液壓與氣動(dòng)技術(shù)課后習(xí)題答案張利平

1、1.2 液壓系統(tǒng)和氣壓傳動(dòng)通常由哪幾部分組成？各組成部分的功用是什么？答:液壓傳動(dòng)和氣動(dòng)系統(tǒng)一般由能源元件、執(zhí)行元件、控制調(diào)節(jié)元件、輔助元件四部分組成。各個(gè)部分的功能如下： 1、能源元件：將原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的壓力能，輸出具有一定壓力的油液或空氣。、執(zhí)行元件：將工作介質(zhì)（液壓油液或空氣）的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載對外做功，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)3、控制調(diào)節(jié)元件：控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)中從從動(dòng)力源到執(zhí)行元件的流體的壓力、流量（速度）和方向，從而控制執(zhí)行元件輸出的力（轉(zhuǎn)矩）、速度和方向以保證執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)主機(jī)工作機(jī)構(gòu)完成預(yù)訂的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4、輔助元件：用來存放、

2、提供和回收介質(zhì)（液壓油液）；濾除介質(zhì)中的雜志，保證系統(tǒng)正常工作所需介質(zhì)的清潔度；實(shí)現(xiàn)元件之間的連接及傳輸載能介質(zhì)；顯示系統(tǒng)的壓力、溫度等。2-3在液壓系統(tǒng)使用中，為何要特別注意防止工作介質(zhì)被污染？應(yīng)如何控制工作介質(zhì)的污染？答：液壓做介質(zhì)被污染后會造成液壓油液的性質(zhì)發(fā)生變化，液壓油液中的污染物嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的正常工作。70的液壓系統(tǒng)的故障都是由于工作介質(zhì)被污染所引起的，因此在液壓油液的使用應(yīng)特別注意工作介質(zhì)的污染問題。為了防止液壓油液被污染，在液壓工作介質(zhì)的運(yùn)輸、倉儲、加注等的過程中以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造中，應(yīng)采取一定的防護(hù)和過濾措施，防止油液被污染，對于使用中的油液還要定期抽樣檢測和定期的更

3、換，使其清潔度指標(biāo)符合相關(guān)的規(guī)定。2-4 什么是絕對壓力、相對壓力、真空度？它們的關(guān)系如何？設(shè)液體中某處的表壓力為10Mpa，其絕對壓力是多少？某處的絕對壓力是0.03Mpa，其真空度是多少？答：絕對壓力：當(dāng)壓力以絕對真空為基準(zhǔn)度量時(shí)，稱為絕對壓力。相對壓力：超過大氣壓力的那部分壓力稱為相對壓力或表壓力。真空度：當(dāng)絕對壓力低于大氣壓時(shí)，將絕對壓力不足于大氣壓力的那部分壓力值稱為真空度。它們的關(guān)系見上圖：當(dāng)P>Pa時(shí) 絕對壓力大氣壓力相對壓力（表壓） 當(dāng)P<Pa時(shí) 絕對壓力大氣壓力-相對壓力（真空度）若某液體表壓力為10Mpa 其絕對壓力100.1（大氣壓力）10.1Mpa若某處的絕

4、對壓力是0.03Mpa 其真空度0.1（大氣壓力）0.030.07Mpa28 說明伯努利方程的物理意義？并指出理想伯努利方程和實(shí)際液體的伯努利方程的區(qū)別？答：伯努利方程方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達(dá)形式。理想液體的伯努利方程的物理意義在于：在管內(nèi)做定常流動(dòng)的理想液體的總比能由三中形式的能量組成：比位能、比壓能和比動(dòng)能。在任何一個(gè)通流截面上三者之和為一定值，三者可以相互轉(zhuǎn)換，即能量守恒。實(shí)際液體由于存在著粘性，其粘性力在起作用，并表示為對液體流動(dòng)的阻力，實(shí)際液體的流動(dòng)要克服這些阻力，表示為機(jī)械能的消耗和損失，因此，當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，液流的總能量或總比能在不斷地減少。理想伯努利方程中的流速采

5、用平均流速代替實(shí)際流速因此在實(shí)際液體的伯努利方程中引入了動(dòng)能修正系數(shù)。29 在應(yīng)用伯努利方程時(shí)，壓力取絕對壓力還是相對壓力，為什么？答：采用絕對壓力或相對壓力都可以。相對壓力絕對壓力p1大氣壓力 pa用絕對壓力表示用相對壓力表示因?yàn)榇髿鈮毫?pa恒定 上面的兩個(gè)式子是等效的。為了簡化計(jì)算常采用相對壓力進(jìn)行計(jì)算，無論采用那種壓力進(jìn)行計(jì)算都要保證兩個(gè)截面壓力的表示方法一致。213答：由 得到215取距A點(diǎn)距離為ZA的平面為基準(zhǔn)平面 根據(jù)題意則：217 列在水平方向上球閥受力平衡式218 答：選取水箱的液面為基準(zhǔn)面，取水箱液面1和出水口中心2做通流截面進(jìn)行分析。則1截面的 Z1=0， 2截面的 Z2

6、=-40，又出水口的截面積遠(yuǎn)小于水箱的液面面積，故v1<<v2 v1=0截面1、2與大氣相同，其壓力 P1=P2=Pa根據(jù)上述條件列伯努利方程：出水口流量根據(jù)連續(xù)性方程：取E處和出水口處截面做研究對象列伯努利方程 （表壓）2-192-20 根據(jù)伯努利方程 真空度由三部分組成，勢能、動(dòng)能 壓力能損失。2-21油管左側(cè)壓力管道中的壓力損失泵入口壓力222解：作用于液壓缸無桿腔活塞上的壓力節(jié)流閥1進(jìn)出口的壓差為節(jié)流閥2進(jìn)出口的壓差為根據(jù)薄壁小孔的計(jì)算公式計(jì)算流經(jīng)節(jié)流閥A1、A2的流量液壓缸的流量 活塞的速度3-14解：實(shí)際流量 泵的輸出功率電機(jī)輸入功率316解：泵的理論流量為泵的容積效率

7、為機(jī)械效率電機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩或4-5解：液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速為：輸出的轉(zhuǎn)矩輸出的功率輸入功率4-7解：輸出的轉(zhuǎn)矩為：輸出的角速度為：4-12解：根據(jù)缸的受力列平衡方程式（F1=F2）根據(jù)缸的受力列平衡方程式（F1=0）根據(jù)缸的受力列平衡方程式（F2=0）5-181YA+2YA+系統(tǒng)壓力PBPC05-19 8Mpa;6Mpa 4Mpa 2Mpa5-20電磁鐵1YA+2YA+3YA+排油壓力02466810125-21解：1、泵的出口壓力等于溢流閥的調(diào)定壓力時(shí)，夾緊缸使工件夾緊AC點(diǎn)的壓力？PB大于減壓閥的調(diào)定壓力因此PA PC處的壓力等于減壓閥的調(diào)定壓力。PA=PC=2.5MPa2、當(dāng)泵的出口壓

8、力由于工作缸快進(jìn)壓力做空載運(yùn)動(dòng)時(shí) A、B、C三點(diǎn)壓力？PB小于減壓閥的調(diào)定壓力因此PA處的壓力等于PB壓力。PB=PA=1.5MPa由于單向閥的存在PA壓力降低單向閥關(guān)閉PC保持原2.5MPa不變，PC=2.5MPa3、夾緊缸夾緊工件前的空載運(yùn)動(dòng)時(shí) A、B、C三點(diǎn)壓力？由于負(fù)載0 所以 PA=PB=PC=0MPa5-22解：1、液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)負(fù)載壓力PL=4MPa時(shí)A、B兩點(diǎn)的壓力？PA=PB=PL=4MPa2、負(fù)載壓力為PL=1MPa時(shí)A、B兩點(diǎn)的壓力？PB=PL=1Mpa PA順序閥的開啟壓力PA=3MPa3、活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，A、B兩點(diǎn)的壓力？PA=PB等于溢流閥的調(diào)定壓力 PA=PB=

9、5MPa7-7解：對于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路對于并聯(lián)節(jié)流調(diào)速回路對于并聯(lián)節(jié)流調(diào)速回路無溢流損失，溢流量079答：左位PA=PB=6MPa PC=6MPa(不考慮泄露) 右位PA=PB=4.5MPa PC=0MPa7-10活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)壓力取決于負(fù)載PB=PC=PD =0.8MPa運(yùn)動(dòng)到終端位置時(shí)負(fù)載壓力可視為無窮大此時(shí)PB取決于溢流閥的調(diào)定壓力PB=4.5MPaPd取決于減壓閥Pj1的調(diào)定壓力Pd=3.5MPaPc取決于減壓閥Pj2的調(diào)定壓力Pc=2MPa7-14液壓缸二位三通閥2二位三通閥1變量泵三位四通閥調(diào)速閥2調(diào)速閥1液控單向閥2液控單向閥1單向閥1解：上圖的液壓系統(tǒng)由單向變量泵，單向閥1、液

10、控單向閥1、2 調(diào)速閥1、2三位四通閥 二位三通閥1、2 液壓缸組成。工作原理：液壓缸快進(jìn)：當(dāng)三位四通電磁閥1YA得電 二位三通閥1 3YA得電時(shí)形成差動(dòng)快進(jìn)液壓回路，液壓油經(jīng)變量泵、單向閥1、三位四通閥左位進(jìn)入液壓缸無桿腔，回油經(jīng)液壓缸有桿腔、液控單向閥1、三位四通閥左位流入液壓缸左腔。從而使液壓缸活塞快速右移。工進(jìn)1：需要工進(jìn)1時(shí)，1YA得電，3YA斷電 4YA得電液壓油經(jīng)變量泵、單向閥1、三位四通閥左位進(jìn)入液壓缸無桿腔，回油經(jīng)液壓缸有桿腔、調(diào)速閥1、液控單向閥2流回油箱。此時(shí)工進(jìn)1的速度取決于調(diào)速閥1閥口的開度。工進(jìn)2：需要工進(jìn)2時(shí)，1YA得電，3YA斷電 4YA斷電液壓油經(jīng)變量泵、單向閥1、三位四通閥左位進(jìn)入液壓缸無桿腔，回油經(jīng)液壓缸有桿腔、調(diào)速閥1、調(diào)速閥2流回油箱。此時(shí)工進(jìn)2的速度取決于調(diào)速閥1和調(diào)速閥2閥口的開