液压与气压传动

1、液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为18 10 3m3，质量为16.1kg，求此液压油的密度。解:m= 16.1 3 =8.94 102kg/m3v 18 101-2某液压油在大气压下的体积是50 10 3m3，当压力升高后，其体积减少到49.9 10 3m3，取油压的体积模量为 K 700.0Mpa，求压力升高值。解:''33343V V V049.9 1050 10 m 1 10 m由 K V。知:P 穿 700 丄叮31。4 pa 1.4Mpa50 10 31- 3图示为一粘度计，若D=100mmd=98mm,l=200mm外卜筒转速

2、n=8r/s时，测得转矩T=40Ncm,试求其油液的动力粘度。r # # f #亠，r-rLI)两边积分得(2DU0解：设外筒壁液体速度为U0n D 8 3.14 0.1m/s 2.512m/sFfATrg2 rldudydydu0.42 3.14 0.2（孟0.512Pags 0.051 Pags1-4用恩式粘度计测的某液压油（850kg/m3)200M1 流过的时间为 t,=153s.20 C时200MI的蒸馏水流过的时间为t2 =51s，求该液压油的恩式粘度 E，运动粘度和动力粘度各为多少?t1解：E旦空3t2516 31(7.31 E *)106m2/s98 10 5m2/s2g 1.

3、68 10 Pa s解：由题意知:g(x h)4(F G) g d21-5如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m设液体的密度为1000 kg / m3，试求容器真空度。解：设R为大气压，Pa为绝对压力，则真空度：PPoPa取水槽液面为基面，列出静力学基本方程:则真空度为：Pa p gh 1000 9.8 1 9.8 10 pa1-6如图所示，有一直径为d，质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为，活塞浸入深度为h,试确定液体在测压P9.8 x 0.2Pa=8350 PaP b=1

4、2001-7图示容器A中的液体的密度 P A= 900Kg/,B中液体的密度为试求 A,B之Kg/m!， ZA=200mm,弘=180mm,h=60mm,形管中的测试介质是汞，间的压力差。解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程:a+ p a g Za=p b g Z B + P 水银 g h + P Pab= Pa -P b=p b g Zb + p 水银 g h -=1200x 9.8 x 0.18 + 13.6 x 103x 0.06 900x1-9如图所示，已知水深 H=10m截面A 0.02m2, A， 0.04m2，求孔口的出流流量以及点2处的表压力（取1，不计损失）解：对0-0和

5、2-2截面列理想液体能量方程：由12 3联立解得:则2处的表压力即P0gV022gP2止g 2g对2- 2和1-1截面列理想液体能量方程:p2 W p1 Mg 2g g 2g显然，P1 P2 Pa V0 = V2,故 V。0且有连续方程：VA V2A2 q3q wA . 2A .2 9.8 10 0.02 0.28m3/sP2PaP2Pl2gH （专）222 9.8 10 （业）21000 pa 0.0735Mpa1-10如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积A 3.2 10 4m2，出口处管道截面积A2 4片，h=1m求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量q （液体为理想液

6、体，不计损失）解：对截面和建立液体的能量方程：R M2 P2 V22g 2g g 2g连续方程V1A1 V2A2(2)R gh P2(3)方程(1) (2) (3)联立，可得流量2一9.8一115433.2 10 m /s 1.462L/S1- 11图示水平放置的固定导板，将直径d=0.1m,而速度为= 20m/s的射流转过90度角，求导板作用于液体的合力大小和方向(1000kg/m3)解：射流流量q Avd2v423.14 0.143320m /s 0.157m /s对射流列X轴方向的动量方程q(0 v) 1000 0.157 ( 20) N3141.6N “一”表示力的方向与X轴正方向相反

7、)对射流列丫轴方向的动量方程q(v 0)1000 0.157 20N3141.6N导板作用于液体的合力F合、.F； F丫2, 3141.62_3141.62N 4442.2N，方向与 X轴正方向成1351-12如图所示的安全阀，阀座直径d=25mm当系统压力为5.0Mpa时，阀的开度 x=5mm为，通过的流量q=600L/min，若阀的开启压力为 4.3Mpa,油液的密度为 900kg/m3，弹簧的刚度k=20N/mm求油液的出流角。解：对安全阀阀心列平衡方程其中,而F弹簧v1F弹簧kx F液动q(v2 cosv1)(VPA kx)联立以上得，cosqCdqA代入数据得,28.2o1-14有一

8、液压缸，其流量为 q=32L/min，吸油管直径20mm液压泵吸油口距离液面高500mm如只考虑吸油管中500mnt勺沿程压力损失，油液的运动粘度为2010 6 m2/s，油液的密度为900kg / m3，问泵的吸油腔处的真空度为多少?解：如图，对1-1截面和2-2截面建立液体能量方程:其中,得到真空度:PaP2ghV2q/A2Revd沿程压力损失所以，真空度为Pig32160 -42¥P22g g2v_+hw2gV0 = V2,故 V0P1Paghw10 3ghm/s3 2(32 10 )v2 P ( P表示沿程压力损失)0.663m/ s0.663 0.0220 10 675P

9、75glRe d663V2d2320 ,所以流态为层流V 687.6Pa+ 1 90021-15运动粘度 =40X10-6m/s的油液通过水平管道，油液密度p=900 9.8 400 10 30.8492+687.6 pa =4539.9Pap =900kg/m3，管道径d=10mm,l=5m进口压力 R = 4.0MPa，问流速为3 m/s时，出口压力R为多少?解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失:64 L v264 L VVpRe d 2 vd d 26 264 40 105900 3 c=pa 0.192Mpa3 0.010.012P 2 = Pi-A P亠

10、4-0.192 MPa = 3.81Mpa1-16有一薄壁节流小孔，通过的流量为q=25L/min，压力损失为0.3Mpa,试求节流孔的通流面积，设流量系数Cd=0.61，油液的密度900kg/m3解:由0.6125 10 32 -m2 0.3 106522.65 10 m9001-17图示柱塞直径d=19.9mm缸套直径D=20mrr长l=70mm柱塞在力F= 40N作用下向下运动，并将油液从隙缝中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的动力粘度卩=0.784 x 10-3Pa.s，问柱塞下落0.1 m所需的时间。鵲1割a解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙dh3dhq。VpUo12 l2其中，hD

11、d5q。UgA， Vp4F2t 4d代入数据得，t 20.8s1-18如图所示的液压系统从蓄能器 A到电磁阀B的距离l=4m,管径d=20mm壁厚1mm，管压力2Mpa，钢的弹性模量 E=2.2 105Mpa，液体密度900kg/m3，5m/s体积模量k 1.33 103Mpa，求，当阀瞬间关闭、0.02和0.05关闭时，在管路中达到的最大压力各为多少？解：压力冲击波的传播速度Cdtc21(1)户-1V-1 - i1.33 109k900m/s 1148.04m/s920 101.33 1031 10 2.21110s1148.040.007 s阀瞬间关闭，属于直接冲击,此时管道瞬间压力升高值

12、1.81Mpacv°900 1148.04 5 007 pat0.02管中最大压力Pmaxp0p 2 1.81Mpa 3.81 Mpa(2) t=0.02> tc，属于间接冲击此时管道瞬间压力升高值tc0.007p cv900 1148.04 5pa 0.72 Mpat0.05管中最大压力pmaxp0p 2 0.72 Mpa 2.72 Mpa(3) t=0.05> tc,属于间接冲击此时管道瞬间压力升高值tc0.007p cv-900 1148.04 5pa 0.72Mpat0.05管中最大压力pmaxP0 p 2 0.72Mpa 2.72Mpa第二章液压动力元件2- 1

13、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：泵的输出功率:PpPpqp60Ppnv605 10 10-3601200 0.9=0.9KW驱动泵的电动机的功率:PpPp竺=0.95KW0.952-2设液压泵转速为950r/min ，排量二168L/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总功率为0.87，试求:(1) 泵的理论流量;(2) 泵的容积效率;(3) 泵的机械效率;(4) 泵在额定工况下，所需电机驱动功率；(5) 驱

14、动泵的转矩。解： qt = V)n=168X 950 L/min =159.6 L/min n v =q/q t=150/159.6=94% n m = / n v =0.87/0.9398=92.5% P=p q/ =29.5 X 106 X 150X 10-3/ (60 X 0.87 ) w=84.77kw 因为=p q/T co所以T=p q/ o=p q/ (2 ji n)=29.5 X 106X 150X 10-3/ (2X 0.87 X 3.14 X 950) Ngm=852.1 Ngm2-3某变量叶片泵转子外径 d=83mm定子径D=89mm叶片宽度B=30mm试求：1)叶片泵排

15、量为16mL/r时的偏心量e。2 )叶片泵最大可能的排量Vmax 解:2-4试分析外反馈压力式变量叶片泵q p特性曲线，并叙述改变AB段上下位置,I答：曲线形状分析:BC段的斜率和拐点B的位置的调节方法。1）曲线AB段。在此段，泵的反馈作用力小于泵的弹簧预紧力，泵的偏心距为初始最大值不变，泵的流量也是最大值，并保持不变，曲线AB段近似水平。但由于压力增加，泄漏也增加，故曲线AB段随压力的增加而略有下降。2）拐点B。在B点，泵的反馈作用力刚好等于泵的弹簧预紧力。对应的工作压力Pc二ksXo/Ax，其值由弹簧预压缩量X0确定。3）曲线BC段。在此段，泵的反馈作用力大于泵的弹簧预紧力，定子左移，偏心

16、 距减小，泵的流量也减小。当泵的工作压力高到接近于C （实际上不能达到）点压力时，泵的流量已很小，这时因压力较高，故泄漏也增多，当泵的流量 只能全部用于弥补泄漏时，泵的实际对外输出流量为零，这时，偏心距已很 小且不会再变小，泵的工作压力也不会再升高，这就是C点。影响曲线形状的因素：1）改变柱塞的初始位置，可以改变初始偏心距的大小，从而改变泵的最大输出流量，即使曲线AB段上、下平移。2）改变弹簧刚度，可以改变曲线 BC段的斜率，弹簧刚度大，BC段斜率小, 刚度小，BC段斜率大。3）改变弹簧预紧力的大小，可改变压力 pc的大小，从而使曲线拐点左、右平移第三章液压执行元件3-1已知某液压马达的排量

17、V=250mL/r,液压马达入口压力为 p仁10.5Mpa,出口压力为p2=1.0Mpa，其总效率 m=0.9，容积效率v=0.92，当输入流量q=22L/min时，试求液压马达的实际转速n和液压马达的输出转矩T。解:3液压马达的实际转速：n=q v=22 100.92 =80.96r/minV250液压马达的输出转矩:3-3p V/0.9m= v p V= 092 （10.5-1） 250=369.96N?m222 3.14图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积A= 100cm，有T=Tt m杆腔面积 A= 80cm,缸1输入压力P1= 0.9MPa,输入流量q1 = 12 L

18、/min。不计损失和泄漏，试求：两缸承受相同负载时（F1= F2）,负载和速度各为多少?缸1不受负载时（Fi = 0）,缸2能承受多少负载?缸2不受负载时（F2= 0）,缸1能承受多少负载?12A35用题甘ilrL.解：对缸1和2的活塞分别列平衡方程F 1 = R A1 F2 A2F 2= R A1其中，F2联立以上方程得，P2=0.9 x 106X 100X 10-4/ (80X 10-4+100X 10-4) Pa =0.5 X 106Pa负载:F 1= F2= P2 A1=0.5 X 106X 100X 10-4=5000N缸的速度：V 1 = q/ A 1=12X 10 3/ (100

19、X 10-4) m/min =1.2m/min又由 V1 A2= V2 A1得 V 2 = V1 A2/ A 1=0.96m/min由 F 1 = P1 A1 R A2=0得 P 2 = P1 A1/ A 2=1.125 MPaF2= P2 A1=1.125 X 106X 100X 10-4=11250 N由 F 2= P2 Al=0 得 P2= 0Fi = Pi Ai = 0.9 X 106x 100X 10-4N =9000 N3- 4课本教材第四章液压控制元件4- 1 如图所示液压缸，A 30cm2, A2120cm2, F 30000N,液控单向阀作用锁以防止液压缸下滑，阀的控制活塞面

20、积 Ak是阀心承受面积A的3倍。若摩擦力, 弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液 压缸中最高压力为多少？由于控制面积Ak为阀心承压面积的3倍 故开启阀需PkAk piA即3pk Pi取临界条件3pk Pi3pkA pKA1 Fs F 3.85Mpa3A A2开启最高压力p1 3pk 11.55Mpa4- 2弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定？答：不能。4- 3二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接？答：作二位三通阀，将回油口 T堵死。作二位二通阀，将回油口 T和某一工作油接通。4-4如图所示系统，溢流阀的调定压力为 5Mp

21、a减压阀的调定压力为2.5Mpa。 试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？1 ）当泵口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A，C点压力各为多少？2 ）当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到1.5Mpa时（工件原处于夹紧状态），A.C点压力各为多少？3 ）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，点压力各为多少？答：1）P=P=2.5MPa, PB=5MPa減压阀阀口处于关工件夹紧后，由于泵的流量继续输出，使得A点和C点的压力同时升高，当升高到减压阀的调定闭状态。压力时，减压阀工作，阀口关闭，并稳定 A,C两点压力为其调定压力2.5Mpa； B点的压力为溢流阀的调疋压力5Mpa2 ）P

22、A=FB=1.5Mpa, Pc=2.5Mpa;减压阀阀口处于打开状态。当泵的出口压力降到1.5Mpa时，溢流阀和减压阀都不工作，溢流阀阀口关闭，B点压力PE=Pp=1.5MPa;减压阀阀口打开，即相当于一个通道，所以 PA=PB=1.5MPa;由于单向阀的作用，C中的压力仍为刚才的压力，即 2.5MP&3) PA=PB=P=OMpa减压阀阀口处于打开状态当夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，负载压力PL=OMPa因为Pl小于减压 阀的调整压力，所以减压阀阀口全开，Pc=R=P=OMPa;由于溢流阀阀口关闭，所以 PA=PB=OMPa4-5如图系统，液压缸的有效面积 A=A=100cm,缸I

23、负载Fi=35000N,缸U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求下列三种工况下 A B和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I运动时和到终端终止时；3) 1YA断电，2YA通电，液压缸U运动时和碰到档快停止运动时；1) Pa= PE=4MPa P c=2MPa当泵出口压力达到2Mpa寸，减压阀工作，使得Pc=2MPa此后，随泵的流量继续输出，顺序阀打开，此后溢流阀打开，最后使得得Pa= PB=4MPa(溢流阀调定压力)2）运动时，FC=2MPa P a= PB=3.5MPa

24、缸运动时的压力 P =Pi =Fl/A=35000/100 x 10-4Pa=3.5MPa缸运动时，顺序阀一直开启，溢流阀关闭，Pa= PB=3.5MPa减压阀工作，Pc=2MPa终端时，PC=2MPa P a= PB=4MPa缸终端时，Pc还是2MPa顺序阀一直开启，当活塞运动到右端不动时，由 于泵的流量继续输出，从而使得 A、B点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压 力4MPa寸，溢流阀溢流定压，此时，PA=P=4MPa3) 运动时，B= Pb=P：=0缸II运动时，负载压力为0,此时减压阀口全开，所以 际P=0顺序阀关闭，所以Pb=0终端时，Pc=2MPa PA= PB=4MPa缸终端时，

25、液压缸负载无穷大，使得减压阀工作， Pc=2MPa由于泵的流量 继续输出，从而使得A、B点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力4MPa寸，溢 流阀溢流定压，此时，PA=PB=4MPa4-8液压缸活塞面积A=100cm负载在50040000N的围变化，为使负载变化是活 塞运动速度恒定，在液压缸进口处使用一个调速阀。 如将泵的工作压力调到 其额定压力6.3MPa,试问这是否合适？解：缸的最大工作压力 P=F/A=40000/10-2 Mpa =4 Mpa。因调速阀正常工作时的压差要保持在0.40.5Mpa,所以泵的工作压力P p=P+ P=4+0.4(0.5) Mpa=4.4 4.5Mpa如果将泵

26、的工作压力调到 6.3MPa,虽然调速阀有良好的稳定流量特性，但 对节省泵的能耗不利。4-9如图所示为插装式锥阀组成换向阀的两个例子。如果阀关闭时A，B有压差，试判断电磁阀通电和断电时，图a和b的压力油能否开启锥阀而流动，并分 析各自是作何种换向阀使用的。答：电磁阀通电：对a)图，和作用力方向都向上，阀心可以开启，当Pb pa时，油对B）图，同理，当Pb Pa时,油液从B A ;当Pa Pb，油液A B电磁阀断电：对a）图，要开启阀心，阀心受力（pBA2 pAA2 ）的方向要向上，所 以，需Pb Pa，此时，油液从B A。对B）图，要开启阀心，阀心受力（pAA pBA）的方向要向上，所 以，需

27、Pa Pb，此时，油液从A B。第五章液压辅助元件5- 1某液压系统，使用 YB叶片泵，压力为6.3Mpa,流量为40L/min。试选油管 的尺寸。5- 2 一单杆液压缸，活塞直径为100mm活塞杆直径为56mm行程为500mm现 有杆腔进油，无杆腔回油，问由于活塞的移动而使有效底面积为 200cm的油箱液 面高度的变化是多少？5- 3皮囊式蓄能器容量为2.5L，气体的充气压力为2.5Mpa,当工作压力从p1=7Mpa 变化到4Mpa时，蓄能器能输出的油液体积为多少？第六章液压基本回路点的压力各为多少?6- 1在图示回路中，若溢流阀的调整压力分 别为Pyi 6Mpa, Py2 4.5Mpa。泵

28、出口处的负载 阻力为无限大，试问在不计管道损失和调压偏差 时：1）换向阀下位接入回路时，泵的工作压力为 多少？ B点和C点的压力各为多少？ 2）换向阀上 位接入回路时，泵的工作压力为多少？B点和C解: 1 ）换向阀下位接入回路时，即关闭Py2的外泄油口（但换向阀有泄漏）则泵的工作压力Pp Pyi 6Mpa, Pb 6Mpa, Pc 1.5 : 6Mpa （视换向阀的泄漏情况而定）2）换向阀上位接入回路时，阀1和阀2并联，泵的工作压力为两者调整压力的较小者，故，Pp Py2 4.5Mpa， pB 4.5Mpa, pC 0Mpa （通油箱）。6- 2在图示回路中，已知活塞运动时的负载 F= 120

29、0N,活塞面积A= 15X 10_4, 溢流阀调整值为Pp= 4.5MPa,两个减压阀的调整压力分别为 pj1 = 3.5 MPa和 Pj2 = 2 MPa,如油液流过减压阀及管路时的损失可略去不计，试确定活塞在运动时和停在终端位置处时，A,B,C三点压力值解：1）运动时，Pa Pb Pc 0.8Mpa 此时，Pc=F/A=1200/ （15X 10_4） Pa=0.8MPa,即卩 p Pj1, p Pj2，故两减压阀都不工作，阀口常开，相当于 一通道，又P Py，溢流阀关闭，所以， Pa Pb Pc 0.8Mpa2）停在终端位置时，pA 3.5Mpa, pB 4.5Mpa, pC 2Mpa此

30、时，液压阀的负载无穷大，使得减压阀2、1相继工作，故Pc 2Mpa, Pa 3.5Mpa，随着泵的流量继续增加，B点压力迅速憋高，使得该溢流阀工作，故pB 4.5Mpa6- 3如图6-7所示的平衡回路中，若液压缸无杆面积为Ai 80 10 4m2,有杆面积A 40 10 4m2，活塞与运动部件自重G=6000N运动时活塞上的摩擦力为Ff 2000N，向下运动时要克服负载阻力为Fl 24000N，试问顺序阀和溢流阀的最小调整压力各为多少？1片洱& !二沪W八解：顺序阀最小调整压力G6000P A24 pa 1.5Mpa，40 10溢流阀最小调整压力:p FlFfP2A2GA2400020

31、00 1.5 10680 106000pa3.25Mpa6.4 如教材6-10图所示的回油节流调速回路，已知液压泵的供油量qp 25L/min，负载40000N,溢流阀调整压力Pp 5.4Mpa，液压缸无杆面积为A 80 10 4m2,有杆面积A 40 10 4m2，液压缸工进速度v 0.18m/min，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试计算:1 ）液压缸工进时液压系统的效率2 ）当负载为0时，活塞的运动速度和回油腔的压力解：1）FVcp q40000 0.18/605.4 106 20 10 3/606.7%2）对液压缸列平衡方程P1A1l2 A2F|在F=0时，回油路压力p0PA1 Py

32、a1AA25.4 10680 10440 10Pa 10.8MPa此时，有杆腔回油量（节流阀过流量）q0 Cd A02P在F=40000N时，回油压力Pa 0.8MPaPPA Fi01此时，有杆腔回油量（节流阀过流量）q。CdU2P CdA2% AA2,12 10 6m3/s 44.1 10 6m3/s6.5 如教材6-9a所示的进油节流调速回路，已知液压泵的供油流量(2)40 10 4 0.18/ 60m3/s 12 10 6m3/s哮 0.011m/s 66cm/min40 104qp 6L/min ，溢流阀调定压力Pp 3.0Mpa，液压缸无杆腔面积A 0.03 10 4m2，负载为40

33、00N,节流阀为薄壁孔口 ，开口面积为4 2 2 fA 0.01 10 m ,Cd 0.62,900kg / m，求1 ）活塞的运动速度2 ）溢流阀的溢流量和回路的效率3 ）当节流阀的开口面为和时，分别计算液压缸的运动速度和以溢流阀的溢流量解：1 ）液压缸活塞平衡方程为：PA FF40001 A4 Pa 2MPa20 10 4设泵出口压力PpPy，则节流阀过流量qCd At0.62 0.01 10 °2 (3 2) 10 6900532.92 10 m /s qP 0.1 10/s所以，溢流阀稳定溢流，活塞运动速度2.92 1045 m/s 14.6 103m/s20 1042）溢流

34、阀溢流量qyqp0.1 10 3 2.92 10 5m3/s 0.7 10 4m3/s回路效率FV40006 14.6 10 319.4%3 106 0.1 10 33)当 At 0.03 10 4m2 时同1）节流阀过流量q节1=0.62 0.03 10-42 (3 2) 10 6 =8.67 10m3/s<qp9000.110-3m3/s溢流阀工作，溢流阀溢流量qyqpq节 10.1 10 38.76 105 3 ,m /s0.124 10 4m3/s活塞运动速度8.76 10 543.8 103m/s当 A 0.05 10 4m2时同理q节214.6 10 5 m3 / sqp 0

35、.13310 m / s显然不可能，所以节流阀不起作用q节2 qp0.1 10 3m3/s活塞运动速度0m/s 0.05m/s20 10 4溢流阀当安全阀用qy 06- 6 在 6-58 所示的调速阀节流调速回路中已知 qp 25L/min , A 100 4m2, A 50 104m2, F 由 0 增至 30000N时活塞向 右移动速度基本无变化，V 0.2m/min，若调速阀要求的最小压差为Pmin 0.5Mpa，试求：1） 不计调压偏差时溢流时溢流阀调整压力Py是多少？泵的工作压力是多少？2）液压缸所能达到的最高工作压力是多少？3）回路的最咼效率为多少？当负载为p1A1 p2A2所以，

36、pYA2Pmin解：1）无杆腔流量,43q VA 0.2 100 10 m /s 2L/min qp所以溢流阀处于稳定溢流状态,Pp Py3000N时，对液压缸列平衡方程：FL max 式中，P1Py, P2P minFl max50 10 4100 10 40.5 10630000 pa 3.25Mpa2 ）由以上等式P1AP2A2Fl max知，P1Py恒定，当Fl最小时，P2最大此时p21 PyA2100503.25Mpa 6.5Mpa3）回路最咼效率空 3 104 03267.4%Ppqp 3.25 25 103 1066- 7如教材6-16所示的限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路

37、，若变量泵的拐点坐标为（2Mpa,10L/min），且在Pp 2.8Mpa时qp 0，液压缸无杆面积为A 50 10 4m2,有杆面积A2 25 10 4m2，调速阀的最小工作压差为0.5Mpa，背压阀调压值为0.4Mpa,试求：）在调速阀通过的流量q=5L/min时，回路的效率是多少?）若q不变，负载减小4/5时，回路的效率为多少？）如何才能使负载减小后的回路得以提高?解:1）在稳态工作时，qp q1，由其调速特性图知PpMpa 2.4Mpa则P1 Pp Vp (2.40.5)Mpa 1.9MpaP1P2A2/A1Pp1.9 0.4 25/502.470.8%）在负载减小4/5 ,即F 1/

38、5F cF /A1Ppc 14.2%）宜采用差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路，当Pi1.9Mpa 时,P1p-i Vp 1.9 0.51 9一 86%，该回路适合负载变化大，速度较低的系统。6-8有一液压传动系统,快进时需最大流量 25L/min，工进时液压缸工作压力为P1 5.5Mpa，流量为2L/min，若可采用单泵流量为25L/min和双联泵流量0.8，溢为4L/min及25L/min两种泵分别对系统供油，设泵的总效率为流阀调定压力pp 6.0Mpa，双联泵中低压泵卸荷压力 P2 0.12Mpa，不计其他损失，计算分别采用这两种泵供油时系统得效率（液压缸效率为100%解：采用单

39、泵：快进时工作压力p=0，0工进时155 - 80%5.8%Ppqp 6 25采用双泵：快进时 0工进时 - 1 西 2 80% 36.6%Ppqp6 4第七章典型液压传动系统7- 1根据图7-1的YT4543型动力滑台液压系统图，完成以下各项工作：1）写出 差动快进时液压缸左腔压力pl与右腔压力p2的关系式。2）说明当滑台进入工 进状态，但切削刀具尚未触及被加工工件时， 什么原因使系统压力升高并将液控 顺序阀4打开？ 3）在限压式变量的p-q曲线上定性表明动力滑台在差动快进、 第一次工进、第二次工进、止挡铁停留、快退及原位停止时限压式变量叶片泵的 工作点。7- 2图7-7所示的压力机液压系统

40、能实现“快进一一慢进一一保压一一，快退一一 停止”的动作循环。试读懂此液压系统图，并写出： 1）包括油液流动情况的动 作循环表；2）标号元件的名称和功能。第八章液压伺服和电液比例控制技术8- 1液压伺服系统与液压传动系统有什么区别？使用场合有何不同？答：液压伺服系统通过电气传动方式，将电气信号输入系统来操纵有关的液压控 制元件动作，控制液压执行元件使其随输入信号而动作。这类伺服系统中电液两 部分之间都采用电液伺服阀作为转换元件。电液伺服系统根据被控物理量的不同 分为位置控制、速度控制、压力控制等。液压传动是根据机械设备的工作要求， 选用适当的液压基本回路经有机组合而成。液压伺服系统在工业自动化

41、设备、 航空、航天、冶金和军事装备中得到广泛应用； 液压传动系统的应用涉及机械制造、轻工、纺织、工程机械、船舶、航空和航天 等各个领域。8- 2电液伺服阀的组成和特点是什么？它在电液伺服系统中起什么作用？答：电液伺服阀通常由电气一机械转换装置、液压放大器和反馈（平衡）三部分 组成。电气一机械转换装置用来将输入的电信号转换为转角或直线位移输出。输出转角的装置称为力矩马达，输出直线位移的装置称为力马达。液压放大器接受 小功率的电气一机械转换装置输入的转角或直线位移信号，对大功率的压力油进 行调节和分配，实现控制功率的转换和放大。反馈和平衡使电液伺服阀输出的流 量或压力获得与输入电信号成比例的特性。

42、伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服系统易实现计算机控制。电液伺服阀是电液司伺服系统中的放大转换元件，它把输入的小功率电流信号， 转换并放大成液压功率（负载压力和负载流量）输出，实现执行元件的位移、速 度、加速度及力控制。它是电液伺服系统的核心元件，其性能对整个系统的特性 有很大影响。8-3电液比例阀由哪两大部分组成？它具有什么特点？答：电液比例阀由常用的人工调节或开关控制的液压阀加上电气一机械比例转换 装置构成。常用的电气一机械比例转换装置是有一定性能要求的电磁铁，它能把电信号按比例地转换成力或位移，对液压阀进行控制。在使用过程中，电液比例阀可以按输入的电气信号连续地、按比例地对油液

43、的压力、流量和方向进行远距 离控制，比例阀一般都具有压力补偿性能， 所以它的的输出压力和流量可以不受 负载变化的影响，它被广泛地应用于对液压参数进行连续、远距离控制或程序控 制、但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。8-4微机电液控制系统的主要组成是什么？有何特点？答：微机电液控制系统的主要组成除常规的液压传动系统以外， 通常还有数据采 集装置、信号隔离和功率放大电路、驱动电路、电气一机械转换器、主控制器（微 型计算机或单片微机）及相关的键盘及显示器等。这种系统一般是以稳定输出（力、转矩、转速、速度）为目的，构成了从输出到输入的闭环控制系统。是一 个涉及传感技术、计算机控制技术、 信号

44、处理技术、机械传动技术等技术的机电 一体化系统。这种控制系统操作简单，人机对话方便；系统功能强，可以实现多 功能控制；通过软件编制可以实现不同的控制算法， 且较易实现实时控制和在线 检测。第九章液压系统的设计与计算第十章气压传动基础知识10-1在常温t=20 C时，将空气从0.1Mpa（绝对压力）压缩到0.7Mpa（绝对压力）， 求温升为多少？10-2空气压缩机向容积为40L的气罐充气直至pt=0.8Mpa时停止，此时气罐温 度t1=40 C,又经过若干小时罐温度降至室温 t=10 C,问：1）此时罐表压力为 多少？ 2）此时罐压缩了多少室温为10C的只有空气（设大气压力近似为0.1MPS）？解已知：0.8MPa（273 40）K313KT2（273 10）K283K由等容过程状态方程可得T2283p2 p0.8 MPa 0.72MPaT1313则表压力为p2(0.72 0.1)MPa0.62MPa由等温过程状态方程可得V1理 V2 072 40L288LPi0.1则 AV V V2(288 40)L248L即罐压缩了 248L室温为10° C的自由空气。第十一章气源装置及气动辅助元件11-1简述活塞式空气