(完整版)液压传动作业答案

1、1 1 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。2. 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答： （1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置

2、，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。3. 如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d=10 mm，行程 s=25 mm，大柱塞直径d=50 mm，重物产生的力=50 000 n ，手压杠杆比l l =500 25，试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少？（2）杠杆端施加力为多少时，才能举起重物？（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少？解： （1）623225000025.4610(5010

3、)4fpapa = 25.46 mpa （ 2）632125.46 10(10 10 )20004fpan 1252000100500lffln （ 3）221211210()25()150adsssadmm 答：密封容积中的液体压力p= 25.46 mpa，杠杆端施加力f1 =100 n ，重物的上升高度2s=1 mm。第二章液压流体力学基础2 1. 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？答： （1）动力粘度：动力粘度又称为绝对粘度，由式：dyduaff确定。液体动力粘度的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动或有流动趋势时，相接触的液层间单位面积上产生的内摩

4、擦力。动力粘度的法定计量单位为pa s （n s/m2） 。（2）运动粘度：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：液体的运动粘度没有明确的物理意义，但它在工程实际中经常用到。因为它的单位只有长度和时间的量纲，类似于运动学的量，所以被称为运动粘度。它的法定计量单位为m2/s，常用的单位为mm2/s。（3）相对粘度：相对粘度又称为条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。用相对粘度计测量出它的相对粘度后，再根据相应的关系式换算出运动粘度或动力粘度，以便于使用。我国采用恩氏度e。相对粘度无量纲。2.密闭容器内液压油的体积压缩系数为 1.5 10/mpa，压力在1 p

5、a 时的容积为2 l 。求在压力升高到10 pa时液压油的容积为多少？解：根据体积压缩系数公式：01vvp可得：027.01092105.169pvvl 则：压缩后油的容积为vt = 2 0.027 = 1.973 l 答：压缩后油的容积为1.973 l 3某液压油的运动粘度为68 mm/s，密度为 900 kg/m，求其动力粘度是多少？解：动力粘度：6268900106.12 10pas 4液压油的选用应从哪几个方面给予考虑？答：对液压油液的选用，首先应根据液压传动系统的工作环境和工作条件来选择合适的液压油液类型，然后再选择液压油液的粘度。5 如图中，液压缸直径d = 150 mm，柱塞直径

6、d = 100 mm，负载 f = 5 10n。若不计液压油自重及活3 塞或缸体重量，试求图示两种情况下液压缸内的液体压力是多少？ddddff解：两种情况下柱塞有效作用面积相等，即：42da则其压力：24dfp234101001054=6.37 mpa 答：在这两种情况下液体压力均等于6.37 mpa。6.如图示，容器a 内充满着33/1099.0mkg的液体，水银u 形测压计的mh1，mza5.0，求容器a 中心的压力（分别用绝对压力和相对压力来表示）。解：ghpgzpaa汞0已知3333/106.136.13/10mk gmk g水汞水4 大气压aagzghpppap汞绝00101325p

7、a2297555.08 .91099.018.9136001013253128430pa101325229755p0绝相aapp7.如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处断面积212.3cma，出口处管道面积124aa，mh1，求开始能够抽吸时，水平管中所必需通过的流量q。按理想液体计算。解：对截面列伯努利方程，设通过中心线的水平面为基准s/1463cm100*143.1*2. 3*4v4avaqs/143m.1151*8 . 9*1152ghv152ghvhv)116(2g12gv2g)4v(ggh400,321222222222222212122112121vvaavvavaq

8、z，zpghp第三章液压泵1从能量的观点来看，液压泵和液压马达有什么区别和联系？从结构上来看，液压泵和液压马达又有5 什么区别和联系？答：从能量的观点来看，液压泵是将驱动电机的机械能转换成液压系统中的油液压力能，是液压传动系统的动力元件；而液压马达是将输入的压力能转换为机械能，输出扭矩和转速，是液压传动系统的执行元件。它们都是能量转换装置。从结构上来看，它们基本相同，都是靠密封容积的变化来工作的。2. 液压泵的工作压力取决于什么？液压泵的工作压力和额定压力有什么区别？答：液压泵的工作压力取决于负载，负载越大，工作压力越大。液压泵的工作压力是指在实际工作时输出油液的压力值，即液压泵出油口处的压力

9、值，也称为系统压力。额定压力是指在保证泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续运转时允许使用的压力限定值。3 如题4.3 图所示，已知液压泵的额定压力和额定流量，设管道内压力损失和液压缸、液压马达的摩擦损失忽略不计，而题图4.3（c）中的支路上装有节流小孔，试说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。答：ppab0，1ctqppca，pfad，2emtnpv。.4.如何计算液压泵的输出功率和输入功率？液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生这些损失的原因是什么？答：液压泵的理论输入功率为ptnti2，输出功率为0pfpapq。功率损失分为容积损失和机械损失。容积损失是因内泄漏

10、、气穴和油液在高压下的压缩而造成的流量上的损失；机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。5液压泵的额定流量为100 l/min ，液压泵的额定压力为2.5 mpa，当转速为1 450 r/min 时，机械效率为=0.9。由实验测得， 当液压泵的出口压力为零时，流量为 106 l/min ；压力为 2.5 mpa 时，流量为 100.7 l/min ，试求：（ 1）液压泵的容积效率是多少？（ 2）如果液压泵的转速下降到500 r/min，在额定压力6 下工作时，估算液压泵的流量是多少？（3）计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率是多少？解： （1）vtqq100 71060 95.（2）95.01

11、061450500111vtvqnnvnq34.7l/min （3）在第一种情况下：3360109.4609 .010106105. 2mtmtipqppw 在第二种情况下：33611011069.195. 0609. 0107 .34105. 2mtmtipqppw 答：液压泵的容积效率为 0.95，在液压泵转速为500r/min 时，估算其流量为34.7l/min ，液压泵在第一种情况下的驱动功率为4.9 103w，在第二种情况下的驱动功率为1.69 103w。6 某液压泵在转速min/950rn时，理论流量min/160lqt。在同样的转速和压mpap5.29时，测得泵的实际流量为min

12、/150lq，总效率87.0，求：(1)泵的容易效率；(2)泵在上述工况下所需的电动功率；(3)泵在上述工况下的机械效率；(4)驱动泵的转矩多大？解： （ 1）94. 060/1016060/1015033tvqq（2）)(77.8453.85260/95014.322)(53.85287.060/95014.3260/10150105.2922)/(1068.160/95060/1016036343kwntpmnnpqtntpqrmnqvnvqiiiitt（3）7 93.094.087.0.vmmv（4）)(53.852mnti7液压马达的排量rmlv/100，入口压力mpap101，出口压

13、力mpap5.02，容积效率95.0v，机械效率85.0m，若输入流量min/50lq，求马达的转速n、转矩t、输入功率ip和输出功率p。各为多少？解：wppwqppmnqptmpapppsrvqnivmimv4.63951092. 795.085.01092.7601050105.912985. 014.3210100105. 925 .95 .01092.795.010100601050303366626318.一液压泵可兼作液压马达使用，设二者的机械损失扭矩相同，在相同的工作压力时，其机械效率是否相同？试证明。解：不相同，因为：qq1qqqqqqq1qqqqqtmvttttpv液压马达：

14、液压泵：两者q虽相同，但液压马达的实际流量q 大于理论流量qt 故pvmv8 第四章液压缸1. 如图所示的叶片泵，铭牌参数为q = 18 l/min ，p = 6.3 mpa ， 设活塞直径d = 90 mm，活塞杆直径d = 60 mm，在不计压力损失且f = 28 000 n 时，试求在各图示情况下压力表的指示压力是多少？（p=2 mpa）解： （a）4 .409. 04280002afpmpa （b）5.509. 0406.009.0410228000222622aapfpmpa （c）0pp2.已知单杆液压缸缸筒直径d = 100 mm ，活塞杆直径d = 50 mm ，工作压力=2

15、mpa ，流量为 q = 10 l/min ，回油背压力为2p = 0.5 mpa ，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。解： （1）无杆腔进油时：22221221114dpdppapapf6626212 100.5 100.10.5 100.054f41008.1n 312110 100.0210.1604qam/s （2）有杆腔进油时：21221122124dpdppapapf6626222 100.5 100.12 100.054f410785.0n 3222210 100.028(0.10.05 )604qam/s 答：当无杆腔进油时的活塞推力是1.08 104 n，运动速度是0.02

16、1 m/s；当有杆腔进油时活塞的推力是 0.875 104 n，运动速度是0.028 m/s。9 3.图示为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积24110100ma有杆腔的面积2421080ma，缸 1 的输入压力mpap9.01，输入流量min/12lq，不计摩擦损失和泄漏，求：（1） 两缸承受相同负载（21ff）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（21pp）时，两缸各能承受多少负载？（3） 缸 1不承受负载（01f）时，缸2 能承受多少负载？解：（ 1）3p为大气压03pmpaaaapp5 .010801010010100109 .0444621

17、112napapff500010100105.046231221smaqv/02.01010060/10124311smaqv/016. 01010002.010804422napapapapf540010802/109 .010100109 .024646211122111napapapf4500101002/109. 02461123122022111apapfmpaaapp125.1108010100109.04462112knapapapf25.111010010125.146122312210 第五章液压阀题 1 【解】 ：如图，方框中用结构简图表示的是b 阀，用图形符号表示的阀是c

18、 阀，看遥控口k 堵死和不堵死 b 和 c 内部油路的不同连接的情况：1) 当遥控口 k不堵死时，b 阀(方框中 )的先导阀腔和弹簧泄油腔通过遥控口k连通 （图中蓝线） ，先导阀受液压和弹簧力作用始终压在阀座上，不可能开启， 通过阻尼孔的压力油只能打开c 阀（图形符号表示的阀） ，由 c 阀调定，即通过b、c 两阀的压力就是pc的压力，即为2mpa。2）当红线即遥控口k 堵死时， b 阀打开的条件必须是其先导阀要打开，而此时先导阀的弹簧腔不仅作用了弹簧力，还作用有压力pc，必须在c 阀也打开的情况下b 阀才能打开，此时b、c两阀通路的压力就为pcpb1.423.4mpa。图中阀 a、阀（ bc

19、）为并联，当负载无限大时，泵的出口压力由两者中小的决定，而（bc）串联后 pcpb 3.4mpa，pa 3mpa，因此为 3mpa。所以遥控口k 不堵死时：泵输出压力为2mpa；遥控口k 堵死时：泵输出压力为3mpa。题 2【解】 ： 知负载,2,3,4mpapmpapmpapcba，泵的压力由溢流阀确定。对 a） ：压力情况：由于cbappp，b 由 c 调定，所以a 由 c 调定，泵出口压力mpappc2；流量分配情况：a 阀泵的大部分流量通过a 阀的主阀口回油箱；泵的一小部分流量通过a 阀的阻尼孔成为a 阀的泄漏油，从a 阀的遥控口k 进入 b 阀；b 阀来自a 阀遥控口k 的泄漏油大部

20、分通过b 阀的主阀口回油箱， 一小部分通过 b 阀的阻尼孔成为b 阀的泄漏油，从b 阀的遥控口k 进入 c 阀；c 阀来自b 阀遥控口k 的泄漏油大部分通过c 阀的主阀口回油箱，一小部分通过 c 阀的阻尼孔成为c 阀的泄漏油，打开c 阀的先导阀，从先导阀弹簧腔回油箱。对 b） ：压力情况：泵出口压力cbapppp，但是 b 阀卸荷，即0bp，所以mpappppcba6204。11 题 3【解】 ： 知溢流阀压力mpapy4，因此1） dt 断电，负载，则yppp，而表pppky，所以此时mpap4表。2） dt 断电， 负载压力2mpa 时，由于负载压力小于yp，故pp负载压力， 即mpapp

21、p2表。3） dt 淂电，负载压力2mpa 时，0yp小于负载压力，所以mpappp2表。题 4【解】 ： 根据减压阀工作原理1） 初始状态阀口全开：0jppp出进。2） 由出口压力控制阀芯运动使阀口关小，而0出p，所以阀芯不运动，阀口还是全开0jppp出进。所以，系统压力总是由减压阀出口压力决定的，即为0。题 5【解】 ： 知mpapmpapmpapjy1,5.1,5负1） 根据减压阀的工作原理jpp负时，阀口全开，负出进ppp，所以活塞在运动期间jpp负，即apppmp1ba负。jpp负时，阀口关小，调定值jp，所以ypp进，故此时appjmp5.1aappymp5b。如果减压阀外泄油口在

22、安装时堵死了，当活塞碰到死挡铁即负载时，因为外泄油口被封死，减压阀阀芯 无 法 产 生 使 阀 口 关 小 的 动 作 ， 阀 口 还 全 开出进pp， 即bapp， 且 此 时负p， 故,5,5abmpappmpappby即均为mpa5。题 6【解】 ： 计算出各油缸克服其负载所需的压力：pafp543411101410100101410100根据424210505.110100fp，有pafp5244221051075042501010010505.11） 由于jpp2，知papp52a105（缸 2 动） ，而12 pappp51a1016214（缸 1动） ，显然缸 2先动，此时缸1

23、不动：pappppc52ba105；缸 2到底后，缸1 动作，此时：pap5a1016，pap5b1012，pap5c1014。2） 阀的额定压力应大于其工作压力，根据液压元件的压力系列，可选为pa51025。3） 缸 1 的流量：min/2160105 .310100121lq缸 2 的流量：min/246010410100122lq且两个油缸单独动作，所需最大流量为24l/min 。背压阀的流量：min/12601041050122lq背泵的流量必须大于系统元件动作时所需要的最大流量，因此根据液压元件的流量系列，可选择如下：泵、溢流阀、节流阀、减压阀的流量为25/min; 背压阀的流量为1

24、6l/min 。题 7【解】 ：1）对顺序阀，mpap3x时打开，但进出口压力根据负载要求可持续上升，直至推动负载或打开溢流阀，在此，ypp负，所以apppbamp4负。2）同理，因顺序阀mpap3x，所以mpap3b，而xpapmp1负，所以apmp1a，即apmp1a，apmp3b。3）当活塞运动到位时，负p，使负pppba，又ypp负，故mpapppyba5。题 8【解】 ： 负载，系统压力由阀决定，按图中情况，分两方面讨论：1）yppx，顺序阀可使出进pp，所以此时只要顺序阀打开，溢流阀就一定打开，故xppp，泵的压力由顺序阀决定。2）yppx，顺序阀打开，压力持续上升到yp才能打开溢

25、流阀，故yppp，泵的压力由溢流阀决定。3）如果两阀对换位置，顺序阀作溢流阀用，按题616 知，yxpppp。13 第七章基本回路1.解：smafapkaafapkaaqvckvmmytmmptd/054.0)1025()100001050104.2(1005.003.0)()(03.0900262.0215.045 .046412112122：液压缸的速度mpapppypp4 .2：液压泵压力00)054. 01050601010(104.2)()(436111ypypppyypvaqpqqpqppp溢流功率无损失，所以：溢流功率损失135.01010104. 260054. 0101036

26、3221pypppqpvfqpqpqp：回路效率2.答：图（ a）中， a 缸先动。因为a 缸的进油腔压力小于b 缸； a 缸、 b 缸速度相等，这是因为节流阀安装在进油路上，调节着a 缸、 b 缸的流量， qa=qb。图（ b）中， a 缸先动，速度快。因为节流阀安装在出油路上，两个液压缸并联，液压泵调定的压力相同，所以负载小的a 缸回油压力大，即节流阀压差大，故a 缸速度大，此时b 缸不动。当a 缸运动到缸底， b 缸运动，由于其负载大，回油压力小，即节流阀压差小，故b 缸运动速度小。14 3.解： （ 1）63105 1010000.951.66251060ppvpqv nm3/s，2mmmmmmvmn tp v n622160.8267160100.80.95mmmmvmtpvmpa。643270.82671020.620.2 101.45 10900dtpqc am3/s q=87.1l/min ，max387.1 0.9551716010vmmmqnvr/min 22517 16 /60866.5mpn t出w 632866.50.07457 101.6625 10mppn tpp