液壓課后習(xí)題答案部分題

液壓課后習(xí)題答案部分題

第二早

3.18液壓泵的額定流量為100L/min,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?m=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?V

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）?v?qqt?100,7106?0.95

（2）ql?Vnl?v?nlnqt?v?5001450?106?0.95?34.7L/min

（3）在第一種情況下：

Pi?P0t?pqt?2.5?10?106?100.9?606?3?m?m?4.9?10W3

在第二種情況下：

Pil?P0tl?pqtl?2.5?10?34.7?100.9?60?0.956?3?m?m?1.69?10W3

答：液壓泵的容積效率?V為0.95,在液壓泵轉(zhuǎn)速為500i7min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?10Wo

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=lMPa。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：

P01?plql?l?10?（16?63）?10606?33?1316.7W

工進時液壓泵的輸出功率為：

P02?p2q2?3?10?16?10606?3?800W

電動機的功率為：

P電？P01?1316.70.8?1646W?

（2）電動機的功率為：P電？

pq

?

?

3?10?20?10

0.8?60

6?3

?1250W

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pl=2MPa,流量為q=10L/min,回油背壓力為P2=0.5MPa,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：Fl?plAl?p2A2?Fl?

?

6

???2?10?4?

?

4

??P

1

?p2?D

6

2

?p2d

2

2

?

4

0?.5

6

10??

?3

2

0?.1?0.?5

10??0051.08?10N?

?1?

qAl

?

10?10

?

4

70.021m/s

?0.1?60

2

(2)有桿腔進油時:F2?plA2?p2Al?

F2?

?

4

??P

1

?p2?D

2

?pld

2

?

?

662624

???2?10?0.5?10??0.1?2?10?0.05??0.785?10N

?4?

?2?

qA2

?

10?10

?3

?

4

?0.028m/s

2

?(0.1?0.05)?60

2

答:當(dāng)無桿腔進油時的活塞推力是1.08?104N,運動速度是0.021m/s；

當(dāng)有桿腔進油時活塞的推力是0.8757104N,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=10L/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(fù)載F=1000N,缸內(nèi)油液壓力有多大(不

計管內(nèi)壓力損失)？

解：（1）??

q

?

2

10?10

?3

?

4

d

?

4

?0.17m/s

?0.035?60

2

(2)p?

F

?

4

?

2

1000

d

?

4

?1.04MPa

2

?0.035

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=1000N時，缸內(nèi)油液壓力是1.04MPao

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d0,試求柱

塞缸所產(chǎn)生的推力F和運動速度？。

解：F?pA?

?

4

dp,??

2

qA

q

?

4?4

?

2

4q

d

?d

2

答：柱塞缸所產(chǎn)生的推力等于F?dp,運動速度等于?？

2

4q

?d

2

o

4.9如題5.4圖所示的葉片泵，銘牌參數(shù)為q=18L/min,p=6.3MPa,

設(shè)活塞直徑D=90mm,活塞桿直徑d=60mm,在不計壓力損失且F=28

000N時，試求在各圖示情況下壓力表的指示壓力是多少？（p2=2MPa）

解：（a）p?

FA?

28000

?4.4MPa

2

?

4

?0.09

(b)p?

F?p2A2

A

28000?2?10??

6

?4

?0.09

2

?

2

?0.06

2

?

?5.5MPa

?4

?0.09

(c)p?pO

4.10如題5.5圖所示的串聯(lián)油缸，Al和A2為有效工作面積，F(xiàn)1和F2

是兩活塞桿的外負(fù)載，在不計損失的情況下，試求pl,p2,?1和?2各是

多少？

F2?

p?2?qpqpA2?plAl?Fl?p2Al?

解：由？,得？；?1?,?2?

pA?FAAFF?22221?p?l?2

1?A1A2?

4.11如題5.6圖所示的并聯(lián)油缸中，A1?A2,F1?F2,當(dāng)油缸2的活塞

運動時，試求?1、

?2和液壓泵的出口壓力p各是多少？

解：已知：F1?F2,A1?A2,當(dāng)油缸2動作0寸，而油缸1不運動，止匕時?2?

F2A2

qpA2

，?1?0,

P?

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2.5

MPa,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0

kN、7.5kN和30kNII寸，(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：F?0,液壓缸快速空載運動，pc?0,考慮到單向閥的壓力損失，則

pB?0.2MPa,

考慮到非工作狀態(tài)下的減壓閥壓力損失，pA?0.5MPao

FA

7.5?1050?10

3

F?7.5kN,pC?

?

?4

?1.5MPa

考慮到單向閥的壓力損失，則pB?1.7MPa,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

pA?2.0MPa液壓缸能運動;F?30kN,pC?

FA?30?1050?10

3

?4

?6MPa

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?5MPa。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pA和

pC?2

?4

MPa、pB

?3

MPa

MPao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程調(diào)壓閥B,B取決于C,所以p泵?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2MPa0寸，pA=2MPa；(3)YA通電；

負(fù)載壓力為2MPa時,pA=0o

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py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)載壓力負(fù)載壓力

(3)活塞運動到右端時。pL?lMPa；

pL?4

?5

MPa,

MPa；(2)

答：(1)液壓缸運動pL=4MPa時,則pA=pB=4MPa；(2)pL=1MPa

時，則pA=1MPa,pB=3MPa；(3)活塞運動到右端時，則pA=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。液壓缸兩腔面積泵的供油流量q

Al?50?30

cm2,A2

?20

cm2o背壓閥的調(diào)定壓力

pb?0.5

MPa。液壓

L/mino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py多大？（2）卸荷時的

能量損失有多大？（3）若背壓閥增加了？pb,溢流閥調(diào)定壓力的增量?py

應(yīng)有多大？

解：（1）因為p2?pb,所以pl?

FA1

?A2A1

pb?

900050710

?4

?

2050

?0.5?10?2MPa

6

由于不計調(diào)壓偏差,所以

py?pl?2MPao

30?1060

?3

（2）Ploss?p2q?0.5?10?

6

?250W

（3）因為pl?py,p2?pb,所以py?

FAIFAI

?

A2A1A2A1

pbo

當(dāng)p2?p?pb時，溢流閥調(diào)定壓力p??y

FAI

A2A1

A2A1

A2A1

?

(pb??pb),

p??y

?

pb??pb?py??pb,

溢流閥調(diào)定壓力的增加量?py?

A2A1

?pb?

25

?pbo

7.30如題圖8.5所示的調(diào)速回路,液壓泵的排量Vp容積效率?Vp?0.95,

溢流閥調(diào)定壓力py

?105

mL/r,轉(zhuǎn)速np

?1000r/min,

?7MPa,液壓馬達排量VM?：160mL/r,容積效

率?VM?0.95,機械效率?mM?0.8,負(fù)載轉(zhuǎn)矩T?16Nm。節(jié)流閥最大開

度

ATmax?0.2

cm（可視為薄刃孔口），其流量系數(shù)Cd

2

?0.62

,油液密度？

?900

kg/m。

3

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

nMmax＞輸出功率P

和回路效率?，并請解釋為何效率很低？（2）如果將py提高到8.5MPa

時，nM大？

解：（1）q?VPnP?VP?105?10?6max將為

多?100060?0.95?1.6625?10?3m3/s,

2?nMT?pMVMnM?mM?VM

pM?2?TVM?mM?VM?2??16160?10?6?0.8?0.95?0.8267MPao

q??CdAT?0.62?0.2?10?4??1.45?10?3m3/s

q?=87.1L/min,

q??VM

VM87.1?0.95160?10?3nMmax???517r/min

P出？2?nMT?2??517?16/60?866.5W

??P出

P入？2?nMTpPq?866.57?10?1,6625?106?3?0.0745

這是因為存在溢流損失和節(jié)流損失.

(2)

q?0.62?0.2?10

nMmax?97.15?0,95160?10?3?4??97.15L/min?576.8r/min

P出？2??576.8?16/60?966.5W

??966.5

7?10?1.6625?106?3?0.083

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Al?2A2?50

cm2,不計管路損

失，試求：(1)液壓缸的大腔壓力pl；(2)當(dāng)負(fù)載F=0和F=9000N

時的小腔壓力p2；(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)pl?2?(2)p2?

plA2

510

?(2.4-2)?2.2MPao

Al?

FA2

；當(dāng)F=0時，p2?4.4MPa；當(dāng)F?9000N時,p2?0.8MPa

qA2

?

FplAl

?

9000

2.2?10?50?10

6

?4

(3)液壓回路的效率?？

F?plql

F?

piqi

?0.82

系統(tǒng)總效率??0.82?0.75?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qp壓力

py?2

?io

L/min,溢流閥的調(diào)整

MPa,兩個薄壁孔型節(jié)流閥的流量系數(shù)都是Cd?0.67,開口面積

AT17O.O2

cm2,AT2?0.01cm2,油液密度??900kg/m3,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