液壓課后習(xí)題答案

第三章

3.18液壓泵的額定流量為100Umin,液壓泵的額定壓力為2.5MPa,當(dāng)轉(zhuǎn)速為1450r/min

時，機械效率為力,=0.9。由實驗測得，當(dāng)液壓泵的出口壓力為零時，流量為106L/min；壓

力為2.5MPa時，流量為100.7L/min,試求：（1）液壓泵的容積效率外是多少？（2）如

果液壓泵的轉(zhuǎn)速下降到500r/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）7,="=吧且=0.95

vq,106

（2）%=以％/106x0.95=34.7L7min

n1450

（3）在第一種情況下：

p=殳=9=2.5XUx]06x—="Xi。?W

'nmn.?o.9x6o

在第二種情況下：

尸工—"XU*34.7*101]69皿

Hm0.9x60x0.95

答：液壓泵的容積效率為為0.95,在液壓泵轉(zhuǎn)速為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4.9x1（Av,在第二種情況下的驅(qū)動功率為

1.69x10%。

3.20某組合機床用雙聯(lián)葉片泵YB4/16x63,快速進、退時雙泵供油，系統(tǒng)壓力p=1MPa。

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=3MPa,液壓泵

效率"=0.8。試求：（1）所需電動機功率是多少？（2）如果采用一個q=20L/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：

C1X106X（16+63）X10-3…「

<.=PM=----------—=1367W

oU

工進時液壓泵的輸出功率為：

?3X106X16X10*3

P=pq=-----------------=800W

m22OU

電動機的功率為：

P1316.7

K=--M--=-------=1646W

電i}70.8

3X106X20X10

（2）電動機的功率為：弋乜=典\1250W

70.8x60

答：所需電動機功率是1646W,如果采用一個q=20L/min的定量泵，所需的電動機功率

是1250W

第四章

4.6已知單桿液壓缸缸筒直徑D=100mm,活塞桿直徑d=50mm,工作壓力p】=2MPa,

流量為q=lOUmin,回油背壓力為巴=0.5MPa,試求活塞往復(fù)運動時的推力和運動速度。

22

解（1）無桿腔進油時：F,=p,\-p2A2=^P]-p2）D+p2d]

K^^x[(2xl06-0.5xl06)x0.12+0.5xl06x0.052]=1.08xl04N

qlOxlOT

U[=—=------------=0.021m/s

A-X0.12X60

4

22

(2)有桿腔進油時?：F2=P}A2-p2At=^[(p,-p2)￡>-p,J]

=^X[(2X106-0.5X106)X0.12-2X106X0.052]=0.785xlO4N

10x10-3

q0.028m/s

-X(0.12-0.052)X60

4

答：當(dāng)無桿腔進油時的活塞推力是108x1（）4N,運動速度是0.021m/s：當(dāng)有桿腔進油

時活塞的推力是0.875X104N,運動速度是0.028m/s。

4.7已知單桿液壓缸缸筒直徑D=50mm,活塞桿直徑d=35mm,泵供油流量為q=10

Umin,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(fù)載

F=1000N,缸內(nèi)油液壓力有多大（不計管內(nèi)壓力損失）？

q10x10-3

解(1)v=-----=-------------------=0.17m/s

-d2-X0.0352X60

44

F1000,?

(2)p=-----=--------------=1.04MPa

-d2-x0.0352

44

答：液壓缸差動連接時的運動速度是0.17m/s；若缸在差動階段所能克服的外負(fù)載F=1

000N時;缸內(nèi)油液壓力是1.04MPa?

4.8一柱塞缸柱塞固定，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0。

Jq_4g

解:F=pA=p,

A工/兀r

4

答：柱塞缸所產(chǎn)生的推力等于/=￡/p,運動速度等于。=2。

47vd2

4.9如題5.4圖所示的葉片泵，銘牌參數(shù)為g=181701皿,0=6.31\^2,設(shè)活塞直徑。=90|7101,

活塞桿直徑d=60mm,在不計壓力損失且尸=28000N時，試求在各圖示情況下壓力表的

指示壓力是多少？(p2=2MPa)

F28000一

解(a)p=—=---------=4.4MPa

A-x0.092

4

28000+2X106X-X(0.092-0.062)

F+P2A2

(b)----------------------------------=5.5MPa

4-x0.092

4

(c)p=Po

4.10如題5.5圖所不的串聯(lián)油缸，A1和A,為有效工作面積，石和鳥是兩活塞桿的外負(fù)載,

在不計損失的情況下，試求凡，p2,已和。2各是多少？

居

P2=-r

PiA=￡+P2AA2，/,

解:由，得4;M=--,

P24=F2-2AA

Pl一丁+丁

A]A2

4.11如題5.6圖所示的并聯(lián)油缸中，4=4，耳〉耳，當(dāng)油缸2的活塞運動時，試求巳、

。2和液壓泵的出口壓力〃各是多少？

解：已知：K>F,,A=A,,當(dāng)油缸2動作時，而油缸1不運動，此時q="，已=0,

A,

_&

第五章

5.8題6.2圖中溢流閥的調(diào)定壓力為5MPa,減壓閥的調(diào)定壓力為2.5MPa,設(shè)液壓缸的無桿

腔面積A=50cm2,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

0.2MPa和0.3MPa。求：當(dāng)負(fù)載分別為0kN、7.5kN和30kN時(I)液壓缸能否移動？

(2)A、B和C三點壓力數(shù)值各為多少？

解：尸=0,液壓缸快速空載運動，p,=0,考慮到單向閥的壓力損失，則p?=0.2MPa,

考慮到非工作狀態(tài)下的減壓閥壓力損失，PA=0.5MPa。

3

「ruF7.5xlO

F=7.5kN,p=—=--------=1.5MPa

rcA50X1CT4

考慮到單向閥的壓力損失，則PB=L7MPa,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

p30xl03

〃八=2.0MPa液壓缸能運動；F=30kN,p=-=--------=6MPa

AcrA50X10-4

液壓缸不能運動，單向閥不能打開，液壓閥處于工作狀態(tài)，pB=2.5MPa,pA=5MPao

5.9如題6.5圖所示的液壓系統(tǒng)中，各溢流閥的調(diào)定壓力分別為夕，=4MPa,Pk=3MPa

和〃c=2MPa。試求在系統(tǒng)的負(fù)載趨于無限大時，液壓泵的工作壓力是多少？

答：(a)圖中，三個溢流閥串聯(lián)。當(dāng)負(fù)載趨于無窮大時，則三個溢流閥都必須工作，則

P泵=PA+PB+Pc=9MPa：

(b)圖中，三個溢流閥并聯(lián)。當(dāng)負(fù)載趨于無窮大時，A必須工作，而A的溢流壓力取

決于遠(yuǎn)程調(diào)壓閥B,B取決于C,所以p泉=Pc=2MPa。

5.10在題圖6.8所示的系統(tǒng)中，溢流閥的調(diào)定壓力為4MPa,如果閥芯阻尼小孔造成的損失

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(fù)載為無窮大；(2)YA斷

電，負(fù)載壓力為2MPa；(3)YA通電；負(fù)載壓力為2MPa。

答(1)YA斷電，負(fù)載為無窮大時，壓力表的讀數(shù)PA=4MPa；

(2)YA斷電，負(fù)載壓力為2MPa時，pA=2MPa；

(3)YA通電；負(fù)載壓力為2MPa時，"=0。

5.11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)整壓力為人=§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(fù)載壓力〃％=4MPa；(2)

負(fù)載壓力=lMPa；(3)活塞運動到右端時。

答：(1)液壓缸運動PL=4MPa時貝1」。人=/、=41^^2；(2)。1=1^?^時貝lJ°A=lMPa,

PB=3MPa；(3)活塞運動到右端時，則0A=PB=5MPa。

5.12在題6.6圖所示兩閥組中，設(shè)兩減壓閥調(diào)定壓力一大一小(PA>PB)，并且所在支路有

足夠的負(fù)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(dāng)負(fù)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(dāng)負(fù)載趨于無窮大時，出口

壓力達(dá)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(dāng)壓力升高達(dá)到PA時，A閥工作，故支路壓力取決于調(diào)定壓力高的A閥。

第七章

7.28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(fù)載F=9000N。

液壓缸兩腔面積A|=50cm2,&=20cm?。背壓閥的調(diào)定壓力=0.5MPa。液壓

泵的供油流量夕=30L/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pv多大？（2）卸荷時的能量損失有多大？（3）

若背壓閥增加了\ph,溢流閥調(diào)定壓力的增量Apv應(yīng)有多大？

解（1）因為P2=P『

所以Pi=￡+今〃〃=900020

+—x0.5xl06=2MPa

AA50xl()T50

由于不計調(diào)壓偏差，所以py=P|=2MPa。

(2)P,,=p,q=0.5x1O'=250W

260

⑶因為，所以P,=；+M

PA

當(dāng)P2=P=Pb時，溢流閥調(diào)定壓力Pl=一+▲(〃〃+，

.AA

，F(xiàn)A-*AA，A

Pv=7+力"+才"=%+才幽，

A4A,A

A2

溢流閥調(diào)定壓力的增加量bp、==—Ap；,?

7.30如題圖&5所示的調(diào)速回路,液壓泵的排量匕=105mL/r,轉(zhuǎn)速”,,=100（）r/min,

容積效率為°=0.95,溢流閥調(diào)定壓力px=7MPa,液壓馬達(dá)排量丫的=160mL/r,他效

率如“=0.95，機械效率0.8，負(fù)載轉(zhuǎn)矩7=16Nm。節(jié)流閥最大開度

=0.2cm2（可視為薄刃孔口），其流量系數(shù)=0.62，油液密度p=900kg/m3?

不計其它損失。試求：（1）通過節(jié)流閥的流量和液壓馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速〃Mmax、輸出功率尸

和回路效率〃，并請解釋為何效率很低？（2）如果將p,提高到8.5MPa時，將為多

大？

105x10-^1000^^^^^^^

解(1)q=Vp〃p[vp=

60

2萬〃,”T=PM%〃時么也〃VM

2兀T2^x16

0.8267MPa。

PM6

VMQKMVVM160X1Q-X0.8X0.95

2x(7-0.8267)x10-.由%

q'=c,A0.62x0.2xlO^x=l45xW3

900

q=87.1L/min,

=￡^.=87.1x0.9：=517r/min

"Vw]60x10-3

I。=2%〃MT=2〃X517X16/60=866.5W

生兀866.5

2M0.0745

H6-3

P入pPq7xl0xl.6625xl0

這是因為存在溢流損失和節(jié)流損失.

2x(8.5—0.8267)x106

(2)q=0.62x0.2x104x―------------』--------二97.15L/min

900

-97」5x*576-

Mm；*160X10-3

%=2萬x576.8x16/60=966.5W

966.5

7x1()6x1.6625x1n0-=3----0-.-0--8-3----------------

7.31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。

7.32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示,

調(diào)速閥的調(diào)定流量為2.5L/min,液壓缸兩腔的有效面積4=2&=50cm2,不計管路損

失，試求：（1）液壓缸的大腔壓力為；（2）當(dāng)負(fù)載F=0和尸=9000N時的小腔壓力小；（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）Pi=2+2x（2.4-2）=2.2MPa。

110

（2）02=包4一￡；當(dāng)尸=0時，p,=4.4MPa；當(dāng)尸=9000N忖，=0.8MPa

44

F幺

Fi）AF9000

（3）液壓回路的效率〃==0.82

PMP4AA2.2xl06x50x10^

系統(tǒng)總效率7=0.82x0.75=0.62

7.33如題圖8.8所示的液壓回路中，如果液壓泵的輸出流量％,=10L/min,溢流閥的調(diào)整

壓力//=2MPa,