液压传动习题以及详细解答(天津大学)

1 习习 题题 1 根据牛顿内摩擦定律 求动力粘度 的量纲 写出运动粘度 与动力粘度 的关系式 并推导运动粘度 的量纲 1 解 y u d d d d 2 TLMN y u 11 1 22 TML LT LLTLM 12 3 11 TL ML TML 2 20 时水的动力粘度 1 008 10 3Pa s 密度 1000kg m3 求在该温 度下水的运动粘度 20 时机械油的运动粘度 20cst 密度 900kg m3 求在该温度下机械油的运动粘度 1 008 10 6m2 s 18 10 3Pa s 2 解 1 008 10 6m2 s 1 008cst 1000 10008 1 3 20 10 6 900 18 10 3Pa s 1 008 10 6m2 s 1 008cst 3 图示液压缸直径 D 12cm 活塞直径 d 11 96cm 活塞长 L 14cm 间隙中充以 0 065P a s 的油液 若施于活塞上的力 F 8 44N 是求活塞的移 动速度 V 0 494m s 2 题 3题 4 3 解 h v A F y v A F d d m s494 0 10141096 11065 02 10 96 1112 44 8 2 cm76 525 cm02 0 2 96 1112 2 22 2 2 dL dDF v dLA dD h A Fh v 4 图示压力表校正器内充满油液 其体积压缩系数 5 10 10m2 N 由 拧入油缸内密封良好的活塞来造成所需的压力 已知活塞直径 d 10mm 丝杠 螺距 t 2mm 当压力为 1 10 5Pa 时校正器内油液体积为 200cm3 问要使校 正器的校正压力达到 200 105Pa 时 手轮需转多少圈 12 7 4 解 v v p 1 343 55 m102cm200 1019910 1200 v p 68 12 10201 0 14 3 1021019910544 4 11 4 32 4510 2 2 2 td pv n ntd vp ntdASv n 12 7 圈 3 5 有一上端封闭 下端开口且插入油中的玻璃管 如图所示 若抽去管中 部分空气 使管中油面上升到高于管外油面 h 1m 处 设油的密度 900kg m3 管外大气压力 pa 101325Pa 试求管中油面上 B 点的压力 92496Pa 5 解 rhpp BC Pa9250518 9900101325 rhpp CB 6 如图所示 已知容器 A 中的液体的密度 A 900kg m3 容器 B 中液体的 密度 B 1200kg m3 ZA 200mm ZB 180mm h 60mm U 形计中测压介质 为水银 试求 A B 之间的压差 8350Pa 6 解 hrzrPzrp BBBAAA 汞 Pa8350 9008 92 006 0 8 91360018 0 12008 9 zABBBA zrhrzrpp 汞 题 5 题 6 4 题 7 7 图示各盛水圆筒 作用于活塞上的力 F 均为 3000N 若 d 1m h 1m 1000 kg m3 试求圆筒底部所受的压力及总压力 13632Pa 10701N 25097Pa 19701N 13632Pa 10701N 7 解 222 1 m785 01 44 1 dA 9800110008 9 6 15286 7 3821 785 0 3000 19625 0 444 1 2 2 1 1 2 22 rh A F p A F p d dA pa p1 rh 13631 6Pa pb p2 rh 25096 6Pa pc p1 rh 13631 6Pa Fa A1pa 10701N Fb pb A1 19701N Fc pc A1 10701N 8 图示测压装置 已知容器 A 中水面上的表压力 PA 0 25 105Pa h 500mm 求容器 B 中的压力 PB 8 解 p1 r水 h1 h pA 5 p2 r汞h2 pB p1 p酒 r汞h1 p2 p酒 r酒h1 有 p酒 r汞h1 r水 h1 h pA 有 p酒 r酒h1 r汞h2 pB 代入 有 pB r水 h1 h r酒h1 r汞 h1 h2 pA 1000 9 8 0 2 0 5 800 9 8 0 2 13600 9 8 0 2 0 25 0 25 105 26548Pa pB 绝对 74777Pa 题 8 9 图示管道中液体流速高达一定值后 能否将槽中液体吸入管道 若细管 处的断面面积 A1 3 2cm2 出口处管道断面面积 A2 12 8cm2 h 1m 不计液 体流动时的能量损失 试求开始能够抽吸液体时的管中流量 87 78 l min 9 解 g v r p g v r p a 22 2 2 2 11 6 min 8 87 sm10464 1 10 8 12 1 102 3 1 181 9 2 11 2 2 11 2 33 24242 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 221111 l AA gh Q h g AA Q r pp g vv QvAvArhpprhpp a aa 题 9 题 10 10 图示变截面管道 已知细管中的流态为层流 试证明粗管中的流态也 一定是层流 10 解 dd dv Re 1 11 1 2 2 2 1 2 2 2 12211 2 22 2 44 Dvdv DAdAvAvA Dd dv Re D ddvD v D d R v D d v e 1 1 2 2 2 1 2 2 2 7 112 1 eee R D d RR D d 粗管中一定是层流 11 如图示 当阀门关闭时压力表的读数为 2 5 105Pa 阀门打开时压力表 的读数为 0 6 105Pa 若管道内径 d 12mm 不及液体流动时的能量损失 求 阀门打开时管中的流量 Q 1321 min 11 解 阀门关闭静止时的能量为液柱高 r p1 阀门打开后液体的能量为 g v r p 2 2 2 题根据能量守恒有 题 11 g v r p r p 2 221 2 2 21 2 2 2 2gA Q r pp A Q v 132l min min0 132m s4m00220 0 41000 012 0 14 3 10 6 05 2 2 2 3 3 2 4252 21 App Q 12 液压油在内径为 20mm 的圆管中流动 设临界雷诺数为 2000 油的运 动粘度为 3 10 5m2 s 试求当流量大于每分钟多少升时 油的流动成为紊流 56 5 l min 12 解 d A Q vd Re 8 02 0 10302 0 4 2000 Re Re 52 d cA Q d A Q 0 000942m3 s 9 42 10 4 m3 s 56 5 l min 13 粘度为 40 10 5m2 s 的油液通过水平管道 油液密度 900kg m3 若 管道内径为 10mm 管长为 5m 进口压力为 40 105Pa 问当流速为 3m s 时出 口压力为多少 38 105Pa 13 解 管中液体的流态判别 层流2200750 1040 01 0 3 Re 6 vd 对于层流有 Pa10 3 38 01 0 35104090032 1040 32 32 5 2 6 5 2 12 2 21 d lv pp d lv ppp 14 如图所示 液压泵从油箱吸油 吸 油管直径 d 6cm 流量 Q 150 l min 液 压泵入口处的真空度为 0 2 105Pa 油液的 运动粘度 30 10 5m2 s 900kg m3 弯头处的局部阻力系数 弯 0 2 管道入口 处的局部阻力系数 入 0 5 沿程损失忽略不 计 试求吸油高度 2 16m 题 14 9 14 解 对 1 1 和 2 2 断面列出能量方程 1 1 为基准面 w hz g v r p z g v r p 2 2 222 1 2 111 22 因 v1 0 1 pa z1 0 z2 h hw 弯 入 g v 2 2 2 判别泵入口处的流态 23001770 1030 06 0 885 0 Re cm s 5 88 606 1015044 6 2 2 3 2 2 dv d Q v 流态为层流 2 2 2 16 m m 159 2 10789 0 2676 2 5 02 02 8 92 855 0 8 9900 102 0 28 9900 102 0 2 2 25 2 25 2 2 2 222 入弯 入弯 g v g v g v r pp h a 15 某液压泵输出油压 p 200 105Pa 液压泵转速 n 1450r min 排量 q 100cm3 r 已知该泵容积效率 V 0 95 总效率 0 9 试求 1 该泵输出的液压功率 54 9kW 2 驱动该泵的电机功率 51kW 15 解 kW 7 106 v Q N kW 9 45 95 0 106 1010010200 7 35 电机功率为 kW 51 9 0 9 45 N N入 16 某液压泵的额定压力为 200 105Pa 额定流量 Q 201 min 泵的容积 10 效率 V 0 95 试计算该泵的理论流量和泄漏量的大小 21 05 l min 1 05 l min 16 解 泵的理论流量 Q理21 05 l min 95 0 20 v Q 实 泄漏流量 Q Q理 Q实 21 05 20 1 05 l min 17 已知齿轮泵的齿轮模数 m 3 齿数 Z 15 齿宽 b 25mm 转速 n 1450r min 在额定压力下输出流量 Q 25 l min 求该泵的容积效率 V 0 77 17 低压齿轮泵 2 k 6 66 l min 32 102 v bnkzmQ 767 0 1014505 23 01566 6 25 1014505 23 01566 6 32 32 v v Q 若不考虑修正系数 K 取 K 1 v 0 814 高压齿轮泵 2 K 7 73 0 1014505 23 0157 25 32 v 18 已知双作用定量叶片泵的结构参数为 定子长半径 R 32 5mm 短半径 r 28 5mm 叶片厚度 s 2 25mm 叶片宽度 b 30mm 叶片数 Z 12 叶片 倾角 13 考虑叶片厚度的影响 求转速 n 960r min 时的理论流量 30 2 l min 18 解 3 322 32 10960 1084 1 6616 7 4 22 109600225 0 12 13cos 85 2 25 3 85 2 25 3 4 22 1 102 cos 2 vv n rR rRBQ取 30 2 l min 11 19 一变量叶片泵的转子半径 r 41 5mm 定子半径 R 44 5mm 叶片宽 度 b 30mm 叶片厚度 s 1 8mm 转子与定子之间的最小间隙 0 5mm 试求 1 排量 q 16cm3 r 时 其偏心量是多少 0 95mm 2 此泵最大可能的排量是多少 41 94cm3 r 19 解 q 4 ReB mm954 0 cm0954 0 0 345 4 4 16 4 RB q e q 4 ReB rl q rRe 94 41 rcm94 41 rcm94 4125 0 0 345 4 4 5 25 0 5 41 5 44 3 3 max max 20 如图示 某组合机床动力滑台采用双联叶片泵 YB 40 6 快速进给时两 泵同时供油 工作压力为 10 105Pa 工作进给时 大流量泵卸荷 其卸荷压力 为 3 105Pa 此时系统由小流量泵供油 其供油压力为 45 105Pa 若泵的总 效率为 0 8 求该双联泵所需电机功率为多少 0 96kW 20 解 两泵同时工作时 kW 96 0 8 0106 640 100 106 7 5 7 1 PQ N kW 81 0 8 0106 6104540103 106 7 55 7 2211 2 QPQP N 12 题 20 题 21 21 如图所示差动联接液压缸 已知进油流量 Q 30 l min 进油压力 p 40 105Pa 要求活塞往复运动速度相等 且速度均为 v 6m min 试计算此液 压缸筒内径 D 和活塞杆直径 d 并求输出推力 F 113mm 80mm 20 103N 21 解 dD Dd ddD vv dD Q v d Q v 2 2 4 4 m min6 0 4 4 22 222 21 22 2 2 1 又 80mmm0798 0 6 4 1030 4 3 1 v Q d N1022009608 0 4 1040 4 mm11387 112 4252 dpF dD 22 有一单杆液压缸 已知缸筒内径 D 125mm 活塞杆直径 d 90mm 进油流量 Q 40l min 进油压力 p1 25 105Pa 回油压力 p2 0 试求 1 当 压力油从无杆腔进入且有杆腔的油直接回油箱时 活塞的运动速度 v1 输出推 13 力 F1 2 当压力油从有杆腔进入且无杆腔的油直接回油箱时 活塞的运动速 度 v2 输出推力 F2 3 当差动连接时 活塞的运动速度 v3和输出推力 F3 3 26m min 30664N 6 78m min 14768N 6 29m min 15896N 22 解 2 3 2 1 125 0 4 60 1040 4 D Q v 0 05435m s 3 26m min N30664 N100664 3 125 0 4 1025 425 11 pAF 0 1129m s 09 0 125 0 4 60 1040 4 22 3 22 2 dD Q v 6 77m min 14768NN10147678 0 09 0 125 0 4 1025 4 225 22 pAF 6 29m minm s01048 0 09 0 4 60 1040 4 2 3 2 3 d Q v 15896N N105896 1 09 0 4 1025 425 33 pAF 23 如图示 两液压缸尺寸相同 已知缸筒直径 D 100mm 活塞杆直径 d 70mm 现两缸串联联接 设进油流量 Q 25 l min 进油压力 p 50 105Pa 两缸上负载 F 相同 试求两活塞运动速度 v1 v2及负载 F 3 19m min 1 62m min 25990N 14 题 23 23 解 0 053m s 2 3 2 1 1 0 4 60 1025 4 D Q v 3 19m min 1 626m min 2 22 2 22 1 2 1 0 4 07 0 1 0 4 19 3 4 4 D dDv v 0 0271m s 2 22 2 4 4 D F ppDF pDpdDF 2 2 22 4 4 N25993 1 4 44 4 2 22 2 2222 D dD pD F pDDdDF 25993N N1059934 2 1 0 07 0 1 0 1 10501 0 4 4 2 22 52 F 24 图示增压缸 已知活塞直径 15 D 60mm 活塞杆直径 d 20mm 输入压力 p1 50 105Pa 求输出压力 p1 450 105Pa 24 解 Pa10450 1050 02 0 06 0 44 5 5 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 p d D p dpDp 25 如图示 图 a 中小液压缸 面积 A1 回油腔的油液进入大液压缸 面积 A3 而图 b 中 两活塞用机械刚性联接 油路联接和图 a 相似 当供油量 Q 供油压力 p 均相同时 试分别计算图 a 和图 b 中大活塞杆上的 推力和运动速度 1 1 32 1 1 32 A Q pA AA QA A ApA 25 解 a Q AA A A Q vv Q A A vAQ A Q v p A AA ApF p A A pAppA 32 1 3 1 3 2 1 211 2 2 1 32 31 1 2 1112 b 1 1 1 A Q vv pAF 16 题 25 26 图示系统 各溢流阀单独使用时的调整 压力分别为 py1 40 105Pa py2 30 105Pa py3 20 105Pa 问当系统的外负载趋于无穷大时 油泵的出口压 力为多少 90 105Pa 题 26 26 解 p汞 90 105Pa 321yyy ppp 27 图示系统 已知各溢流阀使用时的调整压力分别为 py1 70 105Pa py2 50 105Pa py3 30 105Pa py4 10 105Pa 问当系统的外负载 趋于无穷大时 在电磁铁 1DT 通电或断电的情况下 油泵的出口压力各为多少 50 105Pa 120 105Pa 27 解 电磁铁通电 溢流阀遥控口起作用 p汞 py4 50 105Pa 电磁铁断电 溢流阀 py3和 py4不起作 用 p汞 py1 py2 70 50 105 120 105Pa 题 27 17 28 如图示 液压缸 A 和 B 并联 若液压缸 A 先动作 且速度可调 当 A 缸活塞运动到终点后 B 缸活塞才动作 试问图示回路能否实现要求的顺序动 作 为什么 题 28 题 29 28 解 不能实现所要求的顺序动作 因为 A 先动作时为进口节流调速回 路 旁路并联的溢流阀为调压溢流阀 阀此时已经打开 所以即使油缸 A 运动 到终点 系统压力也不会再升高 所以 B 缸前的顺序阀打不开 实现不了顺序 动作 29 图示油压机回路中 滑块和活塞的总重 G 2 5 104N 活塞直径 D 200mm 活塞杆直径 d 50mm 顺序阀的调整压力 p0 30 105Pa 试问在 图示位置时 滑块会不会因自重而下滑 滑块空程向下运动时 压力表的读数 为多少 不计摩擦损失 20 2 105Pa 29 解 0 0294375m2 05 0 2 0 4 4 2222 2 dDA 8 4925 105Pa 0294375 0 105 2 4 2 A G p p p0 30 105Pa 滑块不会因自重而下滑 滑块空行程下移时 18 Pa1002 2 2 0 4 105 210300294375 0 5 2 45 1 02 021 A GpA p GpApA 30 如图示 两个减压阀串联 已 知减压阀的调整值分别为 PJ1 35 105Pa PJ2 20 105Pa 溢流阀的 调整值 Py 45 105Pa 活塞运动时 负载力 F 1200N 活塞面积 A 15cm2 减压阀全开时的局部损失及管 路损失不计 试确定 1 活塞在运动时和达到终端位置时 A B C 各点的压力为多少 运动时 PA PB PC 8 105Pa 终点 PC 20 105Pa PB A F 45 105Pa PA 35 105Pa 2 若负载力增加到 F 4200N 所有阀的调整值仍为原来数值 这时 A B C 各点的压力为多少 PJ2 28 105Pa 推不动活塞 PC A F 20 105Pa PB 45 105Pa PA 35 105Pa 30 解 1 活塞运动时 8 105Pa 4 1 1015 1200 A F p 8 105Pa 1 pppp cBA 活塞到达终点位置时 pC 20 105Pa pA 35 105Pa pB 45 105Pa 2 F 4200N 时 运动时 28 105Pa 4 1 1015 4200 A F p pC 20 105Pa pA 35 105Pa pB 45 105Pa 此时推不动负载 19 31 图示液压系统 液压缸的 有效面积 A1 A2 100cm2 缸 负载 F 35000N 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 顺序阀和 减压阀的调整压力分别为 40 105Pa 30 105Pa 和 20 105Pa 求在下列三种工况 下 A B C 三点的压力 1 液压泵启动后 两换向阀 处于中位 40 105Pa 40 105Pa 20 10 5Pa 2 1DT 通电 液压缸 活塞运动时及活塞运动到终端后 题 31 缸运动时 PA PB 3 5MPa PC 2MPa 终点时 PA PB 4MPa PC 2MPa 3 1DT 通电 2DT 通电 液压缸 活塞运动时及活塞碰到固定挡块时 运动时 PA PB PC 0 碰挡块时 PA PB 4MPa PC 2MPa 31 解 1 pA 40 105Pa pB 40 105Pa pC 20 105Pa 2 1DT 通电 油缸活塞运动时 35 105Pa 4 1 10100 35000 A F p pB p1 35 105Pa pA pB 35 105Pa pC 20 105Pa 20 活塞运动到终点时 pA 40 105Pa pB pA 40 105Pa pC 20 105Pa 3 2DT 通电 油缸活塞运动时 F 0 p 0 pC 0 pB 0 pA 0 活塞运动到终点时 F pC 20 105Pa pA pB 40 105Pa 32 如图示 两个减压阀并联 已知减压阀的调整压力分别为 题 32 PJ1 20 105Pa PJ2 35 105Pa 溢流阀的调整压力 Py 45 105Pa 活塞运 动时 负载力 F 1200N 活塞面积 A 15cm2 减压阀全开时的局部损失及管 路损失不计 试确定 1 活塞在运动时和达到终点端位置时 A B C 各点的压力为多少 运动时 PA PB PC PL 8 105Pa 终点时 PA PC 35 105Pa PB A F 45 105Pa 2 若负载力增加到 F 4200N 所有阀的调整值仍为原来数值 这时 A B C 各点的压力为多少 运动时 PA PB PC 28 105Pa 终点时 PA PC 35 105Pa PB 45 105Pa 32 解 1 活塞运动时 8 105Pa 4 2 1015 1200 A F p 21 pA pC 8 105Pa pB pC 8 105Pa 活塞到达终点位置时 F pA pC 35 105Pa 减压阀 A C 均关闭 pB 45 105Pa 2 F 4200N 运动时 28 105Pa 4 2 1015 4200 A F p pA pC 28 105Pa pB 28 105Pa 终点时 pA pC 35 105Pa pB 45 105Pa 33 图示回路中 已知液压缸内径 D 100mm 活塞杆直径 d 70mm 负载 F 25000N 试求 1 为使节流阀前 后压差为 3 105Pa 溢流阀的调整压力应为多少 2 溢流阀调定后 若负载降 为 15000N 时 节流阀前 后压差 为多少 3 当节流阀的最小稳定流量 为 50cm3 min 时 该回路的最低 稳定速度为多少 4 当负载 F 突然降为 0 时 液压缸有杆腔压力为多少 5 若把节流阀装在进油路上 液压缸为有杆腔接油箱 当节流 阀的最小稳定流量仍为 50cm3 min 题 33 时 回路的最低稳定速度为多少 33 3 105Pa 27 8 105Pa 1 25cm min 65 3 105Pa 0 64 cm min 22 33 解 1 12211 FApAp 32 1 2 1085 7 4 DA pp 322 2 100035 4 4 dDA Pa10376 33 1085 7 25000104103 5 3 35 1 22 1 A FAp pp溢 2 22211 FApAp Pa1028 Pa1028 104 150001085 7 10376 33 5 2 5 3 35 2 211 2 pp A FAp p 3 0 02cm scm min25 1 104 60 1050 3 3 2 min min A Q v 4 当 F 0 时 Pa10 5 65 104 1085 7 10376 33 5 3 35 2 2211 p ApAp 5 节流阀装进油路上 0 64cm mincm s0106 0 1085 7 60 1050 3 3 1 min min A Q v 34 图示旁路节流调速回路 已知液压缸无杆腔面积 A1 100cm2 有杆腔 面积 A2 50cm2 溢流阀调整压力 py 30 105Pa 泵输出流量 Qp 10 l min 通 过节流阀流量 其中 C 0 67 0 01cm2 900kg m3 不paCQ 2 计管路损失 试求 1 负载 F 2500N 时 液压缸活塞运动速度 泵的工作压力及回路效率各 23 为多少 2 负载 F 9000N 时 液压缸活塞运动速度 泵的工作压力及回路效率各 为多少 90 5cm min 2 5 105Pa 0 9 82 1cm min 9 10Pa 0 82 题 34 题 35 34 解 1 Pa105 2 10100 2500 5 4 1 1 A F p p泵 p 2 5 105Pa pCaQ A Q v 2 1 1 min 10475 9 10579 1 105 2 900 2 1001 0 67 0 34 35 54 m sm Q 9 475 10 1l min 0 95 l min 905 0 10 05 9 1 5cm s 5cm min 90 100 min 1005 9 min 05 9 95 0 10 01 11 2 33 1 1 01 Qp Qp cm cm A Q v lQQQ 24 2 Pa109 10100 9000 5 4 1 2 A F p 82 0 10 2 8 1 367cm s 2cm min8 100cm mincm108 2 min 2 8798 1 10 min 798 1 m10996 2 109 900 2 1001 0 67 0 01 11 2 33 1 1 01 35 54 Qp Qp A Q v lQQQ ls Q 35 图示进油路节流调速回路 已知液压缸有效面积 A1 2A2 50cm2 泵 的输出流量 Qp 10l min 溢流阀调整压力 py 24 105Pa 通过节流阀流量 其中 C 0 62 0 02cm2 900kg m3 不计管路损失 paCQ 2 试分别计算 F 10000N 5500N 0 三种负载情况时 液压缸的运动速度和速 度刚度 0 74cm s 5405N s cm 1 33cm s 9744N s cm 1 81cm s 13260N s cm 35 解 1 min 218 2 sm106969 3 104 900 2 1002 0 62 0 2 10410201024 Pa1020 1050 10000 N10000 35 54 555 11 5 4 1 1 1 1 l pCaQ Pappp A F p F y 0 74cm s n44 36cm mi 50cm mincm102 218 2 33 1 A Q v 25 s cm5405 4Ns mN540540 1074 0 5 0 1000010501024 2 45 1 v FAp T y 2 11 105Pa 4 1 2 1 1050 5500 A F p 13 105Pa 55 1 10111024ppp y min 999 3 sm10665 6 1013 900 2 1002 0 62 0 3554 l Q s cmN43 9752 s mN975243 10333 1 5 0 550010501024 n79 98cm mi cm s333 1 50cm mincm103 999 2 45 1 2 33 1 v FAp T A Q v y 3 F3 0 s m13259 7N s mN 8 1325966 1081 1 5 0 010501024 min 6 108 81 1 50 min 10433 5 min 433 5 sm1005 9 1024 900 2 1002 0 62 0 Pa1024 0 2 45 1 2 33 1 3554 5 1 1 3 1 v FAp T cm scm cm cm A Q v l Q ppp A F p y y 36 图示液压系统 液压泵流量 26 Qp 25 l min 负载 F 40000N 溢流阀调整压力 py 54 105Pa 液压缸两腔有 效面积分别为 A1 80cm2 A2 40cm2 液压缸工进速度 v 18 cm min 不计管 路损失和液压缸摩擦损失 试求 1 工进时液压系统效率 2 负载 F 0 时 活塞运动速度和回 题 36 油腔压力 0 053 66cm min 108 105P 36 解 1 053 0 60 10251054 60 101840000 35 2 pyQ p Fv 2 F 0 I2 I2 22 55 2 1 2 2 2 2 2 Pa101081054 40 80 p Q Ca pCaQ p A A p A Q v y smvAQ 102 1 60 10181040 35 24 I2I2 Pa108 1040 4000010541080 5 4 54 2 1 I2 A FpA Q y min cm66min m66 0 m s101 1 1040 103997 4 sm103997 4 10108 900 2 1084 2 2 1084 2 108 900 2 102 1 2 2 4 5 2 2 35 57 22 7 5 5 I2 I2 A Q v pCaQ p Q Ca 27 37 由定量泵和变量液压马达组成的容积调速回路 已知泵的排量为 50cm3 r 泵的转速为 1000r min 液压马达排 量的变化范围为 1 25 50 cm3 r 安全阀的调 定压力 py 100 105Pa 设泵和马达的容积 效率和机械效率都是 100 试求 1 马达的最高 最低转速 2 在最高和最低转速下 马达能输出的 最大扭矩 3 马达在最高和最低转速下能输出的最 大功率 题 38 4000r min 1000r min 19 9N m 79 6N m 8 33kW 37 解 1 2 11 2 q qn n r min1000 min r4000 50 5 12 501000 min2 max2 2 n n n 2 Nm 6 79 9 19 2 10 50 5 12 10100 2 65 2 pq M 3 N n1pq1 kW8 333W8333105010100 60 1000 65 38 图示变量泵 定量马达系统 已知液压马达的排量 qm 120 cm3 r 油泵排量为 qp 10 50 cm3 r 转速 n 1200 r min 安全阀的调定压力 py 100 105Pa 设泵和马达的容积效率和机械效率均为 100 试求 马达的最大 输出转矩 Mmax和最大输出功率 Nmax及调速范围 191N m 10kW 100 500 r min 38 解 Nm191 2 1012010100 2 65 2 pq M 28 min r 500 100 120 5010 1200 kW1010000 105010100 60 1200 2 11 2 65 1 q nq n pqnN 39 图示油压机系统 其工作循环为快速下降 压制 快速退回 原位停 止 已知 1 液压缸无杆腔面积 A1 100cm2 有杆腔有效工作面积 A2 50cm2 移动部件自重 G 5000N 2 快速下降时的外负载 F 10000N 速度 v1 6m min 3 压制时的外负载 F 50000N 速度 v2 0 2m min 4 快速回 程时的外负载 F 10000N 速度 v3 12m min 管路压力损失 泄漏损失 液 压缸的密封摩擦力以及惯性力等均忽略不计 试求 1 液压泵 1 和 2 的最大工作压力及流量 2 阀 3 4 6 各起什么作用 它们的调整压力各为多少 50 105Pa 30 105Pa 2 l min 58 l min 50 105Pa 30 105Pa 10 105Pa 题 39 题 40 29 40 图示液压系统中 液压缸直径 D 70mm 活塞杆件直径 d 45mm 工 作负载 P 16000N 液压缸的效率 m 0 95 不计惯性力和导轨摩擦力 快速运 动时速度 v1 7m min 工作进给速度 v2 53mm min 系统总的压力损失折合到 进油路上为 p 5 104Pa 试求 1 该系统实现快进 工进 快退 原位停止的工作循环时电磁铁 行程阀 压力继电器的动作顺序表 2 计算并选择系统所需元件 并在图上标明各元件型号 41 某厂拟自制一台单缸传动的液压机 要求液压系统满足下列要求 1 必须完成的工作循环是 低压下行 高压下行 保压 高压回程 低压 回程 上限停止 2 主要参数 最大压制力5 105N 最大回程力12 103N 低压下行速度25mm s 高压下行速度1 mm s 低压回程速度25mm s 高压回程速度2 5 mm s 3 自动化程度为行程半自动 试确定 1 液压缸内径 D 及活塞杆直径 d 2 该液压机的液压系统图 3 液压泵的电机规格型号 30 习题解答习题解答 1 解 y u d d d d 2 TLMN y u 11 1 22 TML LT LLTLM 12 3 11 TL ML TML 2 解 1 008 10 6m2 s 1 008cst 1000 10008 1 3 20 10 6 900 18 10 3Pa s 1 008 10 6m2 s 1 008cst 题 3题 4 3 解 h v A F y v A F d d 31 m s494 0 10141096 11065 0 2 10 96 1112 44 8 2 cm76 525 cm02 0 2 96 1112 2 22 2 2 dL dDF v dLA dD h A Fh v 4 解 v v p 1 343 55 m102cm200 1019910 1200 v p 68 12 10201 0 14 3 1021019910544 4 11 4 32 4510 2 2 2 td pv n ntd vp ntdASv n 12 7 圈 5 解 rhpp BC Pa9250518 9900101325 rhpp CB 6 解 hrzrPzrp BBBAAA 汞 Pa8350 9008 92 006 0 8 91360018 0 12008 9 zABBBA zrhrzrpp 汞 7 解 222 1 m785 01 44 1 dA 32 9800110008 9 6 15286 7 3821 785 0 3000 19625 0 444 1 2 2 1 1 2 22 rh A F p A F p d dA pa p1 rh 13631 6Pa pb p2 rh 25096 6Pa pc p1 rh 13631 6Pa Fa A1pa 10701N Fb pb A1 19701N Fc pc A1 10701N 8 解 p1 r水 h1 h pA p2 r汞h2 pB p1 p酒 r汞h1 p2 p酒 r酒h1 有 p酒 r汞h1 r水 h1 h pA 有 p酒 r酒h1 r汞h2 pB 代入 有 pB r水 h1 h r酒h1 r汞 h1 h2 pA 1000 9 8 0 2 0 5 800 9 8 0 2 13600 9 8 0 2 0 25 0 25 105 26548Pa pB 绝对 74777Pa 9 解 g v r p g v r p a 22 2 2 2 11 33 min 8 87 sm10464 1 10 8 12 1 102 3 1 181 9 2 11 2 2 11 2 33 24242 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 221111 l AA gh Q h g AA Q r pp g vv QvAvArhpprhpp a aa 10 dd dv Re 1 11 1 2 2 2 1 2 2 2 12211 2 22 2 44 Dvdv DAdAvAvA Dd dv Re D ddvD v D d R v D d v e 1 1 2 2 2 1 2 2 2 112 1 eee R D d RR D d 粗管中一定是层流 11 解 阀门关闭静止时的能量为液柱高 r p1 阀门打开后液体的能量为 g v r p 2 2 2 根据能量守恒有 g v r p r p 2 221 2 2 21 2 2 2 2gA Q r pp A Q v 34 132l min min0 132m s4m00220 0 41000 012 0 14 3 10 6 05 2 2 2 3 3 2 4252 21 App Q 12 解 d A Q vd Re 02 0 10302 0 4 2000 Re Re 52 d cA Q d A Q 0 000942m3 s 9 42 10 4 m3 s 56 5 l min 13 解 管中液体的流态判别 层流2200750 1040 01 0 3 Re 6 vd 对于层流有 Pa10 3 38 01 0 35104090032 1040 32 32 5 2 6 5 2 12 2 21 d lv pp d lv ppp 14 解 对 1 1 和 2 2 断面列出能量方程 1 1 为基准面 w hz g v r p z g v r p 2 2 222 1 2 111 22 35 因 v1 0 1 pa z1 0 z2 h hw 弯 入 g v 2 2 2 判别泵入口处的流态 23001770 1030 06 0885 0 Re cm s 5 88 606 1015044 6 2 2 3 2 2 dv d Q v 流态为层流 2 2 2 16 m m 159 2 10789 0 2676 2 5 02 02 8 92 855 0 8 9900 102 0 28 9900 102 0 2 2 25 2 25 2 2 2 222 入弯 入弯 g v g v g v r pp h a 15 解 kW 7 106 v Q N kW 9 45 95 0 106 1010010200 7 35 电机功率为 kW 51 9 0 9 45 N N入 16 解 泵的理论流量 Q理21 05 l min 95 0 20 v Q 实 泄漏流量 Q Q理 Q实 21 05 20 1 05 l min 36 17 低压齿轮泵 2 k 6 66 l min 32 102 v bnkzmQ 767 0 1014505 23 01566 6 25 1014505 23 01566 6 32 32 v v Q 若不考虑修正系数 K 取 K 1 v 0 814 高压齿轮泵 2 K 7 73 0 1014505 23 0157 25 32 v 18 解 3 322 32 10960 1084 1 6616 7 4 22 109600225 0 12 13cos 85 2 25 3 85 2 25 3 4 22 1 102 cos 2 vv n rR rRBQ取 30 2 l min 19 解 q 4 ReB mm954 0 cm0954 0 0 345 4 4 16 4 RB q e q 4 ReB rl q rRe 94 41 rcm94 41 rcm94 4125 0 0 345 4 4 5 25 0 5 41 5 44 3 3 max max 20 解 两泵同时工作时 kW 96 0 8 0106 640 100 106 7 5 7 1 PQ N kW 81 0 8 0106 6104540103 106 7 55 7 2211 2 QPQP N 21 解 37 dD Dd ddD vv dD Q v d Q v 2 2 4 4 m min6 0 4 4 22 222 21 22 2 2 1 又 80mmm0798 0 6 4 1030 4 3 1 v Q d N1022009608 0 4 1040 4 mm11387 112 4252 dpF dD 22 解 2 3 2 1 125 0 4 60 1040 4 D Q v 0 05435m s 3 26m min N30664 N100664 3 125 0 4 1025 425 11 pAF 0 1129m s 09 0 125 0 4 60 1040 4 22 3 22 2 dD Q v 6 77m min 14768NN10147678 0 09 0 125 0 4 1025 4 225 22 pAF 38 6 29m minm s01048 0 09 0 4 60 1040 4 2 3 2 3 d Q v 15896N N105896 1 09 0 4 1025 425 33 pAF 23 解 0 053m s 2 3 2 1 1 0 4 60 1025 4 D Q v 31 9m min 1 626m min 2 22 2 22 1 2 1 0 4 07 0 1 0 4 19 3 4 4 D dDv v 0 0271m s 2 22 2 4 4 D F ppDF pDpdDF 2 2 22 4 4 N25993 1 4 44 4 2 22 2 2222 D dD pD F pDDdDF 25993N N1059934 2 1 0 07 0 1 0 1 10501 0 4 4 2 22 52 F 24 解 39 Pa10450 1050 02 0 06 0 44 5 5 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 p d D p dpDp 25 解 a Q AA A A Q vv Q A A vAQ A Q v p A AA ApF p A A pAppA 32 1 3 1 3 2 1 211 2 2 1 32 31 1 2 1112 b 1 1 1 A Q vv pAF 26 解 1DT2DT3DT4DT 差动快进 慢速工进 快 退 停止 泵卸荷 27 解 1DT2DT3DT4DT 压力油腔 运动方向运动速度油缸输出力 1 ca下Q A3 A1 A3 A1 p 2 c下Q A3A3p 3 bc下Q AAp 40 4 ba下 13 AAA Q A A3 A1 p 5 a上Q A1A1p 6 无浮动00 28 解 p汞 90 105Pa 321yyy ppp 29 解 电磁铁通电 溢流阀遥控口起作用 p汞 py4 50 105Pa 电磁铁断电 溢流阀 py3和 py4不起作用 p汞 py1 py2 70 50 105 120 105Pa 30 解 不能实现所要求的顺序动作 因为 A 先动作时为进口节流调速回 路 旁路并联的溢流阀为调压溢流阀 阀此时已经打开 所以即使油缸 A 运动 到终点 系统压力也不会再升高 所以 B 缸前的顺序阀打不开 实现不了顺序 动作 31 解 0 0294375m2 05 0 2 0 4 4 2222 2 dDA 8 4925 105Pa 0294375 0 105 2 4 2 A G p p p0 30 105Pa 滑块不会因自重而下滑 滑块空行程下移时 Pa1002 2 2 0 4 105 210300294375 0 5 2 45 1 02 021 A GpA p GpApA 32 解 1 活塞运动时 8 105Pa 4 1 1015 1