液压与气压传动课后答案(第四版)

1、1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽3中，液体在管中上升的高度h = 1m设液体的密度为p = 1000 kg /m，试求容器内的真空度。解：以液面为等压面，由液体静压力基本方程得P + Ph = P a所以真空度为pa p = ph =1Q0QX 9.8 X 1 =9800 (Pa)31-7.图1-35所示容器 A中的液体的密度= 900 kg/m , b中液体的密度为3?B =1200kg / m , ZA= 200mm, ZB =180mm, h = 60mm,U形管中的测压介质为汞，试求A B之间的压力差。解：已知：汞 =13.6 103kg/

2、m3选择1-1为等压面，则U形管内的静压力平衡方程为Pa LgZA = Pb 'b9Zb '汞gh则有：:p =Pa - Pb = BgZB '汞gh -gZA=g 也 4 h-ZA=9.81200 0.18 13.6 10 0.06 -900 0.2 Pa3-8.35 10 PaB1ZBA42-1 .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动机的功率各为多少？解：已知：63I，P0 =5MPa,V =10mL/r =10 10 m /r, m =0.95, v =

3、 0.9 ,n = 1200r / min则泵的输出功率:F0 =P°q二 P0qt v6-65 1010 101200600.9 10“二 0.9kw驱动泵的电动机功率:0.9kwP丄i0.95 0.9二 1.053kw2-2.某液压泵在转速n=950r/min时，排量为 v=168ml/r。在同样的转速和压力29.5MPa时，测得泵的实际流量为150L/min，总效率n =087，求:(1)泵的理论流量;解：(2)q 150 汩/60 =0.94qt 159.6 10/60泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率;泵在上述工况下所需的电动功率;驱动泵的转矩多大?33泵的理论流量 q

4、t=v n=168 x 950=159600ml/min=159.6L/min=2.66 x 10- m/sV. mO.87 二 0.93v 0.94电机的驱动功率Po29.5 106 150 10/600.87=84770(W) =84.77kWnTiTiPi8477023.14950 / 60二 852.53(另解:pq2 二 nT iTipq629 .51015010 / 6023.14950 / 600.87二 852.53 ( N m )Pi2 二 nT i3.14950 / 60852 .5384 .77(KW )驱动泵的转矩* Pi3-1.液压马达的排量 V=250 ml/r，入

5、口压力 p1=10.5MPa,出口压力 p2=1.0MPa,容积 效率n v=0.92，机械效率n n=0.9，若输入流量q=22 L/min，求马达的实际转速 n、输出转矩 T、输入功率和输出功率各为多少？解：qt22100.92 二 80.9625010 *inPi二 P12 :P210.5 一 1 = 9.5 MPa9510 625010 '0.923.14=340.4 N m610 22 10-3.4810 3 WPom vR = 0.90.923.4810 3 二 2881.4 W3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A=100X 10-4m，有杆腔的面积A=8

6、0X 10-4应 缸1的输入压力p1=0.9MPa,输入流量q=12 L/min，不计摩擦损失和泄漏， 求：（1） 两缸承受相同负载（F1 = F2）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（P2=R/2 ）时，两缸各能承受多少负载？（3）缸1不承受负载（F1=0）时，缸2能承受多少负载？解：（1）P3为大气压 P3 ： 0P2-0.5 MPaRA _ 0.A106 疋100汉10”A A 100 10*80 10*F1 =F2 =£4 - P3A2 =0.5 106 100 10° =5000 N12 10；/60100 10*= 0.02m/

7、sA280 10，0.02100 10*-0.016 m/s(2)F1 = RA - P2A2 = P1A1-P1A22= 0.9 106 100 10, -0.9 106 /2 80 10 =5400 NF2 =P2A P3A2 =£ A =0.9 106 /2 100 10- =4500 N(3) 因为Fi 二P1A1 P2A2 =0所以P2P1A1A20.9 106 100 10J80 10，-1.125 MPaF2 二 P2A -P3A2 =卩2几=1.125 106 100 10 A -11.25 KN4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积A=100X 10-4mf

8、,缸I负载F=35000N,缸n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定 压力分别为4MPa 3MPa和2MPa求在下列三中情况下，A B、C处的压力。（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（2）1YA通电，液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时；（3）1YA断电，2YA通电，液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块解：(1)Pa 二 Pb =4MPaPc = 2MPa(2) I移动：FpA»A35000100 10*= 3.5MPapc =2MPaI到达终端：Pa = Pb =4MPaPc 二 2MPa(3)n 移动：Pa = pB 二 pc =0MP

9、an碰到固定挡块时：Pa二Pb =4MPapc =2MPa4-8.液压缸的活塞面积为 A=100X 10-4mi,负载在50040000N的范围内变化，为使负 载变化时活塞运动速度稳定， 在液压缸进口处使用一个调速阀， 若将泵的工作压力调到泵的 额定压力6.3MPa，问是否适宜？为什么？解：缸的最大工作压力 p = F 40000= 4MPaA 10010因调速阀在正常工作时的最小压差-0.5 1.0MPa ,所以液压泵的工作压力Pp二p ：心;p =4.5 5.0MPa，如果将泵的工作压力调到6.3MPa虽然调速阀有良好的稳定流量性能，但对节省泵的能耗不利，故不适宜。应调定在 5.0Mpa较

10、为合适。6-4.回油节流调速系统：液压泵流量为 25L/ min，溢流阀调定压力为 5.4Mpa,负载F 为40000N,液压缸大腔面积 Ai=80cm,小腔面积 A=40cm,工进时液压缸速度 v为18cm/min, 不考虑管路损失和液压缸摩擦损失。（1）画出完整回路；（2）工进时液压系统的效率为多少；（3）负载降为0时（即F=0）,活塞的运动速度和回油腔的压力？解：（1 ）如右图:(2)* F .vn =p p.qp(3)当 V=18cm/minPpA -F40.184 103_60 = 0.05325 1065.4 106 时,60P2= A5.4 106 80 10-4 10440 1

11、0*= 0.8MpaAb-r1J1 L-*1i当F=0时,1M ( P2 2 v )V2P2哙=1°.8Mpa2=0.66m/min6-5.如图 6-8a所示的进油节流调速回路,已知液压泵的供油流量 qp=6L /min，溢流阀调定压力pp =3.0MPa，液压缸无杆腔面积 A1=20 10-4m2，负载F=4000N， 节流阀为薄壁孔口， 开口面积为423At=0.01 10- m ,Cd =0.62=900kg/m ,求：1）活塞杆的运动速度 v。2）溢流阀的溢流量和回路的效率。3） 当 节 流 阀开 口 面积增大到At1=0.03 10-4m2和At2=0.05 10-4m2时

12、，分别计算液压缸的运动速 度v和溢流阀的溢流量。解：1）液压缸进油腔压力莎荷10伽Pa=2MPaqi = Cd ATOQO.OBOS箱乔时900所以活塞运动速度为= 2.92 10m3/sq 292 10=/s=14.6 10；m/s20 10*2）溢流阀的溢流量qy =qp二6 10/60-2.92 10$ m3/s=0.708 10*m3/s回路效率Fv4000 14.6 10"Ppqp-3106610/6010019°3）当 At1 =0.03 10 - m2w q J1 =3q =8.76 10m3/s14.6 10m/s=43.8 1 03m/s A35343qy

13、 =qp -qj1 h6 10 /60-8.76 10 m /s=0.124 10_m /s当 A? =0.05汇 10“m2日寸 q J2 =5q =14.6汉10°口3 / s = 8.76L / min > qp,所以通过节流3阀的实际流量为 qJ2 =qP =6L/min，因此=6 10_m/s = 50 10"m/s，PA20"0 鼻而 qy =06-6在图6-34所示的调速阀节流调速回路中，已知qp = 25L / minA1=100 10-4m2，A2 =50 10-4m2，f由零增至30000N时活塞向右移动速度基本无变化,v =0.2m/m

14、in，若调速阀要求的最小压差为八Pmin =0.5MPa，试求:1） 不计调压偏差时溢流阀调整压力py是多少？泵的工作压力是多少？2）液压缸可能达到的最高工作压力是多少？3）回路的最高效率为多少？解：1）溢流阀应保证回路在 F二Fmax =30000N时仍能正常工作，根据液压缸受力平衡式 PyA = P2A2 ' Fmax 二'PminA2Fmax 得p 0.5 106 笃 30000y104100 10 Pa =3.25MPa进入液压缸大腔的流量：43q! =Av =100 100.2 10 L/ min 二 2L/ min= qp溢流阀处于正常溢流状态，所以液压泵的工作压力

15、Pp = py =3.25MPa2）当F =Fmn -0时，液压缸小腔中压力达到最大值，由液压缸受力平衡式PyA =P2maxA2，故p2maxAi= 100 3.25MPa =6.5MPa503) F = Fmax =30000 N，回路的效率最高F3000 -V105 100% =7.4%ppqp 3.25 106 103匸匚匚匚十AIf6-7.如图6-15所示的限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路，若变量泵的拐点坐标为（2MPcg 10L/min ），且在p p = 2.8MPa时qp = 0，液压缸无杆腔面积 A i =50汉10 m有杆腔面积A 2 =25 10-m，调速阀的最小工

16、作压差为0.5MPa，背压阀调压值为0.4MPa，试求：1）在调速阀通过 q<| =5L/min的流量时，回路的效率为多少？2）若q不变，负载减小4/5时，回路效率为多少？3）如何才能使负载减小后的回路效率得以提高？能提到多少？解：1）在 qp 二 q =5L / min 时，在限压式变量泵特性曲线的变量段求出泵的出口压力pp2.8-22.8-Pp如，得 Pp=2.4MPa105液压缸进口压力 山=pP - ；pmin =12.4-0.5 MPa 二 1.9MPa此时回路效率c二她込PpQp1.9 50.425 1050 102.4 5100% = 70.8%2）当pi=1.9MPa时，

17、负载F为F =口人 _p2A2 h1.9 106 50 10 -0.4 106 25 10，N =8500N1 1当负载 F 减小 4/5 时，f' F 8500N =1700N55此时Bp A2-50 10*+ 25汇100.4 MPa=0.54MPa50x10*25 00'_0.54x50.4 汽x5因此回路效率 c = P" 一卩刃250 10100% =14.2%PpQp2.4X53）对于这种负载变化大、低速、小流量的场合，可采用差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路。回路效率可有较大提高。当p =1.9MPa、厶pj =0.3MPa时，回路效率为P1P1

18、 卩1100% =86.4%1.9 0.3PP2q p max变量泵上 pmin50液压缸2液压与气压传动课堂测验姓名学号一、填空日期2.液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（、为能量转换装置。1 液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）3.变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有（）（）、（） 其中（子和定子的偏心距来实现变量，（4. 液压泵的实际流量比理论流量（ ）5. 斜盘式轴向柱塞泵构成吸、（与）、（）和（）是通过改变转）是通过改变斜盘倾角来实现变量。）;而液压马达实际流量比理论流量压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为 与）、（与）。6. 外啮合

19、齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（）腔。7. 为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开 （ ），使闭 死容积由大变少时与（ ）腔相通，闭死容积由小变大时与（ ） 腔相通。8. 齿轮泵产生泄漏的间隙为（）间隙和（）间隙，此外还存在（）间隙，其中（）泄漏占总泄漏量的80%- 85%9.双作用叶片泵的定子曲线由两段（）组成，吸、压油窗口位于（）、两段（、及四段）段10.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉,可以改变泵的压力流量特性曲线上（）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（） 二、判断题（对的划“O',错的划“ X”）1. 流量可改变的液压泵称为变量泵。（）2. 定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。（）3. 当液压泵的进、出口压力差为零