液壓和氣壓傳動第三版-許福玲-陳堯明-課后習(xí)題答案解析

./習(xí)題解270頁：第一章3：解：4：解：5：解：6：解：列油箱液面與泵進(jìn)口出的伯努利方程,以管子中心為基礎(chǔ)：則：271頁：9：解：方法一：由動量方程：設(shè)缸底對液體的作用力為f,方向向左,取β=1,則：則液體對缸底的作用力方向向右。1—11：解：列水箱液面〔1—1截面與出口處〔2—2截面伯努利方程,以出口〔2—2截面為基準(zhǔn)：列2—2截面與3—3截面的伯努利方程,以出口〔2—2截面為基準(zhǔn)：12：解：控制表面上液體所受的總壓力為：F1=p1A,F2=p2體的作用力F′方向如圖所示,它在x、y方向的分力分別為Fx′、FY′,則x、y方向的動量方程分別為：液體對彎管的作用力：F=－F′方向相反16：解：第三章二、作業(yè)題3-1某一減速機要求液壓馬達(dá)的實際輸出轉(zhuǎn)矩T=52.5N.m,轉(zhuǎn)速n=30r/min。設(shè)液壓馬達(dá)排量V=12.5cm3/r,容積效率ηMv=0.9,機械效率ηMm=0.9,求所需要的流量和壓力各為多少？解：=29.3MPa=3-2某液壓馬達(dá)排量V=70cm3/r,供油壓力p=10MPa,輸入流量q=100L/min,容積效率ηMv=0.92,機械效率ηMm=0.94,液壓馬達(dá)回油腔背壓0.2MPa,求馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。解：21.8r/s=1314r/min3-3某液壓馬達(dá)排量V=40cm3/r,當(dāng)馬達(dá)在p=6.3MPa和轉(zhuǎn)速n=1450r/min時,馬達(dá)的實際流量q=63L/min,馬達(dá)的實際輸出轉(zhuǎn)矩為37.5N.m,求馬達(dá)的容積效率、機械效率和總效率。解：0.930.923-4如圖所示兩個結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸,無桿腔的面積A1=50*10-4m2,有桿腔的面積A2=20*10-4m2,輸入流量q=3L/min,負(fù)載F1=5000N,F2=4000N,不計損失與泄漏,求〔1兩缸工作壓力p1,p2兩缸的運動速度v1,v2解：對兩缸進(jìn)行受力分析D得出p2=2MPa,p1=3MPa速度：v1=q/A1=0.1m/sV2=0.25m/s3-5若要求差動液壓缸快進(jìn)速度v1是快退速度v2的3倍,試確定活塞面積A1與活塞桿面積A2之比3-6如圖所示,液壓缸活塞直徑D=100mm,活塞桿直徑d=70mm,進(jìn)入液壓缸的流量q=25L/min,壓力p1=2MPa,回油背壓p2=0.2MPa,試計算三種情況下運動速度與方向及最大推力〔實際計算其中一種。其余用公式表示解：設(shè)作用面積,無桿腔A1=7.85*10-3m2,有桿腔A2=4*10-3m2,活塞桿面積A=3.84*10-3m2〔1方向向左0.05m/s14.9kN<2>方向向左0.104m/s6.4kN<3>方向向右0.108m/s7.69kN第四章4-2思考：能否用兩個兩位三通閥替代一個兩位四通換向閥使用？繪圖說明。4-3解：電液換向閥采用內(nèi)控,且中位機能卸載,此時其主閥芯換向壓力太小不能正常換向,系統(tǒng)一直處于卸載狀態(tài),從而,液壓缸無動作。改進(jìn)：在泵的出口增加預(yù)壓閥；在換向閥與油箱之間增加背壓閥；電液換向閥中位機能改為不卸載機能：o型。4-4若先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞,溢流閥會出現(xiàn)什么樣的故障？為什么？解：若先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞,溢流閥主閥芯常開,不能正常調(diào)壓。若先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞,主閥芯上腔無壓力補充,只需要推動主閥芯上腔的彈簧就可以推動主閥芯,而主閥芯上腔的彈簧為弱彈簧,此時主閥芯相當(dāng)于常開。4-5為什么溢流閥在調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量一定時,進(jìn)口壓力會隨著流量的變化而有所波動？解：溢流閥出口接油箱,則其進(jìn)出口壓差為其進(jìn)口壓力,由孔口流量方程可知,在面積不變,即彈簧壓縮量不變時,流量增大,其進(jìn)口壓力會增加。4-6減壓閥的出口壓力取決于什么？其出口壓力為定值的條件是什么？解：減壓閥出口壓力取決于負(fù)載壓力的大?。贺?fù)載壓力小于其調(diào)定壓力時,出口壓力為負(fù)載壓力；負(fù)載壓力大于其調(diào)定壓力時,出口壓力為其調(diào)定值。出口壓力為定值的條件為負(fù)載壓力大于其調(diào)定壓力4-8試比較溢流閥、減壓閥、順序閥〔內(nèi)控外泄式三者之間的異同點〔略第六章6-1試用一個先導(dǎo)型溢流閥、兩個遠(yuǎn)程調(diào)壓閥和兩個二位電磁閥組成一個三級調(diào)壓且能卸載的回路1電磁鐵1、2都得電時,系統(tǒng)卸載2電磁鐵1得電,2失電時,系統(tǒng)最高壓力由pc3確定；3電磁鐵2得電,1失電時,系統(tǒng)最高壓力由pc2確定；4電磁鐵1、2都失電時,系統(tǒng)最高壓力由pc2與pc3之和確定〔或者由pc1確定,這時pc2與pc3之和大于pc16-2解：〔圖略1換向閥處于中位,因為是0型機能,所以負(fù)載無窮大,此時溢流閥工作,閥口打開,則A點壓力為5MPa,減壓閥處于工作狀態(tài),C點2MPa。順序閥開啟,負(fù)載壓力大于調(diào)定壓力,閥口全開,進(jìn)出口壓力相等,其壓力不能超過溢流閥調(diào)定壓力,則B點5MPa2工進(jìn)時負(fù)載壓力為2.5MPa小于減壓閥調(diào)定壓力,減壓閥不起作用,則A、C兩點壓力相等,都由負(fù)載決定,則溢流閥與順序閥都處于關(guān)閉狀態(tài),；碰到擋鐵時,負(fù)載足夠大,各閥狀態(tài)同1,3缸1運動時,負(fù)載壓力為3.5MPa,負(fù)載壓力小于順序閥開啟壓力,則進(jìn)口壓力由其調(diào)定壓力決定,出口壓力為負(fù)載壓力,減壓閥出口壓力維持原狀：；失去負(fù)載時,負(fù)載壓力為0,則順序閥出口壓力為0.其余維持原狀6-31空載時,溢流閥關(guān)閉,減壓閥完全開啟,2夾緊后,負(fù)載足夠大,溢流閥開啟,減壓閥關(guān)閉,則3單向閥有保壓作用6-41閥4為外控內(nèi)泄的順序閥使泵1卸載；閥5為內(nèi)控外泄的順序閥使電液換向閥在中位時順利換向；閥為溢流閥6作為系統(tǒng)安全閥,閥9為背壓閥起平衡作用,使液壓缸勻速下降2閥4調(diào)定壓力活塞桿使接觸到工件時,使泵1卸載,所以大于閥5調(diào)定壓力,調(diào)定壓力也應(yīng)<=泵1最大工作壓力為p1；閥5使液動換向閥換向,不能太大；閥6安全閥,調(diào)定壓力最大,但<=p2;閥9起平衡作用,由受力分析得出。3雙泵供油快速運動回路；換向回路；卸載回路；平衡回路；調(diào)壓回路。6-7已知泵的流量q=10L/min,液壓缸無桿腔面積A1=50cm2,有桿腔面積A2=25cm2溢流閥調(diào)定壓力為2.4MPa,計算活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力。解1設(shè)泵的出口壓力為ps,回油腔壓力為p2則對活塞進(jìn)行受力分析得,將負(fù)載=10000N帶入,且p2=0,得出ps=2MPa,小于溢流閥調(diào)定壓力,則溢流閥關(guān)閉。泵的工作壓力由負(fù)載決定為2MPa；速度為=0.033m/s2設(shè)泵的出口壓力為ps,回油腔壓力為p2,則對活塞進(jìn)行受力分析得,負(fù)載為15000N時,且p2=0,得出ps=3MPa,則溢流閥開啟。此時負(fù)載壓力大于溢流閥調(diào)定壓力,則液壓缸處于靜止?fàn)顟B(tài),液壓泵的油液經(jīng)溢流閥回油箱。系統(tǒng)速度為零。3設(shè)溢流閥開啟泵的出口壓力為ps,回油腔壓力為p2,對活塞進(jìn)行受力分析得,將負(fù)載=10000N帶入,得p2=0.8MPa通過節(jié)流閥的流量為=2.66*10-5m3/s=1.595L/min<液壓泵的流量,則假設(shè)成立,溢流閥開啟。泵的工作壓力為溢流閥調(diào)定壓力2.4MPa,速度==0.0106m/s如果泵的流量為0.167*10-6m3/s,時,則=2.66*10-5m3/s=1.595L/min>液壓泵的流量0.167*10-6m3/s,則假設(shè)不成立,溢流閥不開啟。速度==3.34*10-5m/s；泵的工作壓力為：q2=v*A1=8.35*10-8m3/s,根據(jù)求出回油腔的壓力p2=7.89Pa,帶入活塞受力平衡方程得出,泵的工作壓力為ps=2MPa。5設(shè)溢流閥開啟,泵的出口壓力為ps,無桿腔工作壓力為p1回油腔壓力為p2=0.3MPa,對活塞進(jìn)行受力分析得,將負(fù)載=10000N帶入,得p1=2.15MPa,通過節(jié)流閥的流量為=1.19*10-4m3/s=7.13L/min小于泵所提供流量,所以溢流閥打開,假設(shè)成立,泵的出口壓力為溢流閥調(diào)定值2.4MPa,液壓缸無桿腔工作壓力為2.15MPa,運行速度為=0.0237m/s;如果泵的流量為0.167*10-6m3/s,時,則=1.19*10-4m3/s=7.13L/min>液壓泵的流量0.167*10-6m3/s,則假設(shè)不成立,溢流閥不開啟。速度==3.34*10-5m/s；泵的工作壓力：利用活塞受力平衡方程得出,無桿腔工作壓力為p1=2.15MPa,根據(jù)得出泵的工作壓力為ps=2.15MPa。6-8在變量泵-定量馬達(dá)回路中,已知變量泵轉(zhuǎn)速為1500r/min,最大排量為8mL/r,定量馬達(dá)排量為10mL/r,安全閥調(diào)定壓力4MPa,設(shè)泵和馬達(dá)的容積效率和機械效率都為0.95,求1馬達(dá)轉(zhuǎn)速為1000r/min時泵的排量；2馬達(dá)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為8N*m時馬達(dá)的轉(zhuǎn)速3泵的最大輸出功率解：1得出=7.387mL/