液压与气压传动

1、.2-1 如图 2-1 所示，具有一定真空度的容器用一根管子倒置于液面大气相通的水槽中，液体在管子中上升的高度 h=1m，设液体的密度为 =1000kg/m 3，求容器的真空度。解答：管内绝对压力为pP + r h = paPH = pa p = r h = gh = 9.8 * 10 3pa图 2-12-2 如图2-2 所示，已知水深H=10m ，截面 A 1=0.02m2，截面 A2=0.04m2，且水流出时0-0 水面下降速度约为0。求：1）孔口的流出流量；2）点 2 处的绝对压力（取 =1， =1000kg/m3 ，不计损失） 。解答：由： 0-0 1-1 截面得： p00/2 v21

2、1201+ gz += p+ gz + /2v(v0=0,p1=p0, =1 )v12gH14m/ s由： 1-1 2-2 截面得： pa22+1/2 v2（1）12+1/2v= pv1A 1=v 2A 2（ 2）图 2-2解得： p25a，11=0.28m3/s=1.715*10 pq=v A3-1 某液压泵的工作压力为 5MPa，排量为 10mL/r，机械效率为 0.95，容积效率为 0.9，当转速为 1200r/min 时，求：1）泵的输出功率；2）泵的输入功率。解： P0=pnvv /60=900wPi=P0/=900/(0.95*0.9)=1.053kw3-2 某液压泵的转速为 95

3、0/min ，排量 Vp=168mL/r ，在额定压力 29.5Mpa 和同样转速下，测得的实际流量为 150L/min ，额定工况下的总效率为 0.87，求：;.1）泵的理论流量qt；qt=nv=950*168/60=159.6L/min2）泵的机械效率和容积效率；v =150/159.6=0.94;m=/v=0.9263）泵在额定工况下，所需的输入功率；Pi=Pt/ m=qt p/m =84.77km4）驱动泵的转矩。Ti=Pi/(2n)=852.5N.m3-3一限压式变量叶片泵特显曲线如图max、pmax、pB，pBmax，3-1 所示，已知：q<p/2求：1）泵输出的最大功率；2

4、）泵输出的最大功率时的压力。解： A-B 段， Pm max B(1)=q .pBC 段： q=qmpm/(pm-pB )-qmp/(pm-pB)P=q.p=qm/(pm-pB )(pm.p-p2)得： dP/dp=0,p=1/2.p ,P =1/4(q .p 2)/(pm-p )(2)图 3-3mmm mB比较（ 1）、（2）式：得： Pmax= Pm=1/4(qm.pm2)/(p m-pB)4-1 如图 4-1 所示，两个结构相同的相互串联的液压缸，无杆腔的面积A 1=100×10-4 m2，有杆腔面积 A2=80× 10-4m2，缸 1 的输入压力 p1=0.9Mpa

5、，输入流量q1=12L/min，不计损失、泄漏和大气压，求：1）两缸承受相同负载（F1=F2）时，该负载的数值及两缸的运动速度；2）缸 2 的输入压力是缸1 的一半（ p2=p 1/2）时，两缸各承受多少负载？3）缸 1 不承受负载（ F=0）时，缸2 能承受多少负载？;.解答：p1A 1=p2A 2+F1(1)p2A 1=F2(2)1) F1=F2(3)联立解 (1) (2) (3) 得： F1=F 2=5000NV 1 =q1/A 1=1.2m/min=0.02m/sV2=(V 1A2)/A 1=0.96m/min=0.016m/s2) p2=1/2p1(3)联立解 (1) (2)(3)得

6、： F12=4500N=5400N、F3）F1=0（ 3）图 4-1联立解 (1) (2)(3)得： F2=11250N4-2 如图 4-2，某液压缸快进、快退时输入流量相同，而快进时差动连接，求：1）当 快进 = 快退 时，活塞面积A 1 和活塞杆面积A 2 之比；2）当 快进 =2 快退 时，活塞面积A 1 和活塞杆面积A 2 之比。解答：A 1A 21）V 快进 =q/A 2V 快退 =q/(A 1 -A 2)V 快进=V 快退得： A1=2A 22）V 快进 =2V 快退得： A 1=3A 2图 4-26-1 如图所示，两阀调定压力分别为：py1、py2. 求：当稳定工作时的pA 和

7、pB。解答：py1py2ApA=p y1+p y2pB=p y2B图 6-16-2 如图 6-2所示回路中，若溢流阀的调整压力分别为 py1=6Mpay2，p =4.5Mpa 。在不计管道损失和调压偏差时，求：1）换向阀下位接入回路时，A 、B、C 点压力各为多少？2）换向阀上位接入回路时，A 、B、C 点压力各为多少？解答：pC=6-py2 =6-4.5=1.5Mp Aa1）pp=py1 =6Mpa ， pB =pp=6Mp a ,2）pp=py2 =4.5Mpa ， pB =4.5Mp a ,pC=0Mp a图 6-2;.6-3 如图 6-3 所示回路中，溢流阀的调整压力为5Mpa，减压阀

8、的调整压力为2.5Mpa，分析下列各种情况，求：1）当液压泵压力等于溢流阀压力时，加紧缸（A 2）使工件夹紧时， A 、B、 C 点的压力各为多少？2）在工作中，某时刻液压泵的出口压力降到1.5Mpa 时（工件原先处于夹紧状态） ，A 、 B、C 点的压力各为多少？3）加紧缸 (A 2) 在夹紧工件前做空载运动时，A、 B、C 点的压力各为多少？解答： 1) pAy=5Mpa,BCj=2.5MpaA2=pp =p =p2)pA =1.5Mp a,pB=1.5Mp a, pC=2.5Mp a3)pA =pB=p C=0Mp aBA图 6-36-4 如图 6-4 回路中，两液压缸有效面积为A 1=

9、A 2=100× 10-4m，缸的负载 F=3.5× 10-4N，缸运动时负载为零，不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀、减压阀的调整压力分别是 4Mpa 、3Mpa 、2Mpa 。求下列三种情况下 A 、 B、C 点的压力。1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；2）1YA 通电，液压缸活塞移动时、及移动到终点时；3）1YA 断电， 2YA 通电，液压缸活塞移动时、及活塞杆碰到固定挡铁停留时。解答： pL =F/A 1=3.5Mp a1)pA =py=4Mp a ,pB =4Mp a , pC=p j=2Mp a2YA1YA2)移动中：pA =pL=3.5Mp a

10、, pB =3.5Mp a , pC=2Mp a终点时：BApA =py=4Mp a , pB =4Mp a , pC=2Mp aC3）移动中：pA =pc=0Mp a , pB =px=3Mp a终点时：pA =pb=py=4Mp a ,pC=2Mp a图 6-47-1 如图 7-1 所示回路中，已知活塞运动时的负载F=1.2kN ，活塞面积 A=15 × 10-4 m2，;.溢流阀调整压力是 pp=4.5Mpa，两个减压阀的调整压力分别是 pj1=3.5Mpa、 pj2 =2Mpa，如果油液流过减压阀及管路时的损失不计，求：活塞在运动时、运动到终点停止时， A 、 B、C 点的压

11、力值。解答： pL=F/A=0.8Mp a运动时 ;pA =pB =pc=pL =0.8Mp a ,终点时：pc =pj2=2,pA=p j2=3.5Mp a ,pB=p y=4.5Mp a图 7-17-2 如图 7-2 所示回路中， 已知液压泵的供油流量 qp=25L/min ，负载 F=40000N，溢流阀调定压力 pp=5.4Mpa ，液压缸无杆腔面积 A 1=80×10-4m2，有杆腔面积 A 2=40× 10-4 m2，液压缸工作速度 =0.18m/min ，其中的节流阀阀口是薄壁小孔，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，计算：1）液压缸工进时液压系统的效率；2）当

12、负载 F=0 时，活塞的运动速度和回油腔压力。解答：1) c=P 缸出 /P 泵出 =F.v/(pp.qp)=5.33%而 q1= V 1.A 1 , p2=(py.A 1-F)/A 2=0.8Mp a2) 由 ppA1=p2A 2，得： p2=A 1/A 2pp=2*p y=10.8Mp aV 2=qT/A 2 ,qT=K.A T .p21/2 K.A T=V 2/ p21/2qT1 /qT2=(0.8/10.8) 1/2 ， qT2 =3.674qT1， qT1 =V 1.A 2V 2=q T2/A 2=3.674 V 1.A 2/A 2=0.66m/min7-3 如图 7-3 所示回路中

13、，已知图 7-2qp=25L/min ，A 1=100× 10-4m2， A2=50×10-4 m2，F 由 0增至 30000N 时活塞向右移动速度基本无变化， =0.2m/min ，若调速阀要求的最小压差为pmin =0.5MPa，求：1）不计调压偏差时溢流阀调整压力py 是多少？泵的工作压力为多少？2）液压缸可能达到的最高工作压力是多少？3）回路的最高效率为多少？解答：1）F 最大时，对应pmin。pyA1=F+p 2A 2 ， 得： py=3.25Mp a， pp=p y=3.25Mp a2）当 F=0 时， p2=p 2max。PyA 1=p2A2， p2=A 1

14、/A 2py=2py=6.5Mp a3) c=(Fmax.V)/(q p.py)=7.38%图 7-37-4 如图 7-4 所示容积节流调速回路中，若变量泵的拐点B 坐标为（ 2Mpa， 10L/min ），且在 pp=2.8MPa 时，qp=0 ，液压缸无杆腔面积A 1=50×10-4m2 ，有杆腔面积 A 2 =25× 10-4 m2，调速阀的最小工作压差为pmin =0.5MPa，背压阀调整压力为0.4MPa，求：1）在调速阀两端最小压差、 通过的流量为 q1=5L/min 时，回路的效率为多少？;.1 不变，负载减小了 4/5 时，回路的效率为多少？2）若 q解答：

15、q1）有图知：2Mp a ,10L/minq1=5L/min 时，Bpp=(2.8+2)/2=2.4Mpapp1=pp-pmin =2.4-0.5=1.9Mp a2.8Mp a ,0图 7-4a c1=（p1 -p2A 2 /A1） /pp=70.8%2) q1 不变 V 不变F2=1/5F1 时， c2=F2V/Pp =1/5F1V/Pp=1/5c1=1/5*70.8%=14.2%图 7-48-1 如图 8-1 所示，已知两液压缸的活塞面积相同，液压缸无杆腔面积A 2=20× 10-4 m2，但负载分别为 F1=8000N，F2=4000N，如溢流阀的调整压力为 py=4.5MPa

16、，分析减压阀调整压力分别是 1MPa、2MPa、 4MPa 时，两液压缸先后动作顺序。解答：对应 F1、 F2，p1=F1/A 1=4Mpa，p2=F2/A 2=2Mpa缸运动、缸不动；ja 时， V 2=0,121）当 p =1Mpa 时， pj缸）当 j22运动到终点后，2p =2Mp>p ,缸 1 再运动；3）当 pj=4Mpa 时，同 2）情况一样。9-1 根据 YT4543 型动力滑台液压系统图，完成以下工作：1）写出差动连接快进时液压缸左腔压力1 与右腔压力 p2的关系式。图 8-1p2）说明当滑台进入工进状态、但切削刀具还未触及被加工工件时，什么原因使系统压力升高并将外控顺序阀打开的？2）在限压式变量叶片泵的p-q 曲线上，定性标明动力滑台在差动快进、第一次工进、第二次工进、挡铁停留、快退及