《液压传动与控制》(贾铭新 主编)课后习题答案 国防工业出版社

课 后 题 解 答 2-13. 如图所示，用一倾斜管道输送油液，已知 h15m ，p 0.45MPa，p 0.25MPa，d10mm ，L20m， 900kg/m ，运动粘12 3 度 4510 m /s，求流量 Q。62 解：取截面 1-1、2-2 取 A 点水平面为参考平面，列伯努利方程 损hgvphgv22121p V =V2121AQ12 h=0 h =h Re= vd = 损 2 22 5Re75glgvd 代入，得 smv vgdlvgp/29.0 01.892245718.0)54.(216621 smdQ/5.1.0)1.(432 2-14 某圆柱形滑阀如图所示，已知阀芯直径 d=20mm，进口油压 p =9.8MPa，出口油压1 p =9.5MPa，油液密度 =900kg/m ，阀口的流量系数 C =0.62，阀口开度 x=0.2cm，2 3 d 求通过阀口的流量。 解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。 过流面积 a dx 压差 pp 1p 29.89.50.3MPa 代入流量公式 paCQd2 min/1035./m021. 103.92.683 6Ls 2-15 某一液压泵从一邮箱吸油，吸油管直径 d=60mm,流量 Q=150L/min,油液的运动粘度 ,密度为 ,弯头处的局部损失系数为 ,吸油口粗滤网上的s/10326 3/90kg 2.01 压力损失 。若希望泵吸油口处的真空度不大于 。求泵的安装Pa5178.p Pa54 （吸油）高度 h（吸油管浸入油液部分的沿程损失可忽略不计） 。 取 1-1, 2-2 为截面，列伯努利方程： 损hgvpgv221 21p为 层 流230176038.16Re /8.)(45632dv smQA 在上式的伯努利方程式中 hP211212a1 ,0v； mmhPPhvdl NPghvghgvPhgvpgl llla 3.2)(3.2 104.1078.h5.41097a4.8.0 5.2478.096752)m/(92.92 555322 2a泵 的 安 装 高 度 不 高 于真 空 度真 空 度 不 大 于又其 中真 空 度损 损损损 2-17 如图所示，活塞上作用力 F=3000N。油液从液压缸一端的薄壁孔流出。液压缸直径 D=80mm，薄壁孔径 d=20mm,不计活塞和缸筒间的摩擦以及流动损失，求作用于液压缸 底面上的作用力。设油液密度 。3/kg90m NR NQF smAsQv smpACPFPd1279.86 1279.86)395.139527.(072.30v- /395127.02.14.37/96.08.14.372 /0732.90)1.713.5(26.2a10973.50814.3 00 3550 52 ）（ ）（ 方 程象 列 水 平 方 向 上 的 动 量取 缸 内 液 体 作 为 研 究 对孔 口 液 体 流 动 速 度活 塞 速 度 第三章 3-10 某泵输出油压为 10MPa,转速为 1450r/min,排量为 200mL/r,泵的容积效率为 , 总效率为 。 95.0pV9.0p 求 1：泵的输出液压功率 P ; 2：驱动该泵的电机所需功率 P （不计泵的入口油压） 。i6600() 1p102014500.954.96(2)45.9vq kwkw 3-11液压马达排量 qM250mL/r，入口压力为 9.8MPa，出口压力为 0.49MPa，其总 效率 0.9，容积效率 MV0.92，当输入流量为 22L/min 时，试求：（1）马达的 输出转矩；（2）马达的输出转速。 解：（1）求输出转矩 理论转矩 mNqpMmT 4.370215049.8266 机械效率 70v 输出转矩 NMmT 3.6298.43 （2）求输出转速 理论流量 min/.02.LQMvT 由 nqin/96.801254.3rnT 第四章 3) 当 时， Pap5120.4 NAF NL 4501. 540180.9512 521 4-9 一单杆液压缸快进时采用差动连接，快退时油液输入缸的有杆腔，设缸快进、快退 时的速度均为 0.1m/s，工进时杆受压，推力为 25000N。已知输入流量 Q=25L/min，背 压 p =210 Pa，求：（ 1）缸和活塞杆直径 D、d ；（2）缸筒材料为 45 号钢时缸筒的25 壁厚；（3）如活塞杆铰接，缸筒固定，安装长度为 1.5m，校核活塞杆的纵向稳定性。 解：（1）当油缸差动连接时， 则， m24dQv 07284.61.2543v 由于缸的进退速度相等，所以 A1=2A2，即 )( 2dD m03.784.02dD 取标准直径 D=100mm，d =70mm （2）工作进给时液压缸无杆腔的压力 442221 dDpFp16MPa085.32 1.07.0525221 故取实验压力 py=1.5p1=49.3105Pa。 许用应力 =5107N/m ，2 按薄壁圆筒计算液压缸筒壁厚： m=4.93mm0493.13.49275Dy 故缸筒壁厚取 5mm (3)活塞杆截面最小回转半径 17.5mm4/624dAJrk 活塞杆的细长比 l/rk=1.5/0.0175=85.7 根据已知条件和教材表 4-8 和表 4-9，得 1=85， 2=2，f =4.9108Nm，=1/5000krl/1208521 故活塞杆保持稳定工作的临界值 N62 482 10875014179.1 kkrlfAF 安全系数 425.4325087.6kk nFn 由计算可知活塞的纵向稳定性足够。 第五章 在两二位二通电磁阀都导通时，阀 呈并联形式（三阀几乎同时进油） ，即三者相321Y、 与 阀 的 导 阀 当于共用一个主阀体 的主阀体。因此，哪个阀的调压低，哪个阀先导通（其余的不再导通） ，泵1 的出口压力便由哪个阀决定。图中当两电磁阀都关闭时，泵的出口压力 ；当靠近泵的第一个电1pY 磁阀导通而远离泵的第二个电磁阀关闭时，阀 ， 。由上述分析可见，此回路可调出三级压力，即 ，且123pYY、 、 。123YYp 5-11 图示两个回路中各溢流阀的调定压力分别为 问在.4,2,3p31 MPapaMPaYYY 外载无穷大时，泵的出口压力 各为多少？ p 解：（a）图中，三个溢流阀并联。当负载趋于无穷大时， 必须工作，而1Y1Y 的溢流压力取决于远程调压阀 ，所以 = =2MPa .2Yp2Y (b)图中，三个溢流阀串联。当负载趋于无穷大时，则三个溢流阀都必须工作，则 = + + =3+2+4=9MPa.p1Y23Yp (a) (b) 第七章 7-11 在图示回路中，已知液压缸径 D=100mm，活塞杆直径 d=70mm，负载 。NF250L 为使节流阀前后压差 ?a103p5 为 多 少， 溢 流 阀 的 调 定 压 力 应为 PT ?150TL pNF时 ， 节 流 阀 前 后 压 差变 ， 当 负 载 降 为若 溢 流 阀 的 调 定 压 力 不 切 削 力 是 多 少 ？活 塞 能 承 受 的 最 大 负 载速 度 为， 允 许 活 塞 的 最 大 前 冲若 节 流 阀 开 口 面 积 为 ,/05.2 scmcm 速 度 为 多 少 ？时 ， 该 回 路 的 最 低 稳 定量 为当 节 流 阀 的 最 小 稳 定 流 in/3 与的最低稳定?稳 定 速 度 是 多 少接 油 箱 时 ， 活 塞 的 最 低路 上 ， 在 液 压 缸 有 秆 腔若 将 节 流 阀 改 装 在 进 油 速度相比较说明什么问题？ 解：（1）如图所示，列出液压缸受力平衡方程式为： LFAp21 又由题意可知： NFmdDApLTY250104.)(478.222121 式中： 为 负 载 。 作 面 积 。为 液 压 缸 有 杆 腔 有 效 工 作 面 积 。为 液 压 缸 无 杆 腔 有 效 工为 泵 出 口 压 力 。为 节 流 阀 压 差 。 为 溢 流 阀 调 定 压 力 。 阀 入 口 ） 压 力 。为 液 压 缸 有 杆 腔 （ 节 流 力 。为 液 压 缸 无 杆 腔 工 作 压LpTYFAp2121 故所求溢流阀调定压力为： PaAFpLY 525121 104.31078.543 （2）由液压缸受力平衡方程得： PaAFppLYLT L 52521212 2 1028104.578.3 （3）活塞最大前冲速度 所对应的节流阀最大过流量 为scm/5vax TQ 32d22 2d34222max/905.6.)(p /104.mkgcACQpACpsvTTd TdTTT液 体 密 度节 流 阀 开 口 面 积流 量 系 数式 中 压 缸 有 杆 腔 压 力 为 ：得 出 节 流 阀 入 口 ， 即 液由 小 孔 流 量 公 式 由此求得压力 为2p NAFAPaL 749210.73.18p 103.8)5.620( 2 5242 切 削 力 为上 ， 故 所 能 承 受 最 大 负工 作 面 积此 力 作 用 于 有 杆 腔 有 效 （4）节流阀最小稳定流量 时，回路的最低稳定速度为：min/53mincQT min/1025/108.2/6014.5 4422minin ssQvT （5）将节流阀改装在进油路上，在液压缸有杆腔接油箱时，活塞的最低稳定速度为： min/107.63/1062.10785. 44261minin smAQvT 与前最低稳定速度 相比，说明对于相同的节流阀开口量，进口节流调速能比出minv 口节流调速得到更低的稳定速度，这是因为进口调速的液压缸有效工作面积较大。 7-14 由变量泵和定量马达组成的调速回路，变量泵排量可在 050 的范围内改r/cm3 变。泵转速为 1000r/min，马达排量 。 在 理 想 情 况 下 ，安 全 阀 调 定 压 力 为 a10,/5053 PrcmqM 容 积效率都是 100%。求此调速回路中：泵 和 马 达 （1）液压马达最低和最高转速； （2）液压马达的最大输出转矩； （3）液压马达的最高输出功率。 解：（1）因泵和液压马达的效率都是 100%，故有 液压马达最低转速为： min/10510n 0nmaxmax minminminminmi rq qqqQqQMPM MpMpMpMMtM 液 压 马 达 最 高 转 速 为 ：同 理 有 （2）液压马达的最大输出转矩为： 6.79210510%2 6maxax NpTM （3）液压马达最高输出功率为： kw qnpLQMPapLQPapP pYpYMM3.860151 6060mi)/()(60min)/()( maxaxaxmaxax0 7-15 在题 7-14 中，在压力为 时，泵和液压马达的机械效率都是 0.85. 泵a105P 和马达的泄漏量随工作压力的提高而线性增加，在压力为 时，泄流量均为a105P 1L/min。 当工作压力为 时，重新完成 7-14 中各项要求，并计算回路在最高和最低转速a105P 下的总效率。 解：（1）液压马达最低转速为： min/4.960in/)98.0(18.15 min/1,50 00n2max 3maxtpmaxmax minminminini rrn LQqnQqn qqqQqQMVp pVMp VMpVMppVppM MVppVMppVMpMVtM 为 ：所 以 液 压