：1）液壓缸活塞平衡方

34、程為:RA =FR-F-PaMPaA 20 10設(shè)泵出口壓力Pp二&，則節(jié)流閥過流量c A 2AP c 2 c cd“2漢(32)丄10q =CdAr |=0. 62 0.0 1 10PV 900-2.92 fm3 s：/ q - >0.1 3 m0 s /所以，溢流閥穩(wěn)定溢流，活塞運動速度q 2. 92 150.V廠 m/ s =1 4. 6 彳 0m s/A 20 102)溢流閥溢流量qy 二qp-q=0. 11力- 2. 925m10s 二 /0.m7 s1 0回路效率FVp:q t-19.4%4000 14.6 103 106 0.1 10 3)當 A =0.03 10鼻

35、m2 時同1）節(jié)流閥過流量-4q節(jié)訐0.62 0.03 1042 (3-2) 10V 900=8.67 10-5m3/s<qp =0.1 10-3m3/s溢流閥工作，溢流閥溢流量qy=qp-q節(jié) 1 =0. 1 1 力- 8. 765m10s= /0. _1r24s 1 0/活塞運動速度q節(jié) 1 8.76<153V 一丁 m/s=43.8 10_m/sA 20 10°當 A =0.05 10-m2時同理q 節(jié) 2 = 14.沁 Fm3 sa/p =q x O. fmf 0s /顯然不可能，所以節(jié)流閥不起作用_33q節(jié)2 二qP =°.1 10 m /s活塞運動速

36、度q節(jié)20.1匯10V -4 m/s = 0.05m /sA 20"0溢流閥當安全閥用qy - 06-6 在 6-58 所示的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路中已知qP=25L/min，A =100»m2, A2 =50 10*m2，F(xiàn) 由 0 增至 30000N時活塞向右移動速度基本無變化，V =0.2m/min，若調(diào)速閥要求的最小壓差為:Pmin =0.5Mpa，試求:1） 不計調(diào)壓偏差時溢流時溢流閥調(diào)整壓力Py是多少？泵的工作壓力是多少？2）液壓缸所能達到的最高工作壓力是多少？所以,PyA/'Pminf3）回路的最咼效率為多少？解：1）無桿腔流量，q =V = 0.2 10

37、0 10*m3/s = 2L/min ： qp所以溢流閥處于穩(wěn)定溢流狀態(tài)，Pp二Py當負載為3000N時，對液壓缸列平衡方程：P1A1 = P2A2 Fl max 式中，P1 = Py, P2 = PminL maxpa =3.25Mpa50 10，0.5 106 30000100漢102 ）由以上等式PiA=P2A2-FLmax知，Pl=Py恒定，當Fl最小時，卩2最大此時 p2 =:ALpY =100 3.25Mpa =6.5MpaA2503)回路最咼效率FV3 104 0.2Ppqp 3.25 25 10； 106= 7.4%6-7如教材6-16所示的限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回

38、路，若變量泵的拐點坐標為（2Mpa,10L/min），且在Pp =2.8Mpa時qp = 0，液壓缸無桿面積為A =50 10-m2,有桿面積A25 10m2，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)速閥通過的流量q=5L/min時，回路的效率是多少？2 ）若q不變，負載減小4/5時，回路的效率為多少？3 ）如何才能使負載減小后的回路得以提高？2+28解：1）在穩(wěn)態(tài)工作時，qp二q，由其調(diào)速特性圖知pp=- 嚴Mpa=2.4Mpa貝UP"i = Pp 丄 P = （2.40.5）Mpa =1.9Mpa - P2A2/APp1.9 - 0.4

39、25/502.42 ）在負載減小4/5，即F'=1/5Fc，= c =14.2%Pp 53 ）宜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，當5 =1.9Mpa時，耳=P1= 1.9=86%，該回路適合負載變化大，速c p p 1.9 +0.5度較低的系統(tǒng)。6-8有一液壓傳動系統(tǒng)，快進時需最大流量25L/min，工進時液壓缸工作壓力為P1 =5.5Mpa，流量為2L/min，若可采用單泵流量為25L/min和雙聯(lián)泵流量為4L/min及25L/min兩種泵分別對系統(tǒng)供油，設(shè)泵的總效率為=0.8，溢流閥調(diào)定壓力pp =6.0Mpa，雙聯(lián)泵中低壓泵卸荷壓力 p2 =0.12Mpa，不計

40、其他損失，計算分別采用這兩種泵供油時系統(tǒng)得效率（液壓缸效率為 100%解：采用單泵:快進時工作壓力p=0，=0工進時p1q15.5 x 2m 180% : 5.8%Ppqp6 25采用雙泵：快進時=0 工進時=P©5.5 2 80%：、36.6%Ppqp6X4第七章典型液壓傳動系統(tǒng)7- 1根據(jù)圖7-1的YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)圖，完成以下各項工作：1）寫出 差動快進時液壓缸左腔壓力pl與右腔壓力p2的關(guān)系式。2）說明當滑臺進入工 進狀態(tài)，但切削刀具尚未觸及被加工工件時， 什么原因使系統(tǒng)壓力升高并將液控 順序閥4打開？ 3）在限壓式變量的p-q曲線上定性表明動力滑臺在差動快進、

41、第一次工進、第二次工進、止擋鐵停留、快退及原位停止時限壓式變量葉片泵的 工作點。7- 2圖7-7所示的壓力機液壓系統(tǒng)能實現(xiàn)“快進一一慢進一一保壓一一，快退一一 停止”的動作循環(huán)。試讀懂此液壓系統(tǒng)圖，并寫出： 1）包括油液流動情況的動 作循環(huán)表；2）標號元件的名稱和功能。第八章液壓伺服和電液比例控制技術(shù)8- 1液壓伺服系統(tǒng)與液壓傳動系統(tǒng)有什么區(qū)別？使用場合有何不同？答：液壓伺服系統(tǒng)通過電氣傳動方式，將電氣信號輸入系統(tǒng)來操縱有關(guān)的液壓控 制元件動作，控制液壓執(zhí)行元件使其隨輸入信號而動作。這類伺服系統(tǒng)中電液兩 部分之間都采用電液伺服閥作為轉(zhuǎn)換元件。電液伺服系統(tǒng)根據(jù)被控物理量的不同 分為位置控制、速度

42、控制、壓力控制等。液壓傳動是根據(jù)機械設(shè)備的工作要求， 選用適當?shù)囊簤夯净芈方?jīng)有機組合而成。液壓伺服系統(tǒng)在工業(yè)自動化設(shè)備、 航空、航天、冶金和軍事裝備中得到廣泛應(yīng)用； 液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用涉及機械制造、輕工、紡織、工程機械、船舶、航空和航天 等各個領(lǐng)域。8- 2電液伺服閥的組成和特點是什么？它在電液伺服系統(tǒng)中起什么作用？答：電液伺服閥通常由電氣一機械轉(zhuǎn)換裝置、液壓放大器和反饋（平衡）機構(gòu)三部分組成。電氣一機械轉(zhuǎn)換裝置用來將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)角或直線位移輸出。輸出轉(zhuǎn)角的裝置稱為力矩馬達， 輸出直線位移的裝置稱為力馬達。 液壓放大器接受小功率的電氣一機械轉(zhuǎn)換裝置輸入的轉(zhuǎn)角或直線位移信號，對大功率的

43、壓力油進行調(diào)節(jié)和分配，實現(xiàn)控制功率的轉(zhuǎn)換和放大。反饋和平衡機構(gòu)使電液伺服 閥輸出的流量或壓力獲得與輸入電信號成比例的特性。伺服閥控制精度高，響應(yīng)速度快，特別是電液伺服系統(tǒng)易實現(xiàn)計算機控制。電液伺服閥是電液司伺服系統(tǒng)中的放大轉(zhuǎn)換元件，它把輸入的小功率電流信號， 轉(zhuǎn)換并放大成液壓功率（負載壓力和負載流量）輸出，實現(xiàn)執(zhí)行元件的位移、速 度、加速度及力控制。它是電液伺服系統(tǒng)的核心元件，其性能對整個系統(tǒng)的特性 有很大影響。8-3電液比例閥由哪兩大部分組成？它具有什么特點？答：電液比例閥由常用的人工調(diào)節(jié)或開關(guān)控制的液壓閥加上電氣一機械比例轉(zhuǎn)換 裝置構(gòu)成。常用的電氣一機械比例轉(zhuǎn)換裝置是有一定性能要求的電磁鐵

44、，它能把電信號按比例地轉(zhuǎn)換成力或位移，對液壓閥進行控制。在使用過程中，電液比例閥可以按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對油液的壓力、流量和方向進行遠距 離控制，比例閥一般都具有壓力補償性能， 所以它的的輸出壓力和流量可以不受 負載變化的影響，它被廣泛地應(yīng)用于對液壓參數(shù)進行連續(xù)、遠距離控制或程序控 制、但對控制精度和動態(tài)特性要求不太高的液壓系統(tǒng)中。8-4微機電液控制系統(tǒng)的主要組成是什么？有何特點？答：微機電液控制系統(tǒng)的主要組成除常規(guī)的液壓傳動系統(tǒng)以外， 通常還有數(shù)據(jù)采 集裝置、信號隔離和功率放大電路、驅(qū)動電路、電氣一機械轉(zhuǎn)換器、主控制器（微 型計算機或單片微機）及相關(guān)的鍵盤及顯示器等。這種系統(tǒng)一般

45、是以穩(wěn)定輸出（力、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、速度）為目的，構(gòu)成了從輸出到輸入的閉環(huán)控制系統(tǒng)。是一 個涉及傳感技術(shù)、計算機控制技術(shù)、 信號處理技術(shù)、機械傳動技術(shù)等技術(shù)的機電 一體化系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)操作簡單，人機對話方便；系統(tǒng)功能強，可以實現(xiàn)多 功能控制；通過軟件編制可以實現(xiàn)不同的控制算法， 且較易實現(xiàn)實時控制和在線 檢測。第九章液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算第十章氣壓傳動基礎(chǔ)知識10-1在常溫t=20 C時，將空氣從0.1Mpa（絕對壓力）壓縮到0.7Mpa（絕對壓力）， 求溫升為多少？10-2空氣壓縮機向容積為40L的氣罐充氣直至pt=0.8Mpa時停止，此時氣罐內(nèi) 溫度t1=40 C,又經(jīng)過若干小時罐內(nèi)溫度降至室

46、溫 t=10 C,問：1）此時罐內(nèi)表 壓力為多少？ 2）此時罐內(nèi)壓縮了多少室溫為10°C的只有空氣（設(shè)大氣壓力近似 為 O.IMPa）?解已知：p廠 0.8MPaT廠（273 40）K 二 313KT2 二（273 10）K 二 283K由等容過程狀態(tài)方程可得T2283p2 = “ 2 二 0.8 MPa 二 0.72MPa T313則表壓力為p2 二（0.72 0.1）MPa 二 0.62MPa由等溫過程狀態(tài)方程可得V廠廠 072 40L= 288LPi0.1 V V“ V2(288 40)L248L即罐內(nèi)壓縮了 248L室溫為10° C的自由空氣。第十一章氣源裝置及氣動

47、輔助元件11-1簡述活塞式空氣壓縮機的工作原理。答：活塞式空氣壓縮機是通過曲柄連桿機構(gòu)使活塞作往復(fù)運動而實現(xiàn)吸、壓氣， 并達到提高氣體壓力的目的。單級單作用壓縮機工作原理圖主要由缸體1、活塞2、活塞桿3、曲柄連桿機構(gòu)4、吸氣閥5和排氣閥6等組成。曲柄由原動機（電 動機）帶動旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運動。當活塞向右運動時，氣缸內(nèi) 容積增大而形成部分真空，外界空氣在大氣壓力下推動吸氣閥5而進入氣缸中；當活塞反向運動時，吸氣閥關(guān)閉， 隨著活塞的左移，缸內(nèi)空氣受到壓縮而使壓力 升高，當壓力增至足夠高（即達到排氣管路中的壓力）時排氣閥 6打開，氣體被 排出。并經(jīng)排氣管輸送到儲氣罐中。曲柄旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)行程一次，即完成 一個工作循環(huán)。但壓