液壓傳動后思考題和習(xí)題解答

1、液壓傳動課后答案第1章 思考題和習(xí)題解1.1 液體傳動有哪兩種形式？它們的主要區(qū)別是什么？答：用液體作為工作介質(zhì)來進行能量傳遞的傳動方式被稱之為液體傳動。按照其工作原理的不同，液體傳動又可分為液壓傳動和液力傳動，其中液壓傳動是利用在密封容器內(nèi)液體的壓力能來傳遞動力的；而液力傳動則的利用液體的動能來傳遞動力的。1.2 什么叫液壓傳動？液壓傳動所用的工作介質(zhì)是什么？答：利用液體的壓力能來傳遞動力的的傳動方式被稱之為液壓傳動。液壓傳動所用的工作介質(zhì)是液體。1.3 液壓傳動系統(tǒng)由哪幾部分組成？各組成部分的作用是什么？答：（1）動力裝置：動力裝置是指能將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成為液壓能的裝置，它是液壓系統(tǒng)的

2、動力源。（2）控制調(diào)節(jié)裝置：其作用是用來控制和調(diào)節(jié)工作介質(zhì)的流動方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件和工作機構(gòu)的工作要求。（3）執(zhí)行裝置：是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，其作用是在工作介質(zhì)的推動下輸出力和速度（或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），輸出一定的功率以驅(qū)動工作機構(gòu)做功。（4）輔助裝置：除以上裝置外的其它元器件都被稱為輔助裝置，如油箱、過濾器、蓄能器、冷卻器、管件、管接頭以及各種信號轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對完成主運動起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中是必不可少的，對保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。（5）工作介質(zhì)：工作介質(zhì)指傳動液體，在液壓系統(tǒng)中通常使用液壓油液作為工作介質(zhì)。1.4 液壓傳動的主要優(yōu)缺點是什么？答：優(yōu)點：（

3、1）與電動機相比，在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生出更大的動力，也就是說，在同等功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在這里指工作壓力。（2）液壓傳動容易做到對速度的無級調(diào)節(jié)，而且調(diào)速范圍大，并且對速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進行。（3）液壓傳動工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實現(xiàn)頻繁換向。（4）液壓傳動易于實現(xiàn)過載保護，能實現(xiàn)自潤滑，使用壽命長。（5）液壓傳動易于實現(xiàn)自動化，可以很方便地對液體的流動方向、壓力和流量進行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地和電氣、電子控制或氣壓傳動控制結(jié)合起來，實現(xiàn)復(fù)雜的運動和操作。（6）液壓元件易于實現(xiàn)系列化、標準化和通用化，便于設(shè)計、

4、制造和推廣使用。答：缺點：（1）由于液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性使這種傳動無法保證嚴格的傳動比。（2）液壓傳動中有較多的能量損失（泄漏損失、摩擦損失等），因此，傳動效率相對低。（3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。（4）液壓傳動在出現(xiàn)故障時不易找出原因。題1.5圖1.5 如題1.5圖所示的液壓千斤頂，小柱塞直徑d = 10 mm，行程S1 = 25 mm，大柱塞直徑D = 50 mm，重物產(chǎn)生的力= 50 000 N，手壓杠桿比L：l = 500：25，試求：（1）此時密封容積中的液體壓力p是多少？（2）杠桿端施加力F1為多少時，才能舉起重物？（3）在不計泄漏的

5、情況下，杠桿上下動作一次，重物的上升高度是多少？解：（1）Pa = 25.46 MPa（2） N N（3） mm 答：密封容積中的液體壓力p= 25.46 MPa，杠桿端施加力F1 =100 N，重物的上升高度=1 mm。第2章 思考題和習(xí)題解2.1 液壓油液的粘度有幾種表示方法？它們各用什么符號表示？它們又各用什么單位？答：（1）動力粘度h ：動力粘度又稱為絕對粘度，由式：確定。液體動力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動或有流動趨勢時，相接觸的液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。動力粘度的法定計量單位為Pa×s （N×s/m2）。（2）運動粘度n ：液體的動力粘度與其

6、密度的比值被稱為液體的運動粘度，即：液體的運動粘度沒有明確的物理意義，但它在工程實際中經(jīng)常用到。因為它的單位只有長度和時間的量綱，類似于運動學(xué)的量，所以被稱為運動粘度。它的法定計量單位為m2/s，常用的單位為mm2/s。（3）相對粘度：相對粘度又稱為條件粘度，它是采用特定的粘度計在規(guī)定的條件下測量出來的粘度。用相對粘度計測量出它的相對粘度后，再根據(jù)相應(yīng)的關(guān)系式換算出運動粘度或動力粘度，以便于使用。我國采用恩氏度°E。相對粘度無量綱。2.2 國家新標準規(guī)定的液壓油液牌號是在多少溫度下的哪種粘度的平均值？答：我國液壓油的牌號是用它在溫度為40時的運動粘度平均值來表示的。例如32號液壓油，

7、就是指這種油在40時的運動粘度平均值為32 mm2/s。2.3 密閉容器內(nèi)液壓油的體積壓縮系數(shù)k為1.5×10/MPa，壓力在1 MPa時的容積為2 L。求在壓力升高到10 MPa時液壓油的容積為多少？解：根據(jù)體積壓縮系數(shù)公式： 可得：L則：壓縮后油的容積為Vt = 2 - 0.027 = 1.973 L答：壓縮后油的容積為1.973 L2.4 某液壓油的運動粘度為68mm2/s，密度為900kg/m3，求其動力粘度和恩氏粘度各是多少？解：動力粘度： Pa×s恩氏粘度：由恩氏粘度與運動粘度間的換算關(guān)系式：得：恩氏粘度：=9.4答：動力粘度 Pa×s，恩氏粘度=9.

8、4。2.5 20時200 mL蒸餾水從恩氏粘度計中流盡的時間為51 s，如果200 mL的某液壓油在40時從恩氏粘度計中流盡的時間為232 s，已知該液壓油的密度為900 kg/m3，求該液壓油在40時的恩氏粘度、運動粘度和動力粘度各是多少？解：恩氏粘度：°E 運動粘度：m2/s動力粘度： Pa×s答：恩氏粘度°E=4.55，運動粘度： m2/s，動力粘度 Pa×s。2.6 液壓油的選用應(yīng)考慮幾個方面？答：對液壓油液的選用，首先應(yīng)根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件來選擇合適的液壓油液類型，然后再選擇液壓油液的粘度。2.7 液壓傳動的介質(zhì)污染原因主要來自

9、哪幾個方面？應(yīng)該怎樣控制介質(zhì)的污染？答：液壓油液被污染的原因是很復(fù)雜的，但大體上有以下幾個方面：（1）殘留物的污染：這主要指液壓元件以及管道、油箱在制造、儲存、運輸、安裝、維修過程中，帶入的砂粒、鐵屑、磨料、焊渣、銹片、棉紗和灰塵等，雖然經(jīng)過清洗，但未清洗干凈而殘留下來的殘留物所造成的液壓油液污染。（2）侵入物的污染：液壓傳動裝置工作環(huán)境中的污染物，例如空氣、塵埃、水滴等通過一切可能的侵入點，如外露的活塞桿、油箱的通氣孔和注油孔等侵入系統(tǒng)所造成的液壓油液污染。（3）生成物的污染：這主要指液壓傳動系統(tǒng)在工作過程中所產(chǎn)生的金屬微粒、密封材料磨損顆粒、涂料剝離片、水分、氣泡及油液變質(zhì)后的膠狀物等所造

10、成的液壓油液污染?？刂莆廴镜姆椒ㄖ饕校海?）減少外來的污染：液壓傳動系統(tǒng)在裝配前后必須嚴格清洗。組成液壓系統(tǒng)的管件，用機械的方法除去殘渣和表面氧化物，然后進行酸洗。液壓傳動系統(tǒng)在組裝后要進行全面清洗，最好用系統(tǒng)工作時使用的油液清洗，特別是液壓伺服系統(tǒng)最好要經(jīng)過幾次清洗來保證清潔。油箱要加空氣濾清器，給油箱加油要用濾油機，對外露件應(yīng)裝防塵密封，并經(jīng)常檢查，定期更換。液壓傳動系統(tǒng)的維修，液壓元件的更換、拆卸應(yīng)在無塵區(qū)進行。（2）濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的雜質(zhì)：應(yīng)在系統(tǒng)的相應(yīng)部位安裝適當精度的過濾器，并且要定期檢查、清洗或更換濾芯。（3）控制液壓油液的工作溫度：液壓油液的工作溫度過高會加速其氧化變質(zhì)，產(chǎn)生各種

11、生成物，縮短它的使用期限。所以要限制油液的最高使用溫度。（4）定期檢查更換液壓油液：應(yīng)根據(jù)液壓設(shè)備使用說明書的要求和維護保養(yǎng)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，定期檢查更換液壓油液。更換液壓油液時要清洗油箱，沖洗系統(tǒng)管道及液壓元件。第3章 思考題和習(xí)題解3.1 什么叫壓力？壓力有哪幾種表示方法？液壓系統(tǒng)的壓力與外界負載有什么關(guān)系？答：液體在單位面積上所受的內(nèi)法線方向的法向應(yīng)力稱為壓力。壓力有絕對壓力和相對壓力，絕對壓力是以絕對真空為基準來度量的，而相對壓力是以大氣壓為基準來進行度量的。由公式可知液壓系統(tǒng)中的壓力是由外界負載決定的。3.2 如題3.2圖中，液壓缸直徑D = 150 mm，柱塞直徑d = 100 mm

12、，負載F = 5×10N。若不計液壓油自重及活塞或缸體重量，試求圖示兩種情況下液壓缸內(nèi)的液體壓力是多少？題3.2圖解：兩種情況下柱塞有效作用面積相等，即：則其壓力：=6.37 MPa答：在這兩種情況下液體壓力均等于6.37 MPa。3.3 如題3.3圖所示的連通器內(nèi)裝兩種液體，其中已知水的密度r= 1000 kg/m，h= 60 cm，h= 75 cm，試求另一種液體的密度 r是多少？題3.3圖解：在1-1等壓面上，有：則：kg/ m3答：另一種液體的密度是800 kg/ m3。3.4 解釋下述概念：理想流體、定常流動、通流截面、流量、平均流速、層流、紊流和雷諾數(shù)。答：理想液體：既無

13、粘性又不可壓縮的假想液體。定常流動：流體流動時，流體中任何點處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化，稱這種流動為定常流動。 通流截面：液體在管道中流動時，垂直于流動方向的截面稱為通流截面。 流量：在單位時間內(nèi)流過某一通流截面的液體體積稱為體積流量，簡稱流量。 平均流速：流量與通流截面積的比值即為平均流速。 層流：液體質(zhì)點互不干擾、液體的流動呈線狀或?qū)訝睢⑶移叫杏诠艿垒S線。 紊流：液體質(zhì)點的運動雜亂無章，除了平行于管道軸線的運動外，還存在劇烈的橫向運動。 雷諾數(shù)：由平均流速、管徑d和液體的運動粘度三個參數(shù)組成的無量綱數(shù)用來表明液體的流動狀態(tài)。3.5 說明連續(xù)性方程的本質(zhì)是什么？它的物理意義是什么？

14、答：連續(xù)性方程的本質(zhì)是質(zhì)量守恒定律。它的物理意義是單位時間流入、流出的質(zhì)量流量的差等于體積V中液體質(zhì)量的變化率。3.6 說明伯努利方程的物理意義并指出理想液體伯努利方程和實際液體伯努利方程有什么區(qū)別？答：伯努利方程表明了流動液體的能量守恒定律。實際液體的伯努利方程比理想液體伯努利方程多了一項損耗的能量和比動能項中的動能修正系數(shù)。理想液體伯努利方程：const實際液體伯努利方程：3.7 如題3.7圖中所示的壓力閥，當p=6 MPa時，液壓閥動作。若d=10 mm，d=15 mm，p= 0.5 MPa，試求：（1）彈簧的預(yù)壓力Fs；（2）當彈簧剛度k=10 N/mm時的彈簧預(yù)壓縮量x0。題3.7圖

15、解：（1）=431.75（N）432（N）（2）=0.043（m）=43（mm）答：彈簧的預(yù)壓力Fs為432 N，預(yù)壓縮量為43 mm。3.8 壓力表校正裝置原理如題3.8圖所示，已知活塞直徑d = 10 mm，絲桿導(dǎo)程S = 2 mm，裝置內(nèi)油液的體積彈性模量K = 1.2×10 MPa。當壓力為1個大氣壓（pa 0.1 MPa）時，裝置內(nèi)油液的體積為200 mL。若要在裝置內(nèi)形成21 MPa壓力，試求手輪要轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？題3.8圖解：由：得：則：因此：答：手輪要轉(zhuǎn)22.19轉(zhuǎn)。3.9 如題3.9圖所示，液壓泵的流量q = 25 L/min，吸油管直徑d = 25 mm，泵口比油箱液面

16、高出400 mm。如果只考慮吸油管中的沿程壓力損失，當用32號液壓油，并且油溫為40時，液壓油的密度 r = 900 kg/m。試求油泵吸油口處的真空度是多少？解：吸油管路中液壓油的流速：m/s 雷諾數(shù)：<2320 吸油管路中液壓油的流動為層流。在吸油管路11截面（液面）和22截面（泵吸油口處）列寫伯努利方程：式中：，（因為）。則：其中：kg/m3，m， m/s， Pa將已知數(shù)據(jù)代入后得： Pa 答：液壓泵吸油口真空度為0.004764 MPa。3.10 如題3.10圖所示，液壓泵從一個大容積的油池中抽吸潤滑油，流量為q = 1.2 L/s，油液的粘度°E = 40，密度r =

17、 900 kg/m，假設(shè)液壓油的空氣分離壓為2.8 m水柱，吸油管長度l = 10 m，直徑d = 40 mm，如果只考慮管中的摩擦損失，求液壓泵在油箱液面以上的最大允許安裝高度是多少？解：運動粘度：m2/s動力粘度：Pa×s液壓油的流速：m/s由于則液壓油在管路中為層流，。只考慮沿程壓力損失： Pa式中：（因為），m水柱 Pa，Pa，m答：最大允許安裝高度1.615m。題3.9圖題3.10圖第4章 思考題和習(xí)題解4.1 從能量的觀點來看，液壓泵和液壓馬達有什么區(qū)別和聯(lián)系？從結(jié)構(gòu)上來看，液壓泵和液壓馬達又有什么區(qū)別和聯(lián)系？答：從能量的觀點來看，液壓泵是將驅(qū)動電機的機械能轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)

18、中的油液壓力能，是液壓傳動系統(tǒng)的動力元件；而液壓馬達是將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，是液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件。它們都是能量轉(zhuǎn)換裝置。從結(jié)構(gòu)上來看，它們基本相同，都是靠密封容積的變化來工作的。4.2 液壓泵的工作壓力取決于什么？液壓泵的工作壓力和額定壓力有什么區(qū)別？答：液壓泵的工作壓力取決于負載，負載越大，工作壓力越大。液壓泵的工作壓力是指在實際工作時輸出油液的壓力值，即液壓泵出油口處的壓力值，也稱為系統(tǒng)壓力。額定壓力是指在保證泵的容積效率、使用壽命和額定轉(zhuǎn)速的前提下，泵連續(xù)運轉(zhuǎn)時允許使用的壓力限定值。4.3 如題4.3圖所示，已知液壓泵的額定壓力和額定流量，設(shè)管道內(nèi)壓力損失和液壓

19、缸、液壓馬達的摩擦損失忽略不計，而題圖4.3（c）中的支路上裝有節(jié)流小孔，試說明圖示各種工況下液壓泵出口處的工作壓力值。題4.3圖答：，。4.4 如何計算液壓泵的輸出功率和輸入功率？液壓泵在工作過程中會產(chǎn)生哪兩方面的能量損失？產(chǎn)生這些損失的原因是什么？答：液壓泵的理論輸入功率為，輸出功率為。功率損失分為容積損失和機械損失。容積損失是因內(nèi)泄漏、氣穴和油液在高壓下的壓縮而造成的流量上的損失；機械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。4.5 試說明齒輪泵的困油現(xiàn)象及解決辦法。答：齒輪泵要正常工作，齒輪的嚙合系數(shù)必須大于1，于是總有兩對齒輪同時嚙合，并有一部分油液因困在兩對輪齒形成的封閉油腔之內(nèi)。當封閉

20、容積減小時，被困油液受擠壓而產(chǎn)生高壓，并從縫隙中流出，導(dǎo)致油液發(fā)熱并使軸承等機件受到附加的不平衡負載作用；當封閉容積增大時，又會造成局部真空，使溶于油液中的氣體分離出來，產(chǎn)生氣穴，這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。消除困油的辦法，通常是在兩端蓋板上開卸荷槽。4.6 齒輪泵壓力的提高主要受哪些因素的影響？可以采取哪些措施來提高齒輪泵的工作壓力？答：齒輪泵壓力的提高主要受壓力油的泄漏的影響。通常采用的方法是自動補償端面間隙，其裝置有浮動軸套式和彈性側(cè)板式齒輪泵。4.7 試說明葉片泵的工作原理。并比較說明雙作用葉片泵和單作用葉片泵各有什么優(yōu)缺點。答：葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可靈活滑動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的離心力以及通入葉片

21、根部壓力油的作用下，葉片頂部貼緊在定子內(nèi)表面上，于是兩相鄰葉片、配油盤、定子和轉(zhuǎn)子間便形成了一個個密封的工作腔。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時葉片向外伸出，密封工作腔容積逐漸增大，產(chǎn)生真空，于是通過吸油口和配油盤上窗口將油吸入。葉片往里縮進，密封腔的容積逐漸縮小，密封腔中的油液往配油盤另一窗口和壓油口被壓出而輸?shù)较到y(tǒng)中去，這就是葉片泵的工作原理。雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸油特性不太好，但徑向力平衡；單作用葉片泵存在不平衡的徑向力。4.8 限壓式變量葉片泵的限定壓力和最大流量怎樣調(diào)節(jié)？在調(diào)節(jié)時，葉片泵的壓力流量曲線將怎樣變化？ 答：調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力可以調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的限定壓力，這時BC段曲線左右平移；調(diào)節(jié)流量調(diào)

22、節(jié)螺釘可以改變流量的大小，AB段曲線上下平移。4.9 液壓泵的額定流量為100 L/min，液壓泵的額定壓力為2.5 MPa，當轉(zhuǎn)速為1 450 r/min時，機械效率為=0.9。由實驗測得，當液壓泵的出口壓力為零時，流量為106 L/min；壓力為2.5 MPa時，流量為100.7 L/min，試求：（1）液壓泵的容積效率是多少？（2）如果液壓泵的轉(zhuǎn)速下降到500 r/min，在額定壓力下工作時，估算液壓泵的流量是多少？（3）計算在上述兩種轉(zhuǎn)速下液壓泵的驅(qū)動功率是多少？解：（1）（2） 34.7L/min（3）在第一種情況下：W在第二種情況下：W答：液壓泵的容積效率為0.95，在液壓泵轉(zhuǎn)速為

23、500r/min時，估算其流量為34.7L/min，液壓泵在第一種情況下的驅(qū)動功率為4.9´103W，在第二種情況下的驅(qū)動功率為1.69´103W。4.10 某組合機床用雙聯(lián)葉片泵YB 4/16×63，快速進、退時雙泵供油，系統(tǒng)壓力p = 1 MPa。工作進給時，大泵卸荷（設(shè)其壓力為0），只有小泵供油，這時系統(tǒng)壓力p = 3 MPa，液壓泵效率h = 0.8。試求：（1）所需電動機功率是多少？（2）如果采用一個q = 20 L/min的定量泵，所需的電動機功率又是多少？解：（1）快速時液壓泵的輸出功率為： W工進時液壓泵的輸出功率為： W電動機的功率為： W（2）

24、電動機的功率為： W答：所需電動機功率是1646 W，如果采用一個q = 20 L/min的定量泵，所需的電動機功率是1250 W。第5章 思考題和習(xí)題5.1 已知單桿液壓缸缸筒直徑D = 100 mm，活塞桿直徑d = 50 mm，工作壓力=2 MPa，流量為q = 10 L/min，回油背壓力為= 0.5 MPa，試求活塞往復(fù)運動時的推力和運動速度。解：（1）無桿腔進油時： N m/s（2）有桿腔進油時： N m/s 答：當無桿腔進油時的活塞推力是1.08´104 N，運動速度是0.021 m/s；當有桿腔進油時活塞的推力是0.875´104 N，運動速度是0.028

25、m/s。5.2 已知單桿液壓缸缸筒直徑D = 50 mm，活塞桿直徑d = 35 mm，泵供油流量為q = 10 L/min，試求：（1）液壓缸差動連接時的運動速度；（2）若缸在差動階段所能克服的外負載F = 1 000 N，缸內(nèi)油液壓力有多大（不計管內(nèi)壓力損失）？解：（1） m/s （2） MPa 答：液壓缸差動連接時的運動速度是0.17 m/s；若缸在差動階段所能克服的外負載F=1 000 N時，缸內(nèi)油液壓力是1.04 MPa。5.3 一柱塞缸柱塞固定，缸筒運動，壓力油從空心柱塞中通入，壓力為p，流量為q，缸筒直徑為D，柱塞外徑為d，內(nèi)孔直徑為，試求柱塞缸所產(chǎn)生的推力F和運動速度。解：，答

26、：柱塞缸所產(chǎn)生的推力等于，運動速度等于。5.4 如題5.4圖所示的葉片泵，銘牌參數(shù)為q = 18 L/min，p = 6.3 MPa，設(shè)活塞直徑D = 90 mm，活塞桿直徑d = 60 mm，在不計壓力損失且F = 28 000 N時，試求在各圖示情況下壓力表的指示壓力是多少？（p=2 MPa）題5.4圖解：（a） MPa（b） MPa（c）5.5 如題5.5圖所示的串聯(lián)油缸，和為有效工作面積，和是兩活塞桿的外負載，在不計損失的情況下，試求，和各是多少？解：由，得；，題5.5圖5.6 如題5.6圖所示的并聯(lián)油缸中，>，當油缸2的活塞運動時，試求、和液壓泵的出口壓力各是多少？題5.6圖解

27、：已知：，當油缸2動作時，而油缸1不運動，此時，5.7 設(shè)計一單桿活塞液壓缸，要求快進時為差動連接，快進和快退（有桿腔進油）時的速度均為6 m/min。工進時（無桿腔進油，非差動連接）可驅(qū)動的負載為F = 25 000N，回油背壓力為0.25 MPa，采用額定壓力為6.3 MPa、額定流量為25 L/min的液壓泵，試確定：（1）缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑各是多少？（2）缸筒壁厚（缸筒材料選用無縫鋼管）是多少？解：（1）活塞缸直徑： m缸筒直徑： m按國家標準規(guī)定，取活塞桿直徑 mm， mm。（2）MPa MPa， MPa，取；材料取普通碳素鋼，則： MPa mm第6章 思考題和習(xí)題6.1 現(xiàn)有一個

28、二位三通閥和一個二位四通閥，如題6.1圖所示，請通過堵塞閥口的辦法將它們改為二位二通閥。問：（1）改為常開型的如何堵？（2）改為常閉型的如何堵？請畫符號表示（應(yīng)該指出：由于結(jié)構(gòu)上的原因，一般二位四通閥的回油口O不可堵塞，改作二通閥后，原O口應(yīng)作為泄油口單獨接管引回油箱）。答：（1）二位四通閥；（2）改為常開（常通）型二位二通閥，堵住B口（但由于特殊結(jié)構(gòu)O口不接）；（3）改為常閉（常斷）型二位二通閥，堵住A口。 （1）二位三通閥；（2）改為常開（常通）型二位二通閥，堵住B口；（3）改為常閉（常斷）型二位二通閥，堵住A口。6.2 題6.2圖中溢流閥的調(diào)定壓力為5 MPa，減壓閥的調(diào)定壓力為2.5

29、MPa，設(shè)液壓缸的無桿腔面積，液流通過單向閥和非工作狀態(tài)下的減壓閥時，其壓力損失分別為0.2 MPa和0.3 MPa。求：當負載分別為0 kN、7.5 kN和30 kN時，（1）液壓缸能否移動？（2）A、B和C三點壓力數(shù)值各為多少？解：，液壓缸快速空載運動，考慮到單向閥的壓力損失，則MPa，考慮到非工作狀態(tài)下的減壓閥壓力損失，MPa。kN，MPa考慮到單向閥的壓力損失，則MPa，小于減壓閥的調(diào)定壓力，考慮非工作狀態(tài)下的減壓閥的壓力損失，則 MPa 液壓缸能運動；kN，MPa液壓缸不能運動，單向閥不能打開，液壓閥處于工作狀態(tài)， MPa ， MPa。題圖6.1 題圖6.26.3 兩腔面積相差很大的

30、單桿活塞缸用二位四通閥換向。有桿腔進油時，無桿腔回油流量很大，為避免使用大通徑二位四通閥，可用一個液控單向閥分流，請畫回路圖。 缺答案！6.4 用先導(dǎo)式溢流閥調(diào)節(jié)液壓泵的壓力，但不論如何調(diào)節(jié)手輪，壓力表顯示的泵壓都很低。把閥拆下檢查，看到各零件都完好無損，試分析液壓泵壓力低的原因；如果壓力表顯示的泵壓都很高，試分析液壓泵壓力高的原因。（分析時參見先導(dǎo)式溢流閥工作原理圖6.16）答：液壓泵壓力低的原因可能是阻尼孔被堵死，液壓泵壓力高的原因可能是先導(dǎo)閥被堵死。6.5 如題6.5圖所示的液壓系統(tǒng)中，各溢流閥的調(diào)定壓力分別為MPa、MPa和MPa。試求在系統(tǒng)的負載趨于無限大時，液壓泵的工作壓力是多少？

31、答：（a）圖中，三個溢流閥串聯(lián)。當負載趨于無窮大時，則三個溢流閥都必須工作，則MPa；（b）圖中，三個溢流閥并聯(lián)。當負載趨于無窮大時，A必須工作，而A的溢流壓力取決于遠程調(diào)壓閥B，B取決于C，所以MPa。6.6 在題6.6圖所示兩閥組中，設(shè)兩減壓閥調(diào)定壓力一大一?。╬A > pB），并且所在支路有足夠的負載。說明支路的出口壓力取決于哪個減壓閥？為什么？答：（a）圖中，兩個減壓閥串聯(lián)，且pA>pB，當負載趨于無窮大時，支路出口壓力取決于B閥。因為調(diào)定壓力低的B閥先工作，然后是調(diào)定壓力高的A閥工作，故支路壓力取決于調(diào)定壓力低的B閥。（b）圖中，兩個減壓閥并聯(lián)，支路出口壓力取決于A閥，當

32、負載趨于無窮大時，出口壓力達到pB時，B閥工作，而此時A閥閥口全開，由于A閥出口壓力高于B閥出口壓力，則B閥立刻關(guān)閉，當壓力升高達到pA時，A閥工作，故支路壓力取決于調(diào)定壓力高的A閥。6.7 在系統(tǒng)有足夠負載的情況下，先導(dǎo)式溢流閥、減壓閥及調(diào)速閥的進、出油口可否對調(diào)工作？若對調(diào)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：若是先導(dǎo)式溢流閥的進、出油口對調(diào)工作，則溢流閥不起溢流作用，液壓泵的工作壓力不能恒定，泵的壓力將超過額定壓力，泵將損壞；若是減壓閥的進、出油口對調(diào)工作，則減壓閥不起減壓作用；若是調(diào)速閥的進、出油口對調(diào)工作，則調(diào)速閥不起調(diào)速作用。6.8 在題圖6.8所示的系統(tǒng)中，溢流閥的調(diào)定壓力為MPa，如果閥芯阻尼小

33、孔造成的損失不計，試判斷下列情況下壓力表的讀數(shù)是多少？（1）YA斷電，負載為無窮大；（2）YA斷電，負載壓力為2 MPa；（3）YA通電；負載壓力為2 MPa。答：（1）YA斷電，負載為無窮大時，壓力表的讀數(shù)pA = 4 MPa； （2）YA斷電，負載壓力為2MPa時，pA=2 MPa； （3）YA通電；負載壓力為2MPa時，pA=0。6.9 如題6.9圖所示，順序閥的調(diào)整壓力為pA=3MPa，溢流閥的調(diào)整壓力為MPa，試求在下列情況下A、B點的壓力是多少？（1）液壓缸運動時，負載壓力MPa；（2）負載壓力MPa；（3）活塞運動到右端時。 答：（1）液壓缸運動pL = 4 MPa時，則pA =

34、 pB = 4 MPa；（2）pL = 1 MPa時，則pA = 1 MPa，pB = 3 MPa；（3）活塞運動到右端時，則pA = pB = 5 MPa。題圖6.5 題圖6.6題圖6.8 題圖6.9第7章 思考題和習(xí)題解7.1 某氣囊式蓄能器用作動力源，容量為3 L，充氣壓力 MPa。系統(tǒng)最高和最低工作壓力分別為7 MPa和4 MPa。試求蓄能器能夠輸出的油液體積。解：因蓄能器作動力源使用，n = 1.4 L答：蓄能器能夠輸出的油液體積是0.84L。7.2 液壓系統(tǒng)最高和最低工作壓力各是7 MPa和5.6 MPa。其執(zhí)行元件每隔30s需要供油一次，每次輸油1L，時間為0.5 s。若用液壓泵

35、供油，該泵應(yīng)有多大流量？若改用氣囊式蓄能器（充氣壓力為5 MPa）完成此工作，則蓄能器應(yīng)有多大容量？向蓄能器充液的泵應(yīng)有多大流量？解：L/min；，L；L/min 答：若用液壓泵供油，該泵的流量是120 L/min；若改用氣囊式蓄能器（充氣壓力為5 MPa）完成此工作，則蓄能器的容量是7.36 L，向蓄能器充液的泵的流量是2 L/min。7.3 一單桿缸，活塞直徑cm，活塞桿直徑cm，行程cm?，F(xiàn)從有桿腔進油，無桿腔回油。問由于活塞的移動使有效底面積為2000的油箱液面高度發(fā)生多大變化？解：mm答：活塞移動50mm行程時，油箱液面升高6 mm。7.4 有一液壓泵向系統(tǒng)供油，工作壓力為6.3 M

36、Pa，流量為40 L/min，試選定供油管尺寸。解：選用鋼管供油，取m/s，17 mm，取，材料取普通碳素鋼Q235， MPa， 則1.02 mm答：油管尺寸d = 17 mm，d = 1.02 mm第8章 思考題和習(xí)題8.1 如題8.1圖所示，液壓泵輸出流量 L/min，液壓缸無桿腔面積 cm，液壓缸有桿腔面積 cm。溢流閥的調(diào)定壓力 MPa，負載F=10 kN。節(jié)流閥口視為薄壁孔，流量系數(shù)。油液密度 kg/m。試求：（1）節(jié)流閥口通流面積cm和cm時的液壓缸速度、液壓泵壓力、溢流閥損失和回路效率；（2）當 cm和 cm時，若負載F= 0，求液壓泵的壓力和液壓缸兩腔壓力和各為多大？（3）當F

37、=10 kN時，若節(jié)流閥最小穩(wěn)定流量為 L/min，所對應(yīng)的和液壓缸速度多大？若將回路改為進油節(jié)流調(diào)速回路，則和多大？把兩種結(jié)果相比較能說明什么問題？解：（1）時：如果溢流閥不溢流，則通過節(jié)流閥的流量，L/min。由，有MPa，MPa ，則溢流閥損失。m/s，回路效率：cm2時，同理由上述求解過程可得MPa，由于，則有：MPaMPam3/s液壓缸速度：m/s，m3/s，m3/s。溢流損失：W回路效率：（2）由（1）可知，假設(shè)溢流閥不工作時， cm2，MPa，因為，則有MPa，由此可知與假設(shè)矛盾，因此假設(shè)不成立。 cm2，MPa，因為，則有MPa，由此可知假設(shè)成立。當 cm2時，MPa，MPa；

38、當 cm2時，MPa，MPa；（3）m/s 由（1）可知MPa cm2若改為進口節(jié)流回路 m/s， cm2。進口節(jié)流調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度。8.2 如題圖8.2所示，各液壓缸完全相同，負載。已知節(jié)流閥能調(diào)節(jié)液壓缸速度并不計壓力損失。試判斷在圖（a）和圖（b）的兩個液壓回路中，哪個液壓缸先動？哪個液壓缸速度快？請說明道理。答：圖（a）中，A缸先動。因為A缸的進油腔壓力小于B缸；A缸、B缸速度相等，這是因為節(jié)流閥安裝在進油路上，調(diào)節(jié)著A缸、B缸的流量，qA=qB。 圖（b）中，A缸先動，速度快。因為節(jié)流閥安裝在出油路上，兩個液壓缸并聯(lián)，液壓泵調(diào)定的壓力相同，所以負載小的A缸回油壓力大，即節(jié)流

39、閥壓差大，故A缸速度大，此時B缸不動。當A缸運動到缸底，B缸運動，由于其負載大，回油壓力小，即節(jié)流閥壓差小，故B缸運動速度小。8.3 如題圖8.3所示，圖示為采用調(diào)速閥的進口節(jié)流加背壓閥的調(diào)速回路。負載F=9 000 N。液壓缸兩腔面積 cm， cm。背壓閥的調(diào)定壓力 MPa。液壓泵的供油流量 L/min。不計管道和換向閥的壓力損失。試問：（1）欲使液壓缸速度恒定，不計調(diào)壓偏差，溢流閥最小調(diào)定壓力多大？（2）卸荷時的能量損失有多大？（3）若背壓閥增加了，溢流閥調(diào)定壓力的增量應(yīng)有多大？解：（1）因為，所以MPa由于不計調(diào)壓偏差，所以MPa。 （2）W （3）因為，所以。當時，溢流閥調(diào)定壓力，溢流

40、閥調(diào)定壓力的增加量。(a) (b) 題圖8.1 題圖8.28.4 如題圖8.4所示，雙泵供油，差動快進-工進速度換接回路有關(guān)數(shù)據(jù)如下：液壓泵的輸出流量 L/min， L/min；輸送油液密度 kg/m，運動粘度 m/s，液壓缸兩腔面積 cm， cm，快進時的負載F=1 kN，油液流過方向閥時的壓力損失 MPa，連接液壓缸兩腔的油管ABCD的內(nèi)徑為 cm，其中ABC段因較長（L=3 m），計算時需考慮其沿程損失，其它損失及由速度、高度變化形成的影響皆可忽略。試求：（1）快進時液壓缸的速度和壓力表讀數(shù)；（2）工進時如果壓力表讀數(shù)為 MPa，此時液壓缸承受載荷能力有多大（因流量很小，可不計損失）？液

41、控順序閥的調(diào)定壓力宜選多大？解：（1）快進時為差動連接 m/s m3/s m/s取，所以Pa由有MPa（2）kN 液控順序閥的壓力應(yīng)為0.64MPa至8MPa8.5 如題圖8.5所示的調(diào)速回路，液壓泵的排量 mL/r，轉(zhuǎn)速 r/min，容積效率，溢流閥調(diào)定壓力MPa，液壓馬達排量mL/r，容積效率，機械效率，負載轉(zhuǎn)矩Nm。節(jié)流閥最大開度cm（可視為薄刃孔口），其流量系數(shù)，油液密度kg/m。不計其它損失。試求：（1）通過節(jié)流閥的流量和液壓馬達的最大轉(zhuǎn)速、輸出功率P和回路效率h，并請解釋為何效率很低？（2）如果將提高到8.5MPa時，將為多大？題圖8.3 題圖8.4題圖8.5 題圖8.6解：（1）

42、m3/s，MPa。 m3/s=87.1L/min， r/min W這是因為存在溢流損失和節(jié)流損失.（2） L/min r/min W8.6 試說明題圖8.6所示容積調(diào)速回路中單向閥A和B的功用。在液壓缸正反向移動時，為了向系統(tǒng)提供過載保護，安全閥應(yīng)如何接？試作圖表示。答：單向閥A：液壓缸右行時，小腔回油滿足不了液壓泵的吸油要求，需要從油箱吸油。單向閥B：液壓缸左行時，大腔回油多于液壓泵的吸油流量，多余的液壓油從液控單向閥排回油箱。為了給液壓缸進行過載保護，將如所示油路接入回路，M和N兩點分別接到液壓缸的進出口處。8.7 如題圖8.7所示的液壓回路，限壓式變量葉片泵調(diào)定后的流量壓力特性曲線如圖所

43、示，調(diào)速閥的調(diào)定流量為2.5 L/min，液壓缸兩腔的有效面積 cm，不計管路損失，試求：（1）液壓缸的大腔壓力；（2）當負載F=0 和F=9 000 N時的小腔壓力；（3）設(shè)液壓泵的總效率為0.75，求液壓系統(tǒng)的總效率。解：（1）MPa。 （2）；當F=0時，MPa；當N時，MPa（3）液壓回路的效率系統(tǒng)總效率8.8 如題圖8.8所示的液壓回路中，如果液壓泵的輸出流量 L/min，溢流閥的調(diào)整壓力 MPa，兩個薄壁孔型節(jié)流閥的流量系數(shù)都是，開口面積 cm， cm，油液密度 kg/m，試求在不考慮溢流閥的調(diào)壓偏差時：（1）液壓缸大腔的最高工作壓力；（2）溢流閥可能出現(xiàn)的最大溢流量。解：（1）當

44、液壓缸被頂死時，大腔達到最高工作壓力，則有，因為，所以有：得MPa （2）溢流閥的最大溢流量 m3/s 8.9 請列表說明題圖8.9示壓力繼電器式順序動作回路是怎樣實現(xiàn)1®2®3®4順序動作的？在元件數(shù)目不增加的情況下，排列位置容許變更的條件下如何實現(xiàn)1®2®4®3的順序動作，畫出變動順序后的液壓回路圖。答：1234原位1YA+2YA+3YA+4YA+1PD+2PD+1XK+2XK+要實現(xiàn)1®2®4®3的順序動作，2XK與其左端死擋鐵換個位置，2PD移到左缸進口處。8.10 如題圖8.10所示的液壓回路，

45、它能否實現(xiàn)“夾緊缸I先夾緊工件，然后進給缸II再移動”的要求（夾緊缸I的速度必須能調(diào)節(jié)）？為什么？應(yīng)該怎么辦？答：不能實現(xiàn)“夾緊缸I先夾緊工件，然后進給缸II再移動”的要求。因為系統(tǒng)壓力恒定在py，若px > py，則夾緊缸I先夾緊而進給缸II在I夾緊后不動作，若px < py，則夾緊缸I和進給缸II同時動作。應(yīng)該將順序閥的遠程控制口放在單向閥的后面。8.11 如題圖8.11所示的液壓回路可以實現(xiàn)“快進®工進®快退”動作的回路（活塞右行為“進”，左行為“退”），如果設(shè)置壓力繼電器的目的是為了控制活塞的換向，試問：圖中有哪些錯誤？為什么是錯誤的？應(yīng)該如何改正？答：

46、（1）行程開關(guān)應(yīng)為常開型，這是為了實現(xiàn)快進；（2）單向閥應(yīng)反向，這是為了實現(xiàn)工進；（3）背壓閥應(yīng)接換向閥的右油口，這是為了使動作更加平穩(wěn)，放在回油路上；（4）壓力繼電器應(yīng)直接接在大腔進油口處，測大腔壓力，原圖接法，壓力繼電器的壓力是不變化的。題圖8.7 題圖8.8題圖8.9題圖8.10 題圖8.11第9章 思考題和習(xí)題解9.1 試寫出題圖9.1所示液壓系統(tǒng)的動作循環(huán)表，并評述這個液壓系統(tǒng)的特點并說明橋式油路結(jié)構(gòu)的作用。答：快進工進工退快退1YA+2YA+3YA+特點：1）中位時右泵卸荷；2）快進采用差動連接；3）工進采用出口節(jié)流調(diào)速，整個系統(tǒng)為容積節(jié)流調(diào)速回路。橋式油路作用：實現(xiàn)工進回油路及工

47、退進油路的節(jié)流調(diào)速。9.2 如題圖9.2所示的組合機床動力滑臺上使用的一種液壓系統(tǒng)。試寫出其動作循環(huán)表并說明橋式油路結(jié)構(gòu)的作用。答：快進工進快退停止1YA+2YA+3YA+橋式油路作用：實現(xiàn)工進回油路及工退進油路的節(jié)流調(diào)速。9.3 讀懂題圖9.3所示的液壓系統(tǒng)，并說明：（1）快進時油液流動路線；（2）這個液壓系統(tǒng)的特點。答：快進：進油 泵2YA上位3YA左位液壓缸左腔 回油 液壓缸右腔4YA左位2YA上位3YA左位液壓缸左腔 特點：（1）快進采用差動連接；（2）采用穩(wěn)流量式葉片泵供油；（3）采用進口容積-節(jié)流-背壓閥調(diào)速回路。9.4 圖9.2所示的YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)是由哪些基本液壓

48、回路組成的？單向閥3、15和17在液壓系統(tǒng)中起什么作用？順序閥18和溢流閥19各在液壓系統(tǒng)中起什么作用？答：YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)是由卸荷回路、快速運動回路、調(diào)速回路、速度換接回路、往復(fù)直線運動換向回路組成。單向閥3給液控換向閥提供控制壓力，單向閥15用于油缸快退時溝通左腔和油箱的回油路，單向閥17使快進時右腔油液通過17進入左腔，形成差動連接，工進時17打不開，右腔油直接回油箱。順序閥18進行快進和工進的切換，溢流閥19造成回油背壓。9.5 圖9.11所示外圓磨床液壓系統(tǒng)為什么要采用行程控制式換向回路？外圓磨床工作臺換向過程分為哪幾個階段？試根據(jù)圖中所示的M1432A型外圓磨床液壓系統(tǒng)說明工作臺的換向過程。答：行程控制式換向回路的換向精度高、換向過程平穩(wěn)，適用于工作部件運動速度不大，但換向精度要求較高的內(nèi)外圓磨床。外圓磨床工作臺換向過程分為迅速制動、停留和迅速反向啟動三個階段。具體過程看書142頁。9.6 試以表格的形式列出圖9.13所示的YB32-200型液壓機的工作