液压与气压传动第三版许福玲陈尧明课后习题答案

1、习题解270 页：第一章13：解：14：解：15：解：16：解：列油箱液面与泵进口出的伯努利方程，以管子中心为基础： 则：271 页：19：解：方法一：由动量方程：设缸底对液体的作用力为 f ，方向向左，取 =1，则： 则液体对缸底的作用力方向向右。111：解：22 截面）为基列水箱液面（ 11 截面）与出口处（ 2 2 截面）伯努利方程，以出口（ 准：列 22截面与 33截面的伯努利方程，以出口（ 22 截面）为基准：112：解：控制表面上液体所受的总压力为： F1=p1A， F2=p2A，设弯管对控制 体的作用力 F方向如图所示，它在 x、 y 方向的分力分别为 Fx、FY， 则 x、 y

2、 方向的动量方程分别为： 液体对弯管的作用力： F=F方向相反116：解：第三章、作业题3-1 某一减速机要求液压马达的实际输出转矩 T=52.5N.m，转速 n=30r/min 。设液压马达排 量 V=12.5cm3/r ，容积效率 Mv=0.9 ，机械效率 Mm=0.9 ，求所需要的流量和压力各为多少？ 解： Tt pV2qMTM 2MmVVn/ Mv52.5* 2*0.9*12.5*10=29.3MPa612.5* 10 6 *300.9* 60=6.9*1063/s3-2 某液压马达排量 V=70cm3/r ，供油压力 p=10MP，a 输入流量 q=100L/min, 容积效率Mv=

3、0.92 ，机械效率 Mm=0.94 ，液压马达回油腔背压 0.2MPa，求马达的输出转矩与转速。解： TMTt * Mm(10 0.2) * 106 * 70* 10 6* 0.942102.68N.mqtqM MvnVV3100 * 10 3 * 0.9221.8r/s=1314r/min60* 70*103-3 某液压马达排量 V=40cm3/r ，当马达在 p=6.3MPa和转速 n=1450r/min 时，马达的实际 流量 q=63L/min, 马达的实际输出转矩为 37.5N.m，求马达的容积效率、 机械效率和总效率。解： MmTMTtTM37.50.93pV /266.3*106

4、6* 40*10 6 /2qtVn40*10 6*14500.92MvqMqM37.5*10 33-4 如图所示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A1=50*10-4m2，有杆腔的面积A2=20*10-4m2，输入流量 q=3L/min ，负载 F1=5000N,F2=4000N,不计损失与泄漏，求（ 1）两缸工作压力 p1,p2 两缸的运动速度 v1,v2解：对两缸进行受力分析 p1 A1 p2A2 F1D得出 p2=2MPa，p1=3MPap2 A1 F2速度： v1=q/A1=0.1m/sv1A2 v2 A1 V2=0.25m/s3-5 若要求差动液压缸快进速度 v1 是快退速度

5、 v2 的 3 倍，试确定活塞面积 A1与活塞杆面 积 A2 之比3-6 如图所示，液压缸活塞直径 D=100m，m活塞杆直径 d=70mm，进入液压缸的流量 q=25L/min ，压力 p1=2MPa，回油背压 p2=0.2MPa，试计算三种情况下运动速度与方向及最大推力（实际计算其中一种。其余用公式表示）解：设作用面积，无杆腔A1=7.85*10-3m2 , 有杆腔 A2=4*10-3m2，活塞杆面积A=3.84*10-3m2（1）方向向左v q 0.05m/s F A1p1A1 p2 A2 14.9kN（2）方向向左qv 0.104m/s F p1A2 p2 A1 6.4kNA21 2

6、2 1(3) 方向向右0.108m/s Fp1A1 p1A2 7.69kN第四章4-2 思考：能否用两个两位三通阀替代一个两位四通换向阀使用？绘图说明4-3解：电液换向阀采用内控，且中位机能卸载，此时其主阀芯换向压力太小不能正常换向， 系统一直处于卸载状态，从而，液压缸无动作改进：在泵的出口增加预压阀；在换向阀与油箱之间增加背压阀；电液换向阀中位机能 改为不卸载机能： o 型。4-4 若先导型溢流阀主阀芯上的阻尼孔被污物堵塞， 溢流阀会出现什么样的故障？为什么？ 解：若先导型溢流阀主阀芯上的阻尼孔被污物堵塞，溢流阀主阀芯常开，不能正常调压。若先导型溢流阀主阀芯上的阻尼孔被污物堵塞，主阀芯上腔无

7、压力补充，只需要推动主阀芯上腔的弹簧就可以推动主阀芯， 而主阀芯上腔的弹簧为弱弹簧， 此时主阀芯相当于常开4-5 为什么溢流阀在调压弹簧的预压缩量一定时， 进口压力会随着流量的变化而有所波动？ 解：溢流阀出口接油箱，则其进出口压差为其进口压力，由孔口流量方程 知，在面积不变，即弹簧压缩量不变时，流量增大，其进口压力会增加。4-6 减压阀的出口压力取决于什么？其出口压力为定值的条件是什么？ 解：减压阀出口压力取决于负载压力的大小：负载压力小于其调定压力时，出口压力为负载 压力；负载压力大于其调定压力时，出口压力为其调定值。出口压力为定值的条件为负载压力大于其调定压力4-8 试比较溢流阀、减压阀、

8、顺序阀（内控外泄式）三者之间的异同点（略）第六章6-1 试用一个先导型溢流阀、两个远程调压阀和两个二位电磁阀组成一个三级调压且能卸 载的回路1）电磁铁 1、2 都得电时，系统卸载2）电磁铁 1得电， 2失电时，系统最高压力由 pc3 确定；3）电磁铁 2得电， 1失电时，系统最高压力由 pc2 确定；4）电磁铁 1、2 都失电时，系统最高压力由 pc2 与 pc3之和确定（或者由 pc1 确定，这时 pc2 与 pc3 之和大于 pc1）6-2解：（图略）1）换向阀处于中位，因为是 0 型机能，所以负载无穷大，此时溢流阀工作，阀口打开，则 A 点压力为 5MPa，减压阀处于工作状态， C点 2

9、MPa。顺序阀开启，负载压力大于调定压力， 阀口全开，进出口压力相等，其压力不能超过溢流阀调定压力，则B 点 5MPa 2）工进时负载压力为 2.5MPa小于减压阀调定压力，减压阀不起作用，则 A、C两点压力相pA 2.5MPa;等，都由负载决定，则溢流阀与顺序阀都处于关闭状态，pB 0MPa ；碰到挡铁时，负 pc 2.5MPapA 5MPa; 载足够大，各阀状态同 1）， pB 5MPapc 3MPa3）缸 1 运动时，负载压力为 3.5MPa，负载压力小于顺序阀开启压力，则进口压力由其调pA4MPa;定压力决定，出口压力为负载压力，减压阀出口压力维持原状：pB3.5MPa ；失去负载pc

10、3MPapA4MPa;时，负载压力为 0，则顺序阀出口压力为 0. 其余维持原状 pB0MPapc3MPa6-3pA 0MPa;1）空载时，溢流阀关闭，减压阀完全开启， pB 0MPapc 0MPapA5MPa;2）夹紧后，负载足够大，溢流阀开启，减压阀关闭，则pB2.5MPapc2.5MPapA 1.5MPa;3）单向阀有保压作用 pB 1.5MPapc 2.5MPa6-41）阀 4 为外控内泄的顺序阀使泵 1 卸载；阀 5 为内控外泄的顺序阀使电液换向阀在中位时 顺利换向；阀为溢流阀 6 作为系统安全阀，阀 9 为背压阀起平衡作用，使液压缸匀速下降2）阀 4 调定压力活塞杆使接触到工件时，

11、使泵 1卸载，所以大于阀 5调定压力，调定压力 也应=泵1最大工作压力为 p1；阀 5使液动换向阀换向，不能太大；阀 6安全阀，调定压 力最大，但 =p2;阀 9 起平衡作用，由受力分析得出。3）双泵供油快速运动回路；换向回路；卸载回路；平衡回路；调压回路226-7 已知泵的流量 q=10L/min ，液压缸无杆腔面积 A1=50cm，有杆腔面积 A2=25cm溢流阀调定压力为 2.4MPa，计算活塞的运动速度和液压泵的工作压力。 cd 0.62870kg / m3解 1 )设泵的出口压力为 ps，回油腔压力为 p2 则对活塞进行受力分析得 psA1 F1 A2p2 ，将负 载 =10000N

12、带入，且 p2=0，得出 ps=2MPa，小于溢流阀调定压力，则溢流阀关闭。泵的工作 压力由负载决定为 2MPa；速度为 v q =0.033m/sA12)设泵的出口压力为 ps，回油腔压力为 p2，则对活塞进行受力分析得 psA1 F1 A2 p2， 负载为 15000N时，且 p2=0，得出 ps=3MPa，则溢流阀开启。此时负载压力大于溢流阀调定 压力，则液压缸处于静止状态，液压泵的油液经溢流阀回油箱。系统速度为零。3)设溢流阀开启泵 的出口压力为 ps，回油腔压力为 p2，对活塞进行受力分析得psA1 F1 A2 p2 ，将负载 =10000N带入，得 p2=0.8MPa通过节流阀的流

13、量为 q2 CdAt 2P2=2.66*10-5m3/s=1.595L/minCdAt 2P2 求出 回油腔的 压力液压泵的流量 0.167*10 -6m3/s, 则假设不成立，溢流阀不开启。速度 =v qp =3.34*10 -5m/s； A1-8 3泵的工作压力为： q2=v*A1=8.35*10-8m3/s ，根据q2p2=7.89Pa，带入活塞受力平衡方程得出，泵的工作压力为ps=2MPa。5)设溢流阀开启，泵的出口压力为 ps，无杆腔工作压力为 p1 回油腔压力为 p2=0.3MPa，对活塞进行受力分析得 p1A1 F1 A2 p2 ，将负载 =10000N带入，得 p1=2.15M

14、Pa，通过节流阀的流量为 q1 Cd Atps p1 =1.19*10 -4m3/s=7.13L/min 小于泵所提供流量， 所以溢流阀打开，假设成立，泵的出口压力为溢流阀调定值 2.4MPa，液压缸无杆腔工作压力为 2.15MPa，运行速度为 v q1 =0.0237m/s;A1ps p1 =1.19*10 -4 m3/s=7.13L/min如果泵的流量为 0.167*10 -6m3/s, 时，则q1 Cd At液压泵的流量 0.167*10 -6m3/s, 则假设不成立，溢流阀不开启。速度 =v qp =3.34*10 -5m/s； A1泵的工作压力：利用活塞受力平衡方程得出，无杆腔工作压力为p1=2.15MPa，根据q1Cd Atps p1 得出泵的工作压力为 ps=2.15MPa。6-8 在变量泵 - 定量马达回路中，已知变量泵转速为 1500r/min, 最大排量为 8mL/r，定量马达排量为 10mL/r，安全阀调定压力 4MPa，设泵和马达的容积效率和机械效率都为 0.95 ，1)马达转速为 1000r/min 时泵的排量；2)马达负载转矩为 8N*m时马达的转速3)泵的最大输出功率VM nM 1M M 1 =7.387mL/r nP PV MV解：qM MV qB MVVPnP PV