1、液壓與氣壓傳動課后答案(左健民)第一章液壓傳動基礎知識1-1液壓油的體積為18x10'm3，質量為16.1kg,求此液壓油的密度。解:,m= 16.1 3 =8.94 102kg/m3 v 18 10-31-2某液壓油在大氣壓下的體積是50x10'm3 ,當壓力升高后，其體積減少到49.10J3m3，取油壓的體積模量為 K=700.0Mpa ,求壓力升高值。''33343解： V =V -V0 =49.9 10一-50 10 m =-1 10m-P ”k V 700 106 1 10，,由 K = -虱 V0 知： Ap = 一 =_ 一室pa =1.4Mpa5

2、0 10里1- 3圖示為一粘度計，若D=100mmd=98mm,1=200mn#筒轉速n=8r/s時，測得轉矩T=40N cm,試求其油液的動力粘度。解：設外筒內壁液體速度為U0u0=nD=8 3.14 0.1m/s = 2.512m/sFf TT ” ，A rL_2 二 rl由.=也=.dy =dudy兩邊積分得22(一一j _2-：l d DU00 (MH)2 3.14 %51；.098 " paLsgs1-4用恩式粘度計測的某液壓油(P = 850kg/m3 ) 200M1流過的時間為t1=153s,20°C時200M1的蒸僻水流過的時間為t2=51s,求該液壓油的恩

3、式粘度°E ,運動粘度v和動力粘度卜各為多少?解：£=女=冬=3=(7.31 E-四)10%2/s=1.98 10站底t251E= ' L=1.68 10 Pa s311-5如圖所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面與大氣相通的水槽中，液體與大氣相通的水槽中，液體在管中上升的高度h=1m,設液體的密度為P =1000kg/m3，試求容器內真空度。解：設P。為大氣壓，Pa為絕對壓力，則真空度 ：P = P0 - Pa取水槽液面為基面，列出靜力學基本方程：也h=Bg -g則真空度為：pa - p = "gh =100 0 9.8 1 -9.8 1 0

4、3 pa1-6如圖所示，有一直徑為d,質量為m的活塞浸在液體中，并在力F的作用下處丁靜止狀態。若液體的密度為 P,活塞浸入深度為h,試確定液體在測壓管內的上升高度x解：由題意知:F G 一=g(x h)4(F G) k x _2 - hE：d1- 7圖示容器 A中的液體的密度 p a= 900Kg/,B中液體的密度為 p b= 1200Kg/m!, ZA=200mm, ZB =180mm,h=60mm,/管中的測試介質是汞，試求 A,B之 間的壓力差。9.8 x 0.2Pa=8350 Pa解：此為靜壓力問題，可列出靜壓力平衡方程:P a+p a g Za= p b g Zb + p 水銀g h

5、 + P b得 Pab= Pa -Pb=p B g Zb + p 水銀g h - p a g Z=1200X 9.8 X 0.18 + 13.6 X 103X 0.06 900X1-9如圖所示，已知水深 H=10m截面A = 0.02m2,氣=0.04m2 ,求孔口的出流流量以及點2處的表壓力（取 & = 1 ,不計損失）解：對0-0和2-2截面列理想液體能量方程：P0 V02P2 V22 uH司 2g 司 2g對2 2和1-1截面列理想液體能量方程：22p2 V2 _ p1 V1g 2g g 2g顯然，B = P2 = PaV°L V2,故 V= 0且有連續方程：VA-VE

6、/q.'3由（1）2） （3）聯立解得:q =vA = 2gA = 2 9.8 10 0.02 = 0.28m3/s22 2gH 一 (耳)2則 2 處的表壓力即P'= P2 - Pa = P2 - Pl =YA- ：?0.28 22 9.8 10-()°° 1000pa =0.0735Mpa1-10如圖示一抽吸設備水平放置，其出口和大氣相通，細管處截面積A=3.2X10Wm2，出口處管道截面積A2=4Ai , h=1m求開始抽吸時，水平管中所必需通過的流量q （液體為理想液體，不計損失）。解：對截面和建立液體的能量方程:_2_2R ViP2 V2F = i

7、 :?g 2g-g 2g(1)連續方程V1A =v2a2乂 R + Pgh = P2(2)(3)方程(1) (2) (3)聯立，可得流量2gh廠9.8一1A 3q =V2A24A ： '：4 3.2 10 m /s =1.462L/s15151-11圖示水平放置的固定導板，將直徑d=0.1m，而速度為V = 20m/s的射流轉過90度角，求導板作用丁液體的合力大小和方向(P = 1000kg/m3)解：射流流量2 一2一 .3 一/s = 0.157m /s. 二 d 3.14 0.1°。3=Av =v = 20m4對射流歹0 X軸方向的動量方程FX = Pq(0v) =10

8、00x0.157x(20)N =3141.6N (“一” 表示力的方向與X軸正方向相反)對射流歹0 Y軸方向的動量方程FY =注q(v -0) =1000 0.157 20N =3141.6N導板作用丁液體的合力方=jFf+F； =3141.62+3141.62N =4442.2N ,方向與 X軸正方向成1351-12如圖所示的安全閥，閥座直徑d=25mm當系統壓力為5.0Mpa時，閥的開度 x=5mm為，通過的流量q=600L/min,若閥的開啟壓力為 4.3Mpa,油液的密度為 900kg/m3，彈簧的剛度k=20N/mm求油液的出流角。解：對安全閥閥心列平衡方程液=F單簧+反動其中，F

9、液=L pA=(5-4.3) 106 d2F 彈簧=k x F液動="qcos： -v)41pA-kx) *q，聯立以上得，cos。=: 代入數據得，a =28.2°沖2 Pd ，:1-14有一液壓缶工，其流量為 q=32L/min，吸油管直徑20mm液壓泵吸油口距離液面高500mm如只考慮吸油管中500mnti勺沿程壓力損失，油液的運動粘度為2<10m2/s,油液的密度為900kg/m3,問泵的吸油腔處的真空度為多少?得到真空度:解：如圖，對1-1截面和2-2截面建立液體能量方程:22衛.土 =企h官+h:g 2g：、g2gw其中， V0 L V2,故V0 田0P1

10、 = Pa11 一Pa - P2 = Pgh+§ Pv + Pghw = Pgh+§ Pv +AP ( AP 表小沿程壓力項失)32 10項，v2 = q / A2 =m/ s = 0.663m/ s.1 _3 260 云二(32 10 )- vdRe =0.663 0.0220 10= 663 <2320,所以流態為層流沿程壓力損失所以，真空度為P=900 9.8 400 10，+： 900 0.8492+687.6 Pa =4539.9 Pa1-15運動粘度v=40X 10祐為的油液通過水平管道，油液密度p =900kg/m3,管道內徑d=10mm,l=5m進口壓

11、力 R = 4.0MPa，問流速為3 m/s時，出口壓力P2為多少?解：由丁油在水平管道中流動，此管道為等徑直管，所以產生沿程壓力損失:.64 L N2 64 L :v2p =Re d 2 vd d 2-_6_ _264 40 105900 3 pa = 0.192Mpa3 0.010.01P 2 = Pi Px= 4-0.192 MPa = 3.81Mpa1-16有一薄壁節流小孔，通過的流量為 q=25L/min,壓力損失為0.3Mpa,試求節流孔的通流面積，設流量系數 Cd=0.61 ,油液的密度900kg/m3解：由q60 0.6125 10；=m2 0.3 10690052= 2.65

12、 10 m1-17圖示柱塞直徑d=19.9mmM套直徑D=20mrr l=70mm柱塞在力F= 40N作用下向下運動，并將油液從隙縫中擠出，若柱塞與缸套同心，油液的動力粘度從=0.784 X 10 3Pa.s，問柱塞下落0.1 m所需的時間。解：此問題為縫隙流動問題，且為環形縫隙其中,q° =u°A =0.1 二 d2t 44F二 d2代入數據得，t= 20.8s1-18如圖所示的液壓系統從蓄能器 A到電磁閥B的距離l=4m，管徑d=20mmB 厚6 =1mm，管內壓力2Mpa，鋼的彈性模量E=2.2 乂 1C5Mpa ,液體密度P=900kg/m3 , v =5m/s體積

13、模量k =1.33尺103Mpa ,求，當閥瞬間關閉、0.02和0.05關閉時，在管路中達到的最大壓力各為多少？解：壓力沖擊波的傳播速度k1.33 109八：900Cd = = ,m/s = 1148.04m/s1 . d k 1 20 10 1.33 109'、E -1 10 2.2 10112l 2 4tc = 一 =s = 0.007 sc 1148.04(1) 閥瞬間關閉，屆丁直接沖擊,此時管道內瞬間壓力升高值.：p =cvG=900 1148.04 5 07 pa =1.81Mpat0.02管中最大壓力pmax = p0p =2 - 1.81Mpa =3.81Mpa(2) t

14、=0.02> tc,屆丁間接沖擊此時管道內瞬間壓力升高值 -tc0.007：p=，cv/=900 1148.04 5 pa=0.72Mpat0.05管中最大壓力pmax = p0p =2 0.72Mpa =2.72Mpa(3) t=0.05> tc,屆丁間接沖擊此時管道內瞬間壓力升高值p= ;?cvtc =900 1148.04 5 07 pa = 0.72Mpat0.05管中最大壓力pmax =p0 巾=2 0.72Mpa =2.72Mpa第二章液壓動力元件2-1某液壓泵的輸出壓力為5MPa排量為10mL/r,機械效率為0.95,容積效率為0.9，當轉速為1200r/min時，泵

15、的輸出功率和驅動泵的電動機的功率各為多少？解：泵的輸出功率：=陽=工=5 10 10-3 1200 O.9=0.9kw p 606060驅動泵的電動機的功率：p =生=_°9 =0.95KWp p 0.95H2-2設液壓泵轉速為950r/min ,排量=168L/r ,在額定壓力29.5MPa和同樣轉速下，測得的實際流量為150L/min，額定工況下的總功率為0.87，試求：(1) 泵的理論流量；(2) 泵的容積效率；(3) 泵的機械效率；(4) 泵在額定工況下，所需電機驅動功率；(5) 驅動泵的轉矩。解： qt = Vn=168X 950 L/min =159.6 L/min t

16、v =q/q t=150/159.6=94% m =聽 / t v =0.87/0.9398=92.5% p=p q/ n =29.5 X 106 X 150X 10-3/ (60X 0.87 ) w=84.77kw 因為n=p q/T 3所以T=p q/叮3=p q/ (2 ji n)=29.5 X 106x 150X 10-3/ (2X 0.87 X 3.14 X 950) N_m=852.1 NLm2-3某變量葉片泵轉子外徑 d=83mm定子內徑D=89mm葉片寬度B=30mm試求:1)葉片泵排量為16mL/r時的偏心量e。2 )葉片泵最大可能的排量Vmax解：2- 4試分析外反饋壓力式

17、變量葉片泵q-p特性曲線，并敘述改變A瞅上下位置,BC段的斜率和拐點B的位置的調節方法。k 答：曲線形狀分析：1）曲線AB段。在此段，泵的反饋作用力?小丁泵的彈簧預緊力，泵的偏心距為初始 / I ' 1*碓心最大值不變，泵的流量也是最大值，并保持不變，曲線 AB段近似水平。但由丁壓力增加，泄漏也增加，故曲線 AB 段隨壓力的增加而略有下降。2）拐點B。在B點，泵的反饋作用力剛好等丁泵的彈簧預緊力。對應的工作壓力Pc = ksX0 /Ax,其值由彈簧預壓縮量X0確定。3）曲線BC段。在此段，泵的反饋作用力大丁泵的彈簧預緊力，定子左移，偏心 距減小，泵的流量也減小。當泵的工作壓力高到接近丁

18、C （實際上不能達到）點壓力時，泵的流量已很小，這時因壓力較高，故泄漏也增多，當泵的流量 只能全部用丁彌補泄漏時，泵的實際對外輸出流量為零，這時，偏心距已很 小且不會再變小，泵的工作壓力也不會再升高，這就是C點。影響曲線形狀的因素：1）改變柱塞的初始位置，可以改變初始偏心距的大小，從而改變泵的最大 輸出流量，即使曲線AB段上、下平移。2） 改變彈簧剛度，可以改變曲線 BC段的斜率，彈簧剛度大，BC段斜率小, 剛度小，BC段斜率大。3） 改變彈簧預緊力的大小，可改變壓力 pc的大小，從而使曲線拐點左、右平移。第三章液壓執行元件3- 1已知某液壓馬達的排量 V=250mL/r,液壓馬達入口壓力為

19、p1=10.5Mpa,出口 壓力為p2=1.0Mpa，其總效率nm=0.9，容積效率 七=0.92 ,當輸入流量q=22L/min時，試求液壓馬達的實際轉速n和液壓馬達的輸出轉矩T。解：液壓馬達的實際轉速：n=qV一-22 甘 °.92 =80.96r/min250液壓馬達的輸出轉矩:七：p VvT=Tt m= m = L P V=2 二0.90.92 x( 10.5-1) x250=369.96N m2 3.143-3圖小兩個結構和尺寸均相同相互申聯的液壓缶工，無桿腔面積Ai= 100cm2,有桿腔面積A2= 80cm,缸1輸入壓力P1= 0.9MPq輸入流量q1 = 12 L/m

20、in。不計損失和泄漏，試求: 兩缸承受相同負載時（Fi= F2）,負載和速度各為多少? 缶工1不受負載時（Fi = 0）,缶工2能承受多少負載？ 缶工2不受負載時（F2= 0）,缶工1能承受多少負載？g 3-2 K聯立以上方程得，解：對缶工1和2的活塞分別歹0平衡方程F 1 = Pi Ai F2 A2F2= F2 A1其中，F1 = F2D C。X 1 C6 X 1 CCX d C-4/ ，ac * A C-44 CCX 1 C-4、 Da C C V d n6DoP20.9 K 10 K I00K 10 / (80 K 10 十 I00K 10 ) Fa =0.5 a |0 Fa負載:F 1

21、= F2= P2 A1=0.5 X 106X 100X 10-4=5000N缸的速度：V 1 = q1/ A1=12X 10 3/ (100X 10-4) m/min =1.2m/min乂由 V1 A2= V2 A1得 V 2 = V1 A2/ A 1=0.96m/min由 F 1 = P1 A1 P2 A 2=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 A1=0 得 P2= 0F1 = P1 A1 = 0.9 X 106X 100X 10-4N =9000 N第四章液壓控制元件4

22、- 1如圖所示液壓缸，Ai = 30cm2, A2 = 120cm2, F =30000N，液控單向閥作用鎖以防止液壓缸下滑，閥的控制活塞面積 Ak是閥心承受面積A的3倍。若摩擦力, 彈簧力均忽略不計，試計算需要多大的控制壓力才能開啟液控單向閥？開啟前液壓缸中最高壓力為多少？解：對剛缸體作受力分析有RA-PkAzF由丁控制面積Ak為閥心承壓面積的3倍故開啟閥需PkAk芝PiA即3pk N pi取臨界條件3pk = pi3pkA PkAi =F開啟最局壓力=pk = F = 3.85Mpa3A1 -A2p1 =3pk =11.55Mpa4-2彈簧對中型三位四通電液換向閥的先導閥及主閥的中位機能能

23、否任意選定？答：不能。4-3二位四通閥用作二位三通或而為二通閥時應如何連接？答：作二位三通閥，將回油口 T堵死。作二位二通閥，將回油口 T和某一工作油接通。4-4如圖所示系統，溢流閥的調定壓力為 5Mpa減壓閥的調定壓力為2.5Mpa。 試分析下列各工況，并說明減壓閥閥口處丁什么狀態？1 ）當泵口壓力等丁溢流閥調定壓力時，火緊缸使工件夾緊后，A, C點壓力各為多少？2）當泵出口壓力由丁工作缸快進，壓力降低到1.5Mpa時（工件原處丁夾緊狀態），A.C點壓力各為多少？3 )夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，A.B.C點壓力各為多少?,答：1) PA=PC=2.5MPa, PB=5MPa;減壓閥閥口

24、處丁關J咔閉狀態。* d工件夾緊后，由丁泵的流量繼續輸出，使得 A恥-甘2點和C點的壓力同時升高，當升高到減壓閥的調定加*壓力時，減壓閥工作，閥口關閉，并穩定 A,C兩點1壓力為其調定壓力2.5Mpa； B點的壓力為溢流閥的調定壓力5Mpa2 ) PA=PB=1.5Mpa, PC=2.5Mpa;減壓閥閥口處丁打開狀態。當泵的出口壓力降到1.5Mpa時，溢流閥和減壓閥都不工作，溢流閥閥口關閉，B點壓力PB=Pp=1.5MPa;減壓閥閥口打開，即相當丁一個通道，所以PA=PB=1.5MPa;由丁單向閥的作用，C中的壓力仍為剛才的壓力，即 2.5MP&3) PA=PB=P=0Mpa減壓閥閥口

25、處丁打開狀態當夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，負載壓力R=0MPa因為Pl小丁減壓閥的調整壓力，所以減壓閥閥口全開，PC=PB=PL=0MPa;由丁溢流閥閥口關閉，所以 PA=P=0MPa4-5如圖系統，液壓缸的有效面積 A=A=100cm,缸I負載Fi=35000N,Mn運動 時負載為零，不計摩擦阻力、慣性力和管路損失。溢流閥、順序閥和減壓閥的調定壓力分別為4MPa 3MP卻日2MPa求下列三種工況下 A、B和C處的壓力。1) 液壓泵啟動后，兩換向閥處丁中位；2) 1YA通電，液壓缸I運動時和到終端終止時；3) 1YA斷電，2YA通電，液壓缸II運動時和碰到檔快停止運動時；1） Pa= PB

26、=4MPa P c=2MPa當泵出口壓力達到2MPa寸，減壓閥工作，使得Pc=2MPa此后，隨泵的流量繼 續輸出，順序閥打開，此后溢流閥打開，最后使得得 Pa= PB=4MPa（溢流閥調定 壓力）2） 運動時,PC=2MPa P a= PB=3.5MPa缸運動時的壓力 Pi =Pi =Fl/A=35000/100 X 10-4Pa=3.5MPa缸運動時，順序閥一直開啟，溢流閥關閉，Pa= PB=3.5MPa減壓閥工作，Pc=2MPa終端時,PC=2MPa P a= PB=4MPa缸終端時，Pc還是2MPa順序閥一直開啟，當活塞運動到右端不動時，由于泵的流量繼續輸出，從而使得 a、B點壓力同時升

27、高，當達到溢流閥的調整壓力4MPa寸，溢流閥溢流定壓，此時，PA=PB=4MPa3）運動時,PA= Pb=PC=0缸II運動時，負載壓力為0,此時減壓閥口全開，所以 R=PC=0順序閥關閉，所以Pb=0終端時，Pc=2MPa PA= PB=4MPa缸終端時，液壓缸負載無窮大，使得減壓閥工作， R=2MPa由丁泵的流量 繼續輸出，從而使得A、B點壓力同時升高，當達到溢流閥的調整壓力4MPa寸，溢 流閥溢流定壓，此時，PA=PB=4MPa4-8液壓缸活塞面積A=100品 負載在50040000N的范圍內變化，為使負載變化 是活塞運動速度包定，在液壓缸進口處使用一個調速閥。 如將泵的工作壓力 調到其

28、額定壓力6.3MPa,試問這是否合適？解：缸的最大工作壓力 P=F/A=40000/10-2 Mpa =4 Mpa。因調速閥正常工作時的壓差要保持在0.40.5Mpa,所以泵的工作壓力P p=PM P=4+0.4（0.5） Mpa=4.4 4.5Mpa如果將泵的工作壓力調到 6.3MPa,雖然調速閥有良好的穩定流量特性，但 對節省泵的能耗不利。4-9如圖所示為插裝式錐閥組成換向閥的兩個例子。如果閥關閉時A, B有壓差，試判斷電磁閥通電和斷電時，圖a和b的壓力油能否開啟錐閥而流動，并分 析各自是作何種換向閥使用的。答：電磁閥通電：對a）圖，和作用力方向都向上，閥心可以開啟，當pbapa時，油液從

29、Bt A ;當pApB，油液At B。對B）圖，同理，當pb >pa時，油液從Bt A ;當papb，油液At B。電磁閥斷電：對a）圖，要開啟閥心，閥心受力（pBA2-pAA2）的方向要向上，所以，需pb >pa，此時，油液從Bt Ao對B）圖，要開啟閥心，閥心受力（pAA1-pBA）的方向要向上，所以，需papb，此時，油液從At Bo由二；曲囹屈3或A第五章液壓輔助元件5-1某液壓系統，使用 YB葉片泵，壓力為6.3Mpa,流量為40L/min。試選油管 的尺寸。5-2 一單桿液壓缸，活塞直徑為100mm活塞桿直徑為56mm行程為500mm現 有桿腔進油，無桿腔回油，問由丁活

30、塞的移動而使有效底面積為 200cm的油箱內 液面高度的變化是多少？5- 3皮囊式蓄能器容量為2.5L,氣體的充氣壓力為2.5Mpa,當工作壓力從p1=7Mpa 變化到4MpW,蓄能器能輸出的油液體積為多少？第六章液壓基本回路6- 1在圖示回路中，若溢流閥的調整壓力分別為py1 =6Mpa, py2 =4.5Mpa。泵出口處的負載阻力為無限大，試問在不計管道損失和調壓偏差 時：1）換向閥下位接入回路時，泵的工作壓力為 多少？ B點和C點的壓力各為多少？ 2）換向閥上 位接入回路時，泵的工作壓力為多少？B點和C點的壓力各為多少?解：1）換向閥下位接入回路時，即關閉py2的外泄油口（但換向閥有泄漏

31、）則泵的工作壓力pp = py1 =6Mpa, pb =6Mpa, pc =1.5L 6Mpa （視換向閥的泄漏情況而定）2）換向閥上位接入回路時,閥1和閥2并聯，泵的工作壓力為兩者調整壓力的較小者，故，pp = py2 = 4.5Mpa , pB =4.5Mpa, pC = 0Mpa （通油箱）。6-2在圖示回路中，已知活塞運動時的負載F= 1200N,活塞面積A= 15X 10 4,溢流閥調整值為Pp= 4.5MPa,兩個減壓閥的調整壓力分別為 pj1 = 3.5 MPaffi 皿=2 MPa,如油液流過減壓閥及管路時的損失可略去不計，試確定活塞在運動時和停在終端位置處時，A,B,C三點壓

32、力值點值京1山1解：1) E動時，pa = pb = pc = 0.8Mpa此時，Pc=F/A=1200/ (15X 10 4) Pa=0.8MPa,即 p<pj1,p<pj2,故兩減壓閥都不工作，閥口常開，相當丁一通道，乂p < Py ,溢流閥關閉，所以,Pa =Pb = pc =0.8Mpa2）停在終端位置時，pA =3.5Mpa, pB =4.5Mpa, pc =2Mpa此時，液壓閥的負載無窮大，使得減壓閥2、1相繼工作，故Pc =2Mpa, Pa =3.5Mpa，隨著泵的流量繼續增加，B點壓力迅速憋高，使得該 溢流閥工作，故pB=4.5Mpa。6-3如圖6-7所示的平

33、衡回路中，若液壓缸無桿面積為A=80xl0Wm2,有桿面積A2 =40xl0m2，活塞與運動部件自重G=6000N運動時活塞上的摩擦力為Ff =2000N，向下運動時要克服負載阻力為 Fl =24000N，試問順序閥和溢流閥 的最小調整壓力各為多少？解：順序閥最小調整壓力G 6000A240 10'pa =1.5MpaFl FfP2 丹-GA溢流閥最小調整壓力:pa = 3.25Mpa24000 2000 1.5 106 -600080 10"46.4 如教材6-10圖所示的回油節流調速回路，已知液壓泵的供油量qp =25L/min，負載40000N,溢流閥調整壓力Pp=5.

34、4Mpa ,液壓缸無桿面積為A =80><10 4m2,有桿面積A2=40X10m2 ,液壓缸工進速度v =0. 1m / mj亦考慮管路損失和液壓缸的摩擦損失，試計算：1 ）液壓缸工進時液壓系統的效率2 ）當負載為0時，活塞的運動速度和回油腔的壓力解：1 ）FV40000 0.18/60-63=6.7%p.q： 5.4 1 06 20 1 0 七602）對液壓缶工歹0平' 衡方程P1 A = P2 & i F在F=0時，回油路壓力PA PA 5.4 106 80 10 g =_Pa=10.8MPa40 10此時，有桿腔回油量（節流閥過流量）q0 - Cd A0-C

35、d A0P2R。(D在F=40000N時，回油壓力P,亍106 80們電次啪'A40 10里此時，有桿腔回油量（節流閥過流量）2Pq° =CdA =CdA0jy° = A2V(2)=40 10= 0.18/60m3/s=12 10m3/sq0 =追卜兩式相比得10.8 12 10°m3/s = 44.1 10m /3s0.8q°4 4. 1 16 0V = =0. 0 1m S = 6C6n /minA240 106.5 如教材6-9a所示的進油節流調速回路，已知液壓泵的供油流量qp =6L/min ,溢流閥調定壓力Pp =3.0Mpa ,液壓缶

36、工無桿腔面積A=0.03X10官m2 ,負載為4000N,節流閥為薄壁孔口，開口面積為Ar =0.01 勺0偵,Cd =0.62, P = 900kg /m2,求1）活塞的運動速度2）溢流閥的溢流量和回路的效率3）當節流閥的開口面為和時，分別計算液壓缸的運動速度和以溢流閥的溢流量解：1）液壓缶工活塞平衡方程為:PA =FF 4000R = = Pa = 2MPaAi 20 10設泵出口壓力Pp=R,則節流閥過流量c A 2AP c E c cQ 麟2乂 (3 2) T0 q =CdAp f=0. 62 0.k0 1 10dE"',900= 2.92 15m3 s：/ q =&

37、gt;0.1 3 m0 s /所以，溢流閥穩定溢流，活塞運動速度q 2. 9 2 150項V =擔=7- m/ s =1 4. 60m SA 20 102)溢流閥溢流量qy=qp-q=0. 1 1-2. 925m10s= /0.n47 s1 0回路效率FVcp:q:=19.4%4000 14.6 10項3 106 0.1 10 項3)當Ar =0.03勺0偵時同1）節流閥過流量4q 節 1=0.620.03勺042 (3-2) 10”900=8.67 10-5m3/s<qp=0.1 10-3m3/s溢流閥工作，溢流閥溢流量qy =qp-q節 1 =0. 1 1- 8. 765m10s=

38、/0. 一1擊4&10/活塞運動速度Ck 1 8.76 10-3V= m/s=43.8 10 m/sA 20 104當丹=0.05x10Nm2時同理q節2 = 14.書 m3 s/p =q x 0.Sml3*/顯然不可能，所以節流閥不起作用33,q節2 =qp =0.1乂10 m /s活塞運動速度q節 20.1 10°V = =-j m / s = 0.05m / sA 20 10溢流閥當安全閥用qy = 06-6 在 6-58 所示的調速閥節流調速回路中已知 qp=25L/min, A =100m2, A51m2, F 由 0 增至 30000N 時活塞向 右移動速度基本無

39、變化，V = 0.2m/min ,若調速閥要求的最小壓差為Apmm =0.5Mpa ,試求：1） 不計調壓偏差時溢流時溢流閥調整壓力Ry是多少？泵的工作壓力是多少？2）液壓缸所能達到的最高工作壓力是多少？3）回路的最局效率為多少？解：1）無桿腔流量，q=VA=0.2 100 10頊m3/s = 2L/min ： qp所以溢流閥處丁穩定溢流狀態，pp = py當負載為3000N時，對液壓缸列平衡方程：pA = p2& * FLmax 式中，p = pY, p2 = pmin100 10Jx 一 5。頑 0.5 106 30000pa=3.25Mpa2）由以上等式PiA =P2A2 +FL

40、max知，Pl = Py包定，當Fl最小時，P2最大此時 P2 =Alpy =10° 3.25MPa =6.5MPaA2503）回路最高效率刑氣q.4%Ppqp 3.25 25 10，1066-7如教材6-16所示的限壓式變量泵和調速閥的容積節流調速回路，若變量泵的拐點坐標為（2Mpa,10L/min），且在Pp =2.8Mpa時qp =0 ,液壓缸無桿面積為A =50勺04m2,有桿面積A2=25x10m2 ,調速閥的最小工作壓差為0.5Mpa,背 壓閥調壓值為0.4Mpa,試求:1）在調速閥通過的流量q=5L/min時，回路的效率是多少?2 ）若q不變，負載減小4/5時，回路的效

41、率為多少?3 ）如何才能使負載減小后的回路得以提高?解:1）在穩態工作時，qp=q，由其調速特性圖知Pp =UMpa = 2.4Mpa貝Up1 = pP -L p = （2.40.5）Mpa =1.9Mpa2.4P1 - P2A2/A 1.9 - 0.4 25/ 50 =70.8%Pp2 ）在負載減小4/5 ,即F=1/5F=北=、=14.2%Pp53 ）宜采用差壓式變量泵和節流閥組成的容積節流調速回路，當P1=1.9Mpa時，=p1= 1.9=86%，該回路適合負載變化大，速cp1p 1.9 0.5度較低的系統。6-8有一液壓傳動系統，快進時需最大流量 25L/min,工進時液壓缸工作壓力為

42、P1 =5.5Mpa ,流量為2L/min ,若可采用單泵流量為25L/min和雙聯泵流量100%為4L/min及25L/min兩種泵分別對系統供油，設泵的總效率為 n =0.8 ,溢 流閥調定壓力pp =6.0Mpa，雙聯泵中低壓泵卸荷壓力 p2=0.12Mpa ,不計 其他損失，計算分別采用這兩種泵供油時系統得效率（液壓缸效率為解：采用單泵：快進時工作壓力p=0, .聽=0工進時 =但也汶_2 80% : 5.8%Ppqp6 25采用雙泵：快進時 門=0工進時 聽=iq_n5lZx80 36.6%Ppqp6 4第七章典型液壓傳動系統7-1根據圖7-1的YT4543型動力滑臺液壓系統圖，完成

43、以下各項工作：1）寫出 差動快進時液壓缸左腔壓力pi與右腔壓力p2的關系式。2）說明當滑臺進入工 進狀態，但切削刀具尚未觸及被加工工件時， 什么原因使系統壓力升高并將液控 順序閥4打開？ 3）在限壓式變量的p-q曲線上定性表明動力滑臺在差動快進、 第一次工進、第二次工進、止擋鐵停留、快退及原位停止時限壓式變量葉片泵的 工作點。7- 2圖7-7所示的壓力機液壓系統能實現“快進一一慢進一一保壓一一，快退一一 停止”的動作循環。試讀懂此液壓系統圖，并寫出： 1）包括油液流動情況的動 作循環表；2）標號元件的名稱和功能。第八章液壓伺服和電液比例控制技術8- 1液壓伺服系統與液壓傳動系統有什么區別？使用

44、場合有何不同？答：液壓伺服系統通過電氣傳動方式，將電氣信號輸入系統來操縱有關的液壓控 制元件動作，控制液壓執行元件使其隨輸入信號而動作。這類伺服系統中電液兩 部分之間都采用電液伺服閥作為轉換元件。電液伺服系統根據被控物理量的不同 分為位置控制、速度控制、壓力控制等。液壓傳動是根據機械設備的工作要求， 選用適當的液壓基本回路經有機組合而成。液壓伺服系統在工業自動化設備、 航空、航天、冶金和軍事裝備中得到廣泛應用； 液壓傳動系統的應用涉及機械制造、輕工、紡織、工程機械、船舶、航空和航天 等各個領域。8-2電液伺服閥的組成和特點是什么？它在電液伺服系統中起什么作用？答：電液伺服閥通常由電氣一機械轉換

45、裝置、液壓放大器和反饋（平衡）機構三 部分組成。電氣一機械轉換裝置用來將輸入的電信號轉換為轉角或直線位移輸 出。輸出轉角的裝置稱為力矩馬達， 輸出直線位移的裝置稱為力馬達。 液壓放大器接受小功率的電氣一機械轉換裝置輸入的轉角或直線位移信號，對大功率的壓力油進行調節和分配，實現控制功率的轉換和放大。反饋和平衡機構使電液伺服 閥輸出的流量或壓力獲得與輸入電信號成比例的特性。伺服閥控制精度高，響應速度快，特別是電液伺服系統易實現計算機控制。電液伺服閥是電液司伺服系統中的放大轉換元件，它把輸入的小功率電流信號， 轉換并放大成液壓功率（負載壓力和負載流量）輸出，實現執行元件的位移、速 度、加速度及力控制

46、。它是電液伺服系統的核心元件，其性能對整個系統的特性 有很大影響。8-3電液比例閥由哪兩大部分組成？它具有什么特點？答：電液比例閥由常用的人工調節或開關控制的液壓閥加上電氣一機械比例轉換裝置構成。常用的電氣一機械比例轉換裝置是有一定性能要求的電磁鐵，它能把電信號按比例地轉換成力或位移，對液壓閥進行控制。在使用過程中，電液比例閥可以按輸入的電氣信號連續地、按比例地對油液的壓力、流量和方向進行遠距 離控制，比例閥一般都具有壓力補償性能， 所以它的的輸出壓力和流量可以不受 負載變化的影響，它被廣泛地應用丁對液壓參數進行連續、遠距離控制或程序控 制、但對控制精度和動態特性要求不太高的液壓系統中。8-4

47、微機電液控制系統的主要組成是什么？有何特點？答：微機電液控制系統的主要組成除常規的液壓傳動系統以外， 通常還有數據采 集裝置、信號隔離和功率放大電路、驅動電路、電氣一機械轉換器、主控制器（微 型計算機或單片微機）及相關的鍵盤及顯示器等。這種系統一般是以穩定輸出（力、轉矩、轉速、速度）為目的，構成了從輸出到輸入的閉環控制系統。是一 個涉及傳感技術、計算機控制技術、 信號處理技術、機械傳動技術等技術的機電 一體化系統。這種控制系統操作簡單，人機對話方便；系統功能強，可以實現多 功能控制；通過軟件編制可以實現不同的控制算法， 且較易實現實時控制和在線 檢測。第九章液壓系統的設計與計算第十章氣壓傳動基

48、礎知識10-1在常溫t=20C時，將空氣從0.1Mpa（絕對壓力）壓縮到0.7Mpa（絕對壓力）， 求溫升為多少？10-2空氣壓縮機向容積為40L的氣罐充氣直至pt=0.8Mpa時停止，此時氣罐內 溫度t1=40C，乂經過若干小時罐內溫度降至室溫 t=10C，問：1）此時罐內表 壓力為多少？ 2）此時罐內壓縮了多少室溫為10C的只有空氣（設大氣壓力近似為 0.1MP® ?解已知：Pi = 0.8MPaTi = (273 40)K = 313KT2 = (273 10)K = 283K由等容過程狀態方程可得T283p2 =防 2 = 0.8 MPa = 0.72MPaT1313則表壓力為p2 = (0.72 0.1)MPa = 0.62MPa由等溫過程狀態方程可得V = V