1、精選優質文檔-傾情為你奉上第一章 思考題和習題解注：2-6 結果與答案不同，6-1，2結果與答案不同題1.7圖1.1 液壓千斤頂如圖1-7所示。小活塞直徑15 mm，行程 10 mm，大活塞直徑60 mm，重物產生的力= 48 000 N，手壓杠桿比L：l = 750：25，試求：（1）此時密封容積中的液體壓力p是多少？（2）杠桿端施加力F1為多少時，才能舉起重物？（3）在不計泄漏的情況下，杠桿上下動作一次，重物的上升高度是多少？解：（1）MPa（2） N N（3）mm 答：密封容積中的液體壓力p= 17MPa，杠桿端施加力F1 =100 N，重物的上升高度=0.625 mm。如果小活塞摩擦力

2、175N，大活塞摩擦力2000N，并且杠桿上下一次密封容積中液體外泄0.2cm3，重復上述計算。解：（1） MPa（2） N N（3） mm1-2 如下圖所示，兩液壓缸的結構和尺寸均相同，無桿腔和有桿腔的面積各為和，兩缸承受負載和，且，液壓泵流量為q,求并聯和串聯時，活塞移動速度和壓力。并聯時： 兩缸順序動作，缸2先動。速度相同，。壓力由負載決定。串聯時：速度由泵的流量決定：前缸，后缸壓力由負載決定：后缸，前缸1-3 液壓傳動系統有液壓泵，液壓閥、液壓缸、油箱、管路等元件和輔件，還要有電動機，而電氣驅動系統只要一臺電動機就行了，為什么說液壓傳動系統的體積質量小吶？解答：在同等功率條件下，液壓傳

3、動相對于機械傳動，體積和質量小。特別在大功率情況下，液壓傳動的優點更突出。1-4 液壓傳動系統中，要經過兩次能量的轉換，一次是電動機的機械能轉化為液壓泵輸出的液體能，另一次是輸入執行元件的液壓能轉換為執行元件輸出的機械能，能量的轉化是有損失的，為什么要使用液壓傳動系統吶？解答：傳動系統的作用是傳遞和控制能量與信號，任何形式的傳動系統都會有能量損失，問題如何將損失降低到最小，而不是因有損失而不使用。第二章 思考題和習題解2-1 有密閉于液壓缸中的一段直徑mm、長mm 的液壓油，體積膨脹系數，密閉容積的一端的活塞可移動。如果活塞的外負載力不變，油溫從上到，求活塞位移。答：2-2 同2-1，如果活塞

4、不能動，液壓缸是剛性的，試問由于溫度變化，液壓缸內的壓力升高多少？答：氣體體積彈性模量： 一般取值2-3 某液壓液在大氣壓下的體積是，當壓力升高后，其體積減少到，取液壓液的體積模最為，.試求壓力升高值。答：根據體積壓縮系數公式 2-4 圖2-4所示為標準壓力表檢驗一般壓力表的活塞式壓力計。機內充滿油液，其液體壓縮率。機內的壓力由手輪絲杠和活塞產生。活塞直徑，絲杠螺距。當壓力為時，機內油液體積,試求為在壓力計內形成20MPa的壓力。手輪要搖多少轉?解：先求，由液體壓縮率（毫升是立方厘米）答案 12轉2-5 如圖2-5所示一液壓缸，其缸筒內徑，活塞直徑d=119.6mm,，活塞長度L = 140m

5、m，若油的動力粘度。活塞回程要求的穩定速度為，試求不計油液壓力時拉回活塞所需的力F。答：內摩擦力2-6 一滑動軸承由外徑d=98mm的軸和內徑，長度的軸套所組成，如圖2-6所示。在均勻的縫隙中充滿了動力粘度的潤滑油（油膜厚度為0.2mm）。試求使軸以轉速n=480r/min旋轉所需的轉矩。解：內摩擦力A=答案0.4NM2-7 圖2-7所示一直徑為200mm的圓盤，與固定圓盤端面間的間隙為0. 02mm，其間充滿潤滑油，油的運動粘度，密度為900/m3，轉盤以1500r/min轉速旋轉時，試求驅動轉盤所需的轉矩。解：內摩擦力 ，在半徑r處的力為2-8動力鉆度的油液充滿在厚度為h的縫隙中，如圖2-

6、8所示。若忽略作用在截錐體上下表面的流體壓力。試求將截錐體以恒速n旋轉所需的功率。已知：，。解：內摩擦力 在半徑r處的力為，應45度的角度，等邊直角三角形，不同的r處，速度不同，W第四章 思考題和習題解4-1 已知液壓泵的額定壓力和額定流量，.若不計管道內壓力損失，試說明圖4-27所示各種工況下液壓泵出口處的工作壓力值。解：，。4-2 液壓泵的額定流量為100 L/min，液壓泵的額定壓力為2.5 MPa，當轉速為1 450 r/min時，機械效率為=0.9。由實驗測得，當液壓泵的出口壓力為零時，流量為106 L/min；壓力為2.5 MPa時，流量為100.7 L/min，試求： （1）液壓

7、泵的容積效率是多少？（2）如果液壓泵的轉速下降到500 r/min，在額定壓力下工作時，計算液壓泵的流量是多少？（3）計算在上述兩種轉速下液壓泵的驅動功率是多少？解：（1）實際除以理論：（2） 34.7L/min（3）在第一種情況下：W在第二種情況下：W答：液壓泵的容積效率為0.95，在液壓泵轉速為500r/min時，估算其流量為34.7L/min，液壓泵在第一種情況下的驅動功率為4.9´103W，在第二種情況下的驅動功率為1.69´103W。4-3 設液壓泵轉速為950r/min，排量，在額定壓力29. 5 MPa和同樣轉速下，測得的實際流量為150L/min,額定工況下

8、的總效率為0.87，試求: 1）泵的幾何流量。 2）泵的容積效率。 3）泵的機械效率。 4）泵在額定工況下，所需電動機驅動功率。 5）驅動泵的轉矩。解：理論流量 =2660ml/s容積效率 機械效率泵在額定工況下的所需驅動功率：驅動泵的轉矩：0.85KN4-4試分析雙作用葉片液壓泵配油盤的壓油窗口端開三角形槽，為什么能降低壓力脈動和噪聲?解在配油盤壓油窗口開三角形減振槽后，使工作容積逐漸與壓油腔連通，壓力變化率變小，就可以降低流量、壓力脈動和噪聲。4-5 雙作用葉片液壓泵兩葉片之間夾角為，配油盤上封油區夾角為，定子內表面曲線圓弧段的夾角為(圖4-28)，它們之間應滿足怎樣的關系?為什么？解 保

9、證吸壓油腔不連通，減少困油4.6 某床液壓系統采用一限壓式變量泵。泵的流量壓力特性曲線ABC如圖4-29所示。泵的總效率為0.7,如機床在工作進給時泵的壓力和流量分別為4.5MPa和在快速移動時.泵的壓力和流量為2.0MPa和,試問泵的特性曲線應調成何種形狀?泵所需的最大驅動功率為多少?4-6工進快進最大功率最大：1.5KkW坐標畫圖4-7 某組合機床動力滑臺采用雙聯葉片泵作油源，如圖4-30所示，大、小泵的額定流量分別為40L/min和6L/min。快速進給時兩泵同時供油，工作壓力為1 MPa;工作進給時大流量泵卸荷(卸荷壓力為0.3MPa)(注:大流量泵輸出的油通過左方的卸荷閥3回油箱)，

10、由小流量泵供油，壓力為4.5 MPa 若泵的總效率為0. 8 ,試求該雙聯泵所需的電動機功率為多少? 解： 快進時： 工進時4-8 某液壓馬達的進油壓力為10 MPa，排量,總效率為0.75，機械效率為0.9，試計算: 1)該馬達的幾何轉矩。 2)若馬達的轉速為500r/min，則輸入馬達的流量為多少? 3)若外負載為200N·m (n = 500r/min)時，該馬達輸人功率和輸出功率各為多少?解：幾何轉矩：馬達輸入流量輸出功率：輸入功率4-9 一液壓馬達，要求輸出轉矩為52.5N·m,轉速為30r/min,馬達排量為105mL/r,馬達的機械效率和容積效率均為0.9，出

11、口壓力p2=0.2 MPa;，試求馬達所需的流量和壓力各為多少?解：輸入流量 輸入壓力所以輸入3.69MPa。4-10 單葉片擺動液壓馬達，葉片底端和頂端的半徑分別為R1=50mm和R2=120mm，葉片寬度為b=40 mm，回油壓力P2 =0. 2MPa，擺動馬達的機械效率0.9 ,若負載轉矩為1000Nm,試求擺動馬達的輸入油液壓力p1是多少?解 4.67+0.2=4.87MPa4-11 雙葉片擺動液壓馬達的輸人壓力P1=4MPa, q =25L/min，回油壓力p2=0.2MPa，葉片的底端半徑R1=60mm,頂端半徑R2 = 110mm，擺動馬達的容積效率和機械效率均為0.9，若馬達輸

12、出軸轉速n=13.55r/min，試求擺動馬達葉片寬度b和輸出轉矩T。解：雙葉片： 第五章 思考題和習題解5-1 如圖5-23所示三種結構形式的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D, d，如進人液壓缸的流量為q，.壓力為P，試分析各缸產生的推力、速度大小以及運動方向。(提示:注意運動件及其運動方向)a） 力 缸體向左b)差動連接： 力 缸體向右c) 力 缸體向右5-2 如圖5-24所示一與工作臺相連的柱塞液壓缸，工作臺質量為980kg，缸筒與柱塞間摩擦阻力F=1960N, D=100mm , d=70mm, do=30mm,試求:工作臺在0.2s時間內從靜止加速到最大穩定速度v=7m/min時，液

13、壓泵的供油壓力和流量各為多少?解： 加速度 P=3.15壓力. 不考慮加速度，在穩定時：為3.433 MPa流量 5 -3如圖5-25所示兩個單柱塞缸，缸內徑為D，柱塞直徑為d0，其中一個柱塞缸的缸固定，柱塞克服負載而移動;另一個柱塞固定，缸筒克服負載而運動。如果在這兩個柱塞缸中輸入同樣流量和壓力的油液，試問它們產生的速度和推力是否相等?為什么?解：1；柱塞移動： 力 2；缸體移動： 力 作用力與反作用力 相對運動 5-4 如圖5-26所示兩個結構和尺寸均相同相互串聯的液壓缸，無桿腔面積，有桿腔面積，輸入油壓力P1 =0.9MPa,輸人流量q1=12L/min。不計損失和泄漏，試求: 1)兩缸

14、承受相同負載時()，負載和速度各為多少? 2)缸I不受負戟時()，缸2能承受多少負載? 3)缸2不受負載時()，缸1能承受多少負載?解：1） 2） p2=1.125 3）答 速度相同5 -5 液壓缸如圖5-27所示，輸入壓力為P1 ,活塞直徑為D,柱塞直徑為d,試求輸出壓力P2為多大?解： 5-6 一單桿活塞缸快進時采用差動連接，快退時油液輸人缸的有桿腔，設缸快進、快退的速度均為0.1 m/s，工進時桿受壓，推力為25000N。已知輸入流量q=25L/min，背壓p2=0. 2MPa，試求: I)缸和活塞桿直徑D,d 2) 缸簡壁厚，缸筒材料為45鋼。 3)如活塞桿鉸接，缸筒固定，安裝長度為1

15、.5m，校核活塞桿的縱向穩定性。解：1，快進差動連接： 得 d=73mm快退進入有桿腔：得 D=105 103 mm工進時：P12.89+0.2MPa2）缸筒的壁厚：假設，驗證，實際滿足3）桿校核：查表得 ， ， 5-7 液壓缸如圖5-28所示，缸徑D =63mm，活塞桿徑d=28mm，采用節流口可調式緩沖裝置，環形緩沖腔小徑dc = 35 min，試求緩沖行程1c =25mm，運動部件質量m = 2000，運動速度v0=0, 3m/s,摩擦力Ff=950N，工作腔壓力Pp=7MPa時的最大緩沖壓力。如缸筒強度不夠時該怎么辦?解：答案： 時間：適當開大節流口，增大行程。第六章 思考題和習題解6

16、-1 如圖6-68所示圓柱形閥心. D=20mm, d=10mm .閥口開度x =2mm。壓力油在閥口處的壓力降為，在閥腔a點到b點的壓力降.,油的密度，通過閥口時的角度，流量系數,試求油液對閥心的作用力。解：穩態液動力：答案 3.58N。利用薄壁小孔流量公式 ：流量 0.699L/min8.164E-5 6-2 圖6-69所示液壓缸直徑D=100mm, 桿徑d=60mm ，負載F2000N，進油壓力，滑閥閥心直徑，閥口開度，射流角，閥口速度系數，流量系數不考慮沿程損失，求閥心受力的大小和方向，以及活塞運動的速度。解：利用薄壁小孔流量公式 ：驅動負載需要的壓力：活塞速度： 答案0.31穩態液動

17、力：通流截面：使閥心關閉。6-3 如圖6-70所示液壓缸，液控單向閥用作閉鎖以防止液壓缸下滑，閥的控制活塞面積是閥心承壓面積點的三倍。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：開啟前對油缸受力分析：Pk=3.85MPaP1=11.55MPa解：由圖可知，液控單向閥反向流動時背壓為零，控制活塞頂開單向閥閥芯最小控制壓力PK=1/3P1，由缸的受力平衡方程P1A1=PKA2+F可得PK=F/(3A1-A2)=30000/(3×30×10-4-12×10-4)MPa=3.85MPaP1=3PK=11.55M

18、Pa當液控單向閥無控制壓力，PK=0時，為平衡負載F，在液壓缸中壓力為P=F/A1=30000/(30×10-4) MPa=10MPa計算表明：在打開液控單向閥時，液壓缸中的壓力將增大。6-4如圖6-71所示回路.內泄式液控單向閥的控制壓力由電磁閥控制。試車時發現電磁鐵斷電時，液控單向閥無法迅速切斷油路；此外，開啟液控單向閥所需的控制壓力pk也較高。試分析原因并提出改進的方法。答原因： 電磁鐵斷電時，控制腔壓力不能迅速卸掉；原因是內泄式，故開啟時所需控制壓力較高，改進方法：用二位三通電磁閥，斷電時接通油箱，用外泄式液控單向閥。答OPMYH6-6 圖6-72所示系統中溢流閥的調整壓力分

19、別為。,。試求當系統外負載為無窮大時,液壓泵的出口壓力為多少?如將溢流閥B的遙控口堵住，液壓泵的出口壓力又為多少?解 ：1，泵出口壓力2MPa，解釋：此時B的控制口接C,B不起作用，直接通過。2，3MPa解釋：此時BC實現串聯，開啟壓力為1.4+2，所以打不開，由A決定壓力。6-7圖6-73所示兩系統中溢流閥的調整壓力分別為。,。當系統外負載為無窮大時。液壓泵的出口壓力各為多少?對圖6-73a的系統.請說明溢流量是如何分配的?解6-7 a；2MPa, 流量 qb>qc 解釋：AB通過控制口流出，先導口不起作用，由壓力由C決定壓力，遠程調壓，主閥芯打開。通過控制口流向下一閥。b；6MPa解

20、釋：B卸荷，AC串聯，流量相等。6-8圖6-74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于什么狀態?1)當液壓泵出口壓力等于溢流閥調定壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A, C點壓力各為多少?2)當液壓泵出口壓力山于工作缸快進，壓力降到1.5MPa時(工件仍處于夾緊狀態), 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?解：1）工件夾緊時，夾緊缸壓力即為減壓調整壓力，PA=PC=2.5MPa減壓閥開口很小，這時仍有一部分油通過減壓閥閥芯的小開口（或三角槽），將先導閥打開而流出，減壓閥閥口始終處于

21、工作狀態。2）泵的壓力突然降到1.5MPa時，減壓閥的進口壓力小于調整壓力，減壓閥閥口全開而先導閥處于關閉狀態，閥口不起減壓作用，PA=PB=1.5MPa。單向閥 后的C點壓力，由于原來夾緊缸處于2.5MPa，單向閥在短時間內有保壓作用，故=2.5MPa以免夾緊的工件松動。3）夾緊缸作空載快速運動時，PC=0，A點的壓力如不考慮油液流過單向閥造成的壓力損失， PA=0，因減壓閥閥口全開，若壓力損失不計， 則PB=0由此可見，夾緊缸空載快速運動時將影響到泵的工作壓力。6-9如圖6-75所示的減壓回路，已知液壓缸無桿腔、有桿腔的面積分別為，最大負載F1=14000N、F2=4250N，背壓p =0

22、.15MPa，節流閥的壓差p =0.2MPa，試求: 1) A, B, C各點壓力(忽略管路阻力)。 2)液壓泵和液壓閥1、2, 3應選多人的額定壓力? 3)若兩缸的進給速度分別為，。液壓泵和各液壓閥的額定流量應選多大?解： 負載產生的壓力：背壓在無桿腔產生壓力0.075 MPaB點壓力由負載決定：0.425+0.0750.5PA=1.6MPa; PB=0.5 MPa ;PC=1.4 MPa; 負載決定2，額定壓力2.5 MPa 3，缸1回油流量缸2回油流量總流量為額定流量 所有的 背壓閥 6-10如圖6-76所示回路，順序閥和溢流閥串聯.調整壓力分別為和，當系統外負載為無窮大時，試問; I)

23、液壓泵的出口壓力為多少? 2)若把兩閥的位置互換，液壓泵的出口壓力又為多少?1，順序閥在前：時；時2，溢流閥在前： 解釋：順序閥常閉。壓力達到才開啟，類似溢流閥。6-11 如圖6-77所示回路，順序閥的調整壓力，,溢流閥的調整壓力，試問在下列情況下A,B點的壓力各為多少? 1)液壓缸運動，負載壓力、時。 2)如負載壓力變為1時。 3)活塞運動到右端時。解：1，pa=pb=4MPa 順序閥打開，直接聯通，壓力損失不計了2，負載決定，順序閥沒全打開。3， 順序閥順序動作，溢流閥溢流。6-12如圖6-78所示系統，液壓缸的有效而積，液壓缸I負載，液壓缸II運動時負載為零，不計摩擦阻力、慣性力和管路損

24、失，溢流閥、順序閥和減壓閥的調定壓力分別為、和2MPa,試求下列三種工況下A, B和C處的壓力。1)液壓泵起動后，兩換向閥處于中位時。2) IYA通電，液壓缸I運動時和到終端停止時。3) IYA斷電，2YA通電，液壓缸Il運動時和碰到固定擋塊停止運動時。解：缸負載產生壓力1， 2, 缸1運動時 順序閥打開， 運動終止 3，1YA斷電，2YA得電，缸2動時1YA斷電，2YA得電，缸2到位時6-13如圖6-79所示八種回路，已知:液壓泵流量,液壓缸無桿腔而積，有桿腔面積。.溢流閥調定壓力，負載FL及節流閥通流而積AT均已標在圖上，試分別計算各回路中活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力。(設, )解：a小于溢流閥壓力，泵工作壓力由負載決定的為2 MPa。速度 B小于溢流閥壓力，泵工作壓力負載決定的0.2 MPa。速度 C負載產生的壓力節流閥壓差0.8 MPa，泵出口壓力2.4，得截流閥的壓差為0.4*2=0.8節流閥流量泵流量 缸速 D負載產生壓力：節流閥流量大于5，泵流量 缸速 泵壓2