液压与气压传动习题及答案.pdf

习题答案 第一章 第二章 第三章 第四章 第六章 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 1 5 0 1 7000 101 4 50 p KV V V pKMPa V 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 2 1 2 662 622 153 3 51 6 31 7 31 1019 83 10 850 19 83 101 69 10 t E t Ems E N s m 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 3 以以B C为等压面 以相对压力计算 为等压面 以相对压力计算 若以绝对压力计算 若以绝对压力计算 3 5 1 2 13 6 109 8 1900 9 8 0 5 1 29 10 BAAA Chg BC AhgAA ppgz pgh pp pghgz Pa 555 1 01 101 29 102 3 10 A pPa 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 4 1000 9 8 0 5 4900 a a ppgh pppgh Pa 真 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 5 以柱塞底部接触液面为等压面 以相 对压力求解 以柱塞底部接触液面为等压面 以相 对压力求解 2 2 2 4 4 4 A B AB FmgFmg p Ad pg hx pp Fmg g hx d Fmg xh g d 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 6 列列1 1 2 2截 面的伯努利方 程 以 截 面的伯努利方 程 以2 2轴线 为基准面 轴线 为基准面 22 1122 12 12 1112 3 2 3 2 2 4 22 700 0 0 16 104 0 85 60 20 10 0 85 0 02 Re15452320 0 11 10 75 2 Re w a pvpv z gz gh g pp zvz q vm s A vd 式中 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 6 2 2 2 2 2 2 2 2 21 5 75 Re2 7520000 85 8801543 2 1545202 2 0 85 8800 263 58 2 2 1 048 10 a l v pghg dg Pa v pghg g Pa v ppgzpp pa 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 9 以中间液体为对象 分别受到活塞作用力F和固体壁面对液体的作用力F 其合力满足动量方程 液体作用于固体壁面的力与F 大小相等 为2914 3N 方向相反 为向右 0 FFFq vv 6 2 2 633 3 2 3 0 2 0 30004 1 529 10 0 05 20 012 0 611 529 102 79 10 4900 2 79 10 35 55 0 01 4 2 79 10 1 42 0 05 4 2914 3 d d D F pPa A qC Apms q vm s A q vm s A FFq vvN 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 11 列1 1 2 2面的伯努利方程 以2 2为基准面 22 1122 12 12 11122 21 22 0 4 0 0 0 224 9 88 85 pvpv z gz g pzm vpz vz gm s 式中 列1 1 3 3面的伯努利 方程 以3 3为基准面 列1 1 3 3面的伯努利 方程 以3 3为基准面 22 1133 13 11133 32 32 23 313 22 0 3 0 0 8 85 1 9 76 10 2 pvpv z gz g pzm vpz AAvvm s pzgvPa 式中 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 14 3 1 3 2 1 3 2 3 2 2 11 1 6 22 2 6 18 104 3 82 60 10 10 18 104 10 62 60 6 10 3 820 01 Re1910 82320 20 10 10 620 006 Re3184 72320 20 10 q vm s A q vm s A v d v d 紊流 22 11 11 2 75 2Re2 753900 3 82 77322 2 1910 80 012 lvlv p dd Pa 层流 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 1 14 0 250 25 22 2 2 22 22 2 11 0 3164Re0 3164 3184 70 042 1065812 58 2 900 10 62 0 3517763 543 22 1 16 lv pPa d v pPa ppppMPa 22 11 133 3 13 13132 13 22 1221 1 13 3 22 0 3 82 10 62 2 1 1 1 1 2 2 w pvpv z gz gh g zzvvv ppvvpMPa 列 伯努利方程 式中 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 2 1 补充 补充 某液压泵的输出压力为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 泵的输出功 率和驱动泵的电机功率各为多少 0 66 5 1010 101200 600 9900 v ppqpvn w 0 900 0 90 95 1052 6 imv pp w 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 2 2 补充 补充 某液压泵的转速为950r min 排量为168mL r 在额定压力 29 5MPa和同样转速下 测得实际流量为150L min 额定工 况下的总效率为0 87 求 1 泵的理论流量 2 泵的容积效率和机械效率 min 63 Lnvq pt 94 0 6 159 150 v v q q 93 0 94 0 87 0 m v 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 2 2 补充 补充 3 泵在额定工况下 所需电动机驱动功率 4 驱动泵的转矩 kww qp pt77 8484770 6087 0 10150105 29 36 nTwTp iit 2 Nm n p T t i 53 852 60 95014 32 1077 84 2 3 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 2 2选作选作 以 以 20 20 点做 点做L1的 平行线 的 平行线L3 以 以 45 2 5 点做 点做L2的 平行线 的 平行线L4 可计算出可计算出L3 L4的直线 方程 的直线 方程 L3 y 0 11x 22 2 L4 y 1 39x 65 05 解得交点解得交点B 坐标为 坐标为 33 5 18 5 因此 最大驱动功率为 P 33 5 105 18 5 10 3 60 1 476kw 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 1 6 63 1 12 5 1030 60 0 9 0 42 min6 94 10 2 22 29 3 tM t Mv Mmt tMmMMmMMm qV n q q Lms Tpq TTnT pMPa qV nV 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 2 66 1 2 2 100 2 1070 10 0 94 2 102 6 2 21 9 1314 min t tMmMm tMv p V T p V TT Nm qq nr sr VV 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 3 6 3 66 1 40 101450 0 92 63 10 6 3 1040 10 2 40 11 22 37 5 0 935 40 11 3 0 86 t t Mv t Mm t MMvMm qVn qVn qq pV TNm T T 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 4 1111 22 12 1 12 3 1 4 1 3 2 2 4 22 1 2 3 3 10 60 0 01 50 10 3 10 60 0 025 20 10 p p p ApAW pAW WW pMPa AA q vm s A q q vm s AA 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 5 3 2 2 12 32 1 2122 3 34 q v A q v AA vv qqA AAAA q1 q2 p q 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 6 3 2 22 1 1122 52522 4425 10 60 5 3 10 0 1 20 100 12 10 0 10 07 44 14906 9 a a qq vm s AD Fp Ap A N 方向向左 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 6 3 2222 1 1122 52252 4425 10 60 0 1 0 10 07 20 10 0 10 07 2 100 1 44 6437 b b qq vm s ADd Fp Ap A N 方向向左 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 3 6 1212 3 22 12 1121 52 4425 10 60 0 108 0 07 20 100 07 4 7696 9 cc c cqqqv Aqv A qqq vm s AAAd Fp AAp A N 杆 杆 方向向右 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 1 1 如图所示溢流阀的调定压力 为4MPa 若阀芯阻尼小孔造成 的损失不计 试判断下列情况 下压力表读数各为多少 1 如图所示溢流阀的调定压力 为4MPa 若阀芯阻尼小孔造成 的损失不计 试判断下列情况 下压力表读数各为多少 Y断电 负载为无限大时 Y断电 负载为无限大时 4MPa4MPa Y断电 负载压力为2MPa时 Y断电 负载压力为2MPa时 2MPa2MPa Y通电 负载压力为2MPa时 Y通电 负载压力为2MPa时 0MPa 0MPa 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 2 1 当泵压力等于溢流阀调定压力时 夹 紧缸使工件夹紧后 A C点的压力各为 多少 1 当泵压力等于溢流阀调定压力时 夹 紧缸使工件夹紧后 A C点的压力各为 多少 2 5 5 2 5 开口减小 减压阀工作2 5 5 2 5 开口减小 减压阀工作 2 当泵压力由于工作缸快进压力降到 1 5MPa时 工件原先处于夹紧状态 A C点的压力多少 2 当泵压力由于工作缸快进压力降到 1 5MPa时 工件原先处于夹紧状态 A C点的压力多少 1 5 1 5 2 5 开口全开 减压阀不工作 1 5 1 5 2 5 开口全开 减压阀不工作 3 夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时 A B C三点的压力各为多少 3 夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时 A B C三点的压力各为多少 0 0 0 开口全开 减压阀不工作0 0 0 开口全开 减压阀不工作 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 3 1 液压泵起动后 两换向阀 处于中位 1 液压泵起动后 两换向阀 处于中位 4 4 24 4 2 2 1Y通电 液压缸1活塞移动 时 2 1Y通电 液压缸1活塞移动 时 3 5 3 5 23 5 3 5 2 活塞运动到终点时 活塞运动到终点时 4 4 24 4 2 3 1Y断电 2Y通电 液压缸2 活塞运动时 3 1Y断电 2Y通电 液压缸2 活塞运动时 0 0 00 0 0 活塞碰到固定挡块时 活塞碰到固定挡块时 4 4 24 4 2 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 4 由于溢流阀有内 卸油口回油箱 分析 得串联溢流阀控制压 力为 由于溢流阀有内 卸油口回油箱 分析 得串联溢流阀控制压 力为 加法加法 所以压力计读数为 12MPa 所以压力计读数为 12MPa 3MPa 5MPa 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 5 47912压力表读数 2YA 1YA 47912压力表读数 2YA 1YA 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4MPa 3MPa 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 6 1 活塞在运动时 活塞在运动时 到达终端位置 到达终端位置 MPappp pMPaPap CBA jc 8 0 8 0108 1015 1200 2 5 4 阀口全开减压阀不起减压作用 MPapMPapMPap p CBA c 25 45 3 力后稳定系统达到溢流阀调定压 油液无法流动 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 6 2 负载阻力增加到 负载阻力增加到 4200 MPapMPapMPap pMPaPap CBA jc 25 45 3 MPa2 8 21028 1015 4200 2 5 4 定压力后稳定力升高到达到溢流阀调油液无法流出 系统压 无法推动负载出口压力降低为减压阀起减压作用后 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 7 MPapspMPapsp MPapspMPapsp MPapp ps BA BA BA 32 5 41 ps2MPa5 3 1020 7000 N7000 2 32 5 41 5 0 2MPa5 0 1020 1000 1 4 4 流阀动 压力升高到开启溢推动负载 油液无法流减压阀工作后始终无法 负载压力 负载等于 溢流阀流动 压力升高到开启到达尽头时 油液无法 阀不开启 减压阀阀口全开 溢流 活塞运动时 负载压力 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 8 在减压回路中 减压阀调定压力为在减压回路中 减压阀调定压力为pj 溢流阀调定 压力为 溢流阀调定 压力为py 主油路暂不工作 二次回路的负载压力 为 主油路暂不工作 二次回路的负载压力 为pL 若 若py pj pL 减压阀阀口状态为 减压阀阀口状态为 D 若 若py pL pj 减压阀阀口状态为 减压阀阀口状态为 A A 阀口处于小开口的减压工作状态 B 阀口处于完全关闭状态 不允许油流通过阀口 C 阀口处于基本关闭状态 但仍允许少量的油流通过阀口流 至先导阀 D 阀口处于全开启状态 减压阀不起减压作用 A 阀口处于小开口的减压工作状态 B 阀口处于完全关闭状态 不允许油流通过阀口 C 阀口处于基本关闭状态 但仍允许少量的油流通过阀口流 至先导阀 D 阀口处于全开启状态 减压阀不起减压作用 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 4 9 系统中采用了内控外泄顺序阀 顺序阀的调定压力 为 系统中采用了内控外泄顺序阀 顺序阀的调定压力 为px 阀口全开时损失不计 其出口负载压力为 阀口全开时损失不计 其出口负载压力为 pL 当 当pL px时 顺序阀进 出口压力间的关系为 时 顺序阀进 出口压力间的关系为 B 当 当pL px时 顺序阀进出口压力间的关系为 时 顺序阀进出口压力间的关系为 A A p1 px p2 pL p1 p2 B p1 p2 pL C p1上升至系统溢流阀调定压力上升至系统溢流阀调定压力p1 py p2 pL D p1 p2 px 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 1 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 2 1 液压泵起动后 两换向 阀处于中位 1 液压泵起动后 两换向 阀处于中位 5 5 35 5 3 2 2Y通电 液压缸II活塞 移动时 2 2Y通电 液压缸II活塞 移动时 2 5 2 52 5 2 5 活塞运动到终点时 活塞运动到终点时 5 5 35 5 3 3 2Y断电 1Y通电 液压 缸I活塞运动时 3 2Y断电 1Y通电 液压 缸I活塞运动时 4 3 5 34 3 5 3 到终点失去负载时 到终点失去负载时 4 0 34 0 3 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 4 4 外控内泄顺序 阀 做泵1的卸荷阀 4 外控内泄顺序 阀 做泵1的卸荷阀 5 内控外泄顺序 阀 为电液换向阀7 的预控压力阀 5 内控外泄顺序 阀 为电液换向阀7 的预控压力阀 6 溢流阀 调定系 统最高压力 6 溢流阀 调定系 统最高压力 9 内控内泄顺序 阀 平衡阀 平衡 重力G 使重物不在 外力作用下自行下 落 9 内控内泄顺序 阀 平衡阀 平衡 重力G 使重物不在 外力作用下自行下 落 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 4 阀阀4设定泵设定泵1的最高工作压力 的最高工作压力 p4 p1 大于快进负载压力 小于工进负载压力 大于快进负载压力 小于工进负载压力 阀阀5调定压力应保证电液换向阀的最低控 制压力 调定压力应保证电液换向阀的最低控 制压力 p5 0 3 0 5MPa 阀阀6设定泵设定泵2的最高工作压力 即工进时负 载压力 的最高工作压力 即工进时负 载压力 p6 p2 阀阀9平衡重力平衡重力G p9略大于略大于G A2 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 4 基本回路包括 基本回路包括 双泵供油快速回路 泵1 泵2 阀 4 阀6 单向阀3 双泵供油快速回路 泵1 泵2 阀 4 阀6 单向阀3 换向回路 电液换向阀 换向回路 电液换向阀 卸荷回路 卸荷回路 平衡回路 单向阀8 顺序阀9 平衡回路 单向阀8 顺序阀9 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 6 1 快进时 1Y断电 2Y得电 只克服摩擦负载 1 快进时 1Y断电 2Y得电 只克服摩擦负载 1 4 1 3 1 1 4 11 1 1 63 1 1000 0 2 50 10 30 10 60 0 1 50 10 10000 1 100 0 2 1030 10 60 f Y p p ppp F pMPap A q q vm s AA pp FvFv p qp q 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 6 切削进给时 由调速阀调速 1Y得电 2Y得电 切削进给时 由调速阀调速 1Y得电 2Y得电 3 2 4 2 4 11121 2 2 63 1 2 10 60 0 008 25 10 0 008 50 102 4 min 2 4 10009000 0 008 6 67 2 4 1030 10 60 i p pY fL pppp q vm s A qv Av ALq ppMPa FF v Fv p qp q 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 7 1 假设溢流阀不开启 液压泵流量全部进入液压缸 假设溢流阀不开启 液压泵流量全部进入液压缸 11 1 4 1 1 3 4 1 10000 2 50 10 2 0 167 10 0 0334 2 min 50 10 L L Y p p p AF F pMPap A ppMPa q vm sm A 正确 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 7 2 假设溢流阀不开启 假设溢流阀不开启 溢流阀开启 泵工作压力小于负载力 推不动负 载 溢流阀开启 泵工作压力小于负载力 推不动负 载 v 0 泵卸荷 泵卸荷 11 1 4 1 15000 3 50 10 2 4 0 L L Y pY p AF F pMPap A ppMPa v 溢流 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 7 3 假设溢流阀开启 3 假设溢流阀开启 11221 64 11 2 4 2 4653 2 5 53 2 11 2 5 2 4 2 2 4 2 4 1050 1010000 0 8 25 10 22 0 620 01 100 8 102 66 10 870 2 66 10 505 32 100 167 10 25 2 66 10 25 10 LY L d p p Ap AFppMPa p AF pMPa A qC Apms q qAq A q v A 成立 0 01064 2 4 pY m s ppMPa 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 7 4 假设溢流阀开启 4 假设溢流阀开启 11221 64 11 2 4 2 4653 2 5 44 2 11 2 3 1 2 4 2 4 1050 1010000 0 8 25 10 22 0 620 05 100 8 1013 3 10 870 13 3 10 502 66 101 67 10 25 0 167 10 50 10 LY L d p p p Ap AFppMPa p AF pMPa A qC Apms q qAq A q v A 不成立 4 0 0334 m s 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 7 4 443 22 4 225 2 4 54 2 4 1 2 0 033425 100 835 10 0 835 10870 3 156 10 20 620 05 102 100003 156 1025 10 2 1578 50 10 d d L p qvAmsC Ap q pPa C A FpA pMPa A 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 7 5 假设溢流阀开启 假设溢流阀开启 1122 54 22 1 4 1 1 4643 1 44 1 3 1 4 1 3 1025 1010000 2 15 50 10 2 42 150 25 22 0 620 08 100 25 101 189 10 870 1 189 101 67 10 1 189 10 0 237 50 10 L L p d p p Ap AF p AF pMPa A pppMPa qC Apms qq q v A 成立 8 2 4 pY m s ppMPa 习题答案 河南科技大学郭冰菁河南科技大学郭冰菁 6 7 6 假设溢流阀开启 假设溢流阀开启 1122 54 22 1 4 1 1 4643 1 44 1 4 4 1 3 1025 108000 1 75 50 10 2 41