《液压与气压传动》姜继海宋锦春高常识第章课后答案DOC

《液压与气压传动》 姜继海 宋锦春 高常识 课后答案1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？ 答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动按照其 工作 原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密 封容器内 液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的1.2 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，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。

1.3 液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力， 也就 是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的 功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调 节还可以在工作过程中进行3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量 进行调 节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂 的运动和操作6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用 答：缺点：（1）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严 格的传动比2）液压传动中有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等），因此，传动效率 相对低3）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作4）液压传动在出现故障时不易找出原因1.6 国家新标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值？答：我国液压油的牌号是用它在温度为40°C时的运动粘度平均值来表示的。

例如32号液压油，就是指这种油在40C时的运动粘度平均值为32 mm2/s1.7 液压油的选用应考虑几个方面？ 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1.10 液压传动的介质污染原因主要来自哪几个方面？应该怎样控制介质的污 染？答：液压油液被污染的原因是很复杂的，但大体上有以下几个方面：（1） 残留物的污染：这主要指液压元件以及管道、油箱在制造、储存、运输、 安装、维修过程中，带入的砂粒、铁屑、磨料、焊渣、锈片、棉纱和灰尘等，虽然经过 清洗，但未清洗干净而残留下来的残留物所造成的液压油液污染2） 侵入物的污染：液压传动装置工作环境中的污染物，例如空气、尘埃、水 滴等通过一切可能的侵入点，如外露的活塞杆、油箱的通气孔和注油孔等侵入系统所造 成的液压油液污染3） 生成物的污染：这主要指液压传动系统在工作过程中所产生的金属微粒、 密封材料磨损颗粒、涂料剥离片、水分、气泡及油液变质后的胶状物等所造成的液压油 液污染控制污染的方法主要有：（1） 减少外来的污染：液压传动系统在装配前后必须严格清洗组成液压系统 的管件，用机械的方法除去残渣和表面氧化物，然后进行酸洗。

液压传动系统在组装 后要进行全面清洗，最好用系统工作时使用的油液清洗，特别是液压伺服系统最好要经过 几次清洗来保证清洁油箱要加空气滤清器，给油箱加油要用滤油机，对外露件应装防尘 密封，并经常检查，定期更换液压传动系统的维修，液压元件的更换、拆卸应在无尘区 进行2） 滤除系统产生的杂质：应在系统的相应部位安装适当精度的过滤器，并且 要定期检查、清洗或更换滤芯3） 控制液压油液的工作温度：液压油液的工作温度过高会加速其氧化变质， 产生各种生成物，缩短它的使用期限所以要限制油液的最高使用温度4） 定期检查更换液压油液：应根据液压设备使用说明书的要求和维护保养规 程的有关规定，定期检查更换液压油液更换液压油液时要清洗油箱，冲洗系统管道及 液压元件2.1 什么叫压力？压力有哪几种表示方法？液压系统的压力与外界负载有什么 关系？ 答：液体在单位面积上所受的内法线方向的法向应力称为压力压力有绝对压力 和相 对压力，绝对压力是以绝对真空为基准来度量的，而相对压力是以大气压为基准 来进行度 量的由公式P=F/A可知液压系统中的压力是由外界负载决定的2.2 解释下述概念：理想流体、定常流动、通流截面、流量、平均流速、层流、 紊流和雷诺数。

答：理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体 定常流动：流体流动时，流体中任何点处的压力、速度和密度都不随时间而变化， 称这种流动为定常流动 通流截面：液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面称为通流截面 流量：在单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为体积流量，简称流量平均流速：流量与通流截面积的比值即为平均流速v=q/A 层流：液体质点互不干扰、液体的流动呈线状或层状、且平行于管道轴线 紊流：液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动外，还存在剧烈的 横向运动雷诺数：由平均流速u、管径d和液体的运动粘度v三个参数组成的无量纲数 用来表明液体的流动状态2.3 说明连续性方程的本质是什么？它的物理意义是什么？ 答：连续性方程的本质是质量守恒定律它的物理意义是单位时间流入、流出的 质量流量的差等于体积V中液体质量的变化率2.4 说明伯努利方程的物理意义并指出理想液体伯努利方程和实际液体伯努利 方程有什么区别？ 答：伯努利方程表明了流动液体的能量守恒定律实际液体的伯努利方程比理想 液体伯努利方程多了一项损耗的能量hw和比动能项中的动能修正系数理想液体伯努利方程：z + — + —= cons tP g 2 g实际液体伯努利方程：z +旦+二z +厶+专I + h1 P g 2g 2 P g 2g w2.5 如图 2.32 所示，已知测压计水银面高度，计算 M 点处的压力是多少？解：取B — C等压面，由掘：因为D — B为等压面，故取M水平面为等压面，|—Elh—1_2.6 如题1.5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1直径D = 50 mm,重物产生的力F = 50 000 N,手压杠杆2比 L：l = 500： 25,试求：(1) 此时密封容积中的液体压力P 是多少？ (2)杠杆端施加力 F为多少时，才能举起重物？1 (3)在不计泄漏的情况下,杠杆上下动作一次,重物的上升高度 S 是多少？解：(1)2p = F = 50000— = 25.46 x 106 Pa = 25.46 MPaA 兀A2 - - (50 X 10-3)2兀(2) F 二 pA 二 25.46x 106 x-x(10x10-3)2 二 2000 Nl 25F = F- = 2000 x = 100 N1 L 500(3) S = S 十=S (')2 = 25x( )2 = 1 mm2 1 A 1 D 502答：密封容积中的液体压力p= 25.46 MPa,杠杆端施加力F =100 N,重物1的上升高度 S =1 mm。

22.7 一个压力水箱与两个U形水银测压计连接如图2.33, a, b, c, d和e分别 为各液面相对于某基准面的高度值,求压力水箱上部的气体压力 p 是多 g少？解：由等压面概念：p —p +丫 (Ve — Vd)d 0 Hgp —p +y (Vc — Vd)d c H2Op —p +y (Vc — Vb)b c Hgp —p —p — y (Va — Vb)gas a b H 2O整理：p —p +Y (Vc + Ve — Vb — Vd)+Y (Vb — Vd + Vc — Va)gas 0 Hg H 2O( p 为 Ve 处大气压力)a2.8如图2.34所示的连通器，内装两种液体，其中已知水的密度p1= 1 000 kg/m, h1= 60 cm, h1= 75 cm,试求另一种液体的密度p是多少？解：取等压面1—1列方程P 厂 P +P 1 gh1"右=匕 +P2gh2hP =卜P2 h 122.9解：水池如图2.35侧壁排水管为0.5x0.5 mxm的正方形断面，已知，h = 2 m a = 45°,不计盖板自重及铰链处摩擦影响，计算打开盖板的力T是多少？ 盖板所受的总压力，0 5 x sin 45°F=pgh A =1000x9.81 x (2 + - -)x0.5x0.5=5338.54 (N)G压心位置，耳=耳CGJ+ j =耳AG0.542 +05)+ 12 =3.09 (m)sin45° 2 (「+ 05)x 0.52sin 45° 2对铰链力矩平衡，F (n -C5338.54 x (3.09 -—^ )T= sin45° =3949.660.5 x cos 45°2.10如图2.36所示的渐扩水管，已知d4Pa，p= 5.88X10 4 Pa，h = 1 m， u B的方向，(3)压力损失为多少？解：(1) q= — D2U = — d2U4 B 4 Ah )=T x 0..5 x cos 45° sin 45°N)=15 cm, D = 30 cm, p = 6.86X10A1.5 m/s,求(1) u =?(2)水流Au = D2u =(30x 105 x 1.5=6.0 (m/s) Ad 2 B (15 x 10 - 2)2(2) A点总能头经+Pgu 2 6.86 x10 4—A =2 g 1000 x 9.816.022 x 9.81=8.83mHO)2B点总能头作+益+Pg 2gh= 5.88 x 104= 1000 x 9.81右 + 1=7'11 (mH2O)故水流方向为由A到B3)能头损失为 8.83 - 7.11=1.72 ( mH O )2压力损失为：1.72x 1000x9.81=1.69x 104 (Pa) 2.11如图2.37中，液压缸直径D = 150 mm,活塞直径d = 100 mm,负载F二5X104N。

若不计液压油自重及柱塞与缸体重量，试求图示两种情况下液压44 x 5 x 104兀(100 x 10-3)2=6.37x106 (Pa)(b) F= —4d2p_6.37 x 1 06 (Pa)_ 4F _ 4 x 5 x 104P 兀d2 兀(100 x 10-3)22.12消防水龙软管如图2.38所示，已知水龙出口直径d = 5 cm，水流流量q =2.36 m3/min，水管直径D = 10 cm，为保持消防水管不致后退，试确定消 防员的握持力为多大？4x1000x解：F _ pqu - 0_ pq -x(2.36 丫〔页)兀 x (5 x 10-2)2_787.94 (N)；向左4x1000xF _0 - pqu _ - pq -y(2.36 丫［页丿兀 x (10 x 10-2)2_196.98 (N)；向上握持力：F _ 一 F， F _ - Fx x y yFFr2 + Fr2_787.942 +196.982_812.19 (N)x yF' 196 98握持力方向 0 _arctg a _arctg _14.04O ；(右下)F' 787.94x2.13如图2.39中所示的压力阀，当p= 6 MPa时，液压阀动作。

若d= 10 mm， d二15 mm p= 0.5 MPa，试求：(1)弹簧的预压力Fs； (2)当弹簧刚度k二 100 N/mm时的弹簧预压缩量X解：(1)力平衡关系：兀 兀F =(p -p ) - d2=(6x106 一0.5x106)x x(10x10-3)2=431.97 (N)s i 241 4(2)由于 F =kxs 0F 431.97贝惰x =r = =4.32 (mm)0 k 1002.14虹吸管道如图2.40所示，已知水管直径D = 10 cm水管总长L = 1 000 m, h = 3 m，求流量q是多少？(局部阻力系数：入口 Z = 0.5，出口 Z0=1.0,弯头Z= 0.3,沿程阻力系数入二0.06)解：h =九——+ (^ +匚 +匚 )—0 D 2 gu 2 h=—L 0 2 g 九 +匚 +匚 +匚D 入口 弯头 出口他 x 船 + °5 + 03 + 打=4.985x10-3 (m)u =v4.985 x 10-3 x 2 x 9.81=0.313 (m/s)兀 兀q= D2U=— x(10x10-1)2 x0.313=2.46x10-3 (ms/s)4 42.15压力表校正装置原理如图2.41所示，已知活塞直径d = 10 mm,丝杠导 程S =2 mm,装置内油液的体积弹性模量K =1.2X105 MPa。

当压力为1个 大气压(p沁0.1 MPa)时，装置内油液的体积为200 mL若要在装置内 a形成21 MPa压力，试求手轮要转多少转？则有:AV=-^V = - (21 x 106 一°」x 106)x200 =3.48 (mL)兀而，AV= — d 2Sn4故,=22.15 (转)4AV 4 x 3.48 x 10 -6n= =兀d2S 兀 x (10 x 10-3)2 x 2 x 10-32.16如图2.42所示，液压泵的流量q =25 L/min,吸油管直径d =25 mm,泵 口比油箱液面高出400 mm，管长l = 600 mm如果只考虑吸油管中的沿程 压力损失△P”，当用32号液压油，并且油温为40 °C时，液压油的密度p = 900kg/m3,试求油泵入口处的真空度是多少？解:4q兀d 24 x 25 x 10 -3兀(25 x 10-3)2 x 60= 0.8488 (m/s)R =Ud = 0.8488x25x 10 ' =663.125<2320，所以液体是层流e V ―0.32 x 10 - 475九= = =0.1131R 663.125e75AP沿皿占学=°」131x 600g x900*084882 =880-5 (Pa)25 x10-3 x 2忽略液柱高影响，油泵吸油口的真空度为p =101325 — 880.035=100444.965 (Pa)v2.17沿直径d = 200 mm，长度l = 3000 m的钢管(s = 0.1 mm)，输送密度 为p = 900 kg/m的油液，流量为q = 9x104 kg/h，若其粘度为V = 1.092 cm2/s，求沿程损失。

90=200 mm，解：q= =0.0278 (m3/s)3600 x 0.9流速u = — = 0.0278 =0.884 (m/s)A 兀 n c 2x 0.22R = 0.2 x 0.884 =1619 < 2300，液体流动是层流75九=Re75 —0.0461619沿程损失尸I釜=0.046 6辔* ^=27-48 （米油柱）Ap= p gh =900x9.81 x 27.48=2.426 x 105 (Pa)l2.18 如图 2.43 所示水的管路，已知：d = 300 mm, l = 500 m； d = 250 mm,1 1 2l=300m；d=400mm，l=800m；d =500mm，l =800m；d =500mm，2 3 3 AB AB CDl =400m°B点流量为q =300 l/s,液体粘度0. 0101cm2/s,并设九=九=九CD 1 2 3计算全程压力损失是多少？解：全程压力损失切沿=J卜•些心b+AB BCpu 2BC2CD dl-CDpu2CD2CDAp =X LBC 1 d1pu2 l4 =k -22 2 d2pu2 l2 =九 T-2 3 d3pu23+ d 2u + d 2u = q2 2 3 3由于九=九=九，则有123dlu 2= —u 22 dl 112dlu 2= —u 23 dl 113解得：u= 、1 , id I \dl , I兀 d 2 + 1 - d 2 + 丨- d 2I 1 \dl 2 计d l 3 丿1 2 f 1 3=0.213 (m/s)u =0.251 (m/s)2u =0.194 (m/s)3duR = =63139.6e1 VduR = 22 = 62005 e2 VduR = 3 3 = 76831.7e 3 VA/d = 0.00033, A/d = 0.00025, A/d = 0.0004。

123查表：£ =0.1 (mm),则九=0.02,九=0.02,九=0.021 2 3假设成立，故：l pu2 500 1000 x 0.2132Ap =X 亠-4 =0.02x x =753.1 (Pa)bc i d 2 300 x10-3 2i4q 4 x 300 x 10-3 /u = = =1.528 (m/s)AB 兀d2 兀.(500 x 10-3)2ABd u 500 x10-3 x 1.528R = AB AB = =756435 >2320,液体流动是紊流eAB V 0.0101x10 -41000 x 1.52822= 46695.7 (Pa)九 AB= 0.025A a l PU2 c 心 800Ap =A -ab - AB =0.02xAB AB d 2 500 x10-3ABu = u ,九=九=0.025 cd AB CD ABA a l PU2 400 1000 x 1.5282 ccc — c 小、Ap =X -cd-- cd =0.025x x =23347.8 (Pa)CD CD d 2 500 x10-3 2CD所以 Ap =Ap + Ap + Ap沿 AB BC CD=46695.7 + 753.1 + 23347.8 =70796.6 (Pa)2.19如图2.44所示,液压泵从一个大容积的油池中抽吸润滑油，流量为口= 1.2L/s，油液的粘度OE = 40,密度p = 900 kg/m3,假设液压油的空气分离压 为2.8米水柱，吸油管长度l = 10 m,直径d = 40 mm,如果只考虑管中 的摩擦损失，求液压泵在油箱液面以上的最大允许安装高度是多少？( 6 31 \解：油液粘度…冋E -吋卜10-6=2.9224 x 10-4 (m2/s)=130.7 << 230040 x 10-3 x 4 ,2 x10-3 u d 兀 X(40 x10-3.75 75故为层流，九=一 = =0.5740R 130.7e900 x4x1.2x10-3沿程损失…dpu 2=0.5740x1040 x10-3(40 x10-3=58885.34 (Pa)空气分离压Ap分=2.8x 1000x9.81=27468 (Pa)最大安装高度处 101325 - 58885.34 - H -p g=27468 max故H =(101325 - 58883.34 - 27468)/(900 x 9.81)=1.696 (m)max2.20管路系统如图2.45所示，A点的标高为10米，B点的标高为12米，管 径d = 250 mm,管长l =1000米，求管路中的流量q是多少？(沿程阻力 系数九= 0.03,局部阻力系数：入口 Z =0.5,弯管Z =0.2,出口 Z =1.0)。

123解：有效静压头为 H - d - (VB - VA)=7 -025 - (12 -10)=4.875 (m)22dm d 弋武 2 +0 3)2 x 9.81 x 4.8751000 =°.887 (m/s)0.03 x + 0.5 + 0.2 +1.0250 x 10-3q= d2U=^ x (250x 10-3)2 x £7.5=0.0435 (ms/s)2.21已知容器中空气的压力为1.17 05x105 Pa (绝对压力)，空气的温度为 0 °C,经管嘴喷入压力为1.0136x105Pa的大气中，计算喷嘴出口处气流的 速度是多少？解：空气在0C、1.0140x 105Pa时的密度为1.285 (kg/m3),容器中空气的密度为：p =1.285 x01.1705 xl051.0140 x 105=1.483 (kg/m3)p =0.528 p =0.528x1.1705x105=6.18x104(Pa) k0因为p > p,k'2k耳'k -1 P 0I p0丿k-1I.2 x 1.4 1.1705 x 105 x x1.4 -1 1.483‘1.0136 x 105、1.1705 x 105、1.4-11.4丿=149.2 (m/s)3.5 试说明齿轮泵的困油现象及解决办法。

答：齿轮泵要正常工作，齿轮的啮合系数必须大于1，于是总有两对齿轮同时啮 合，并有一部分油液因困在两对轮齿形成的封闭油腔之内当封闭容积减小时， 被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热并使轴承等机件受 到附加的不平衡负载作用；当封闭容积增大时，又会造成局部真空，使溶于油液 中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象 消除困油的办法，通常是在两端盖板上开卸荷槽3.6 齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮 泵的工作压力？答：齿轮泵压力的提高主要受压力油的泄漏的影响通常采用的方法是自动 补偿端面间隙，其装置有浮动轴套式和弹性侧板式齿轮泵3.9 试说明叶片泵的工作原理并比较说明双作用叶片泵和单作用叶片泵各有 什么优缺点答：叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根 部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、 定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔当转子旋转时叶片向外伸出，密封 工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口和配油盘上窗口将油吸入叶 片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液往配油盘另一窗口和压油 口被压出而输到系统中去，这就是叶片泵的工作原理。

双作用叶片泵结构复杂，吸油特性不太好，但径向力平衡；单作用叶片泵存 在不平衡的径向力3.10 限压式变量叶片泵的限定压力和最大流量怎样调节？在调节时，叶片泵的 压力流量曲线将怎样变化？答：调节弹簧预紧力可以调节限压式变量叶片泵的限定压力，这时BC段曲线左 右平移；调节流量调节螺钉可以改变流量的大小，AB段曲线上下平移3.18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nm =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nV是多少？ （2） 如果液压泵的转速下降到500 r/min，在额定压力下工作时，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？⑶在第一种怙况下:(2) -卡- x 江 = 34.7L/muifr 1450% 九 09x600.9x60在笫二种情况下甲£ 叽 0 9x60x0 95答匕液压泵的容积效率”为0.95 T在液JE泵转速为500r/inin时,估餘比流呈为 34.-L;LUirL.槪斥.泉圧第一种怙况下的驱勒功率为也第】种悄况下的岖动功率 为 I.GQxlO^W,4.1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4.3在供油流量q不变的情况下，要使单杆活塞式液压缸的活塞杆伸出速度相等 和回程速度相等，油路应该差动连接，而且活塞杆的直径d与活塞直径D的关系 为：D=（根号2）乘以d.4.65.1 1Z知单杆瀝床iL缸筒100 U111U活谋杆W检抒二刘UHLU匸作压力吗=2 MP-1*沆呈为（?= 10 Umin・冋油背压力为= 0-5 MPei，试*活樂往复运功时的推力利运 动速惟■=：解：门）无杆胖进油吋：百=尹"-严总=二[3 一产十严fZ']4-l.OSxlO4 N[(2x106-0,5x104)x0.12 + 0.5x106x0.052= 0.785xlO4 N10xl0> =0.028 nvs才((M—用)泅答：当尢杆腔进汕时的活蜜推力是LOS"，N,运动速度0.021 nr's：当育杆腔进 油时活塞的推力是0.875诃JQ,筵动速度是0.028皿齢4.75.2已和单-杆懑爪缸缸筒电径活菲杆.苴於沖=3、hub，泵供油流量为= 10 L/miii,试求’（1）液床缸弄幼述接时的运功速度：＜2）若制.在差型阶段所能克服的外负载尸=1OODN，缸内油液压力有多大（不计管内压力损失）?W； 1)U =10x10」111^1000= 1.04XlPa答：液用缸產动连接时的运0.1-insf若缸在苣动阶段所能克服的外负载 ^-1 000 N时，缸内油液压力1.04MPa.4.85.3 一林塞缸柱塞固定,缸简运动.甩力油从空心柱塞中通入•压力为p 流最为护 的 筒总径为弘 柱塞外M 乩内扎H往为％»试求柱塞缸欣产生的推力严和运功速.也“答士柱索壯所产生的推力等运幼速度等丁p-—4 -//_4.95A 如題£4圈所加的叶片泵*铭牌参数q= ISL/mui. p=^ MPa,设活罪克径刀= 00 nnu,活樂卜T |7栓川=蛭0 m】n+在不计压力损先且^28 000 N时，试求在挥图示悄况 下床力表的折示」卞.力崔多少？ 31 =2 MPa ）解:

工进时（无杆腔进油，非差动连接）可驱动的负载 为卩=25 000N，回油背压力为0.25 MPa,采用额定压力为6.3 MPa、额定流量 为25 L/min的液压泵，试确定：（1）缸筒内径和活塞杆直径各是多少？ （2）缸 筒壁厚（缸筒材料选用无缝钢管）是多少？解：（1）活塞缸直径：d二 凹兀v1 0兀 x 60 x 6缸筒直径：D =:组 + d2 = ：4x25x10“ x60 + 0.0732 = 0.103 m 种2入按国家标准规定，取活塞杆直径d = 70 mm， d = 100 mmp Dn(2) p = 6.3MPa < 16 MPa, p = 1.5P = 1.5x6.3 = 9.45 MPa, 6 =—— n y n 2g取n = 5 ；材料取普通碳素钢Q235，则:二 420mmMPa二 9・45 % 1°6 % 04 5 二 5.6252 % 420 % 1065.1现有一个二位三通阀和一个二位四通阀，如题6.1图所示，请通过堵塞阀 口的办法将它们改为二位二通阀问：（1）改为常开型的如何堵？ （2）改为常 闭型的如何堵？请画符号表示（应该指出：由于结构上的原因，一般二位四通阀 的回油口 O不可堵塞，改作二通阀后，原O 口应作为泄油口单独接管引回油箱）。

答：（1）二位四通阀；（2）改为常开（常通）型二位二通阀，堵住B □（但 由于特殊结构O 口不接）；（3）改为常闭（常断）型二位二通阀，堵住A 口堵住A 口堵住B 口，但由于特 殊结构O 口不接A B5.86.2题6,2图中溢流阀的调定圧力为5 MPa，减冷.阀的调定力为2.5 MPa,愷液圧制的 无杆腔面积九=50cm 二位三通阀；（2）改为常开（常通）型二位二通阀，堵住B 口；（3）改 为常闭（常断）型二位二通阀，堵住A 口 ,液毓通过卑向阀和非工作状态下的减压阀时，其払力损先分 别0.2 XlFa和（MKJFau和 当负戦分别为DkN、了严和dOkN时，〔1）液压紅能否 移幼？ （2） A. BfUC ［点床力数佰备为多少？解：液HI況快速牢载辿动，化=0*考虑到单向阀的压力损失，则^ = 02MP3r考虑剑非工作伏态下的减压阀压力损先，^ = 0.5MPa.厂…’ F 7.5xlO3 d _F= /.?kNn pc = 一 = = 1.1 MPaA 50x10^考虑到单向阀的压力损失,则1.7MPa.小于减压阀的调宇压力.老虑非工作状态下的减压阀的压力损先.则F 30x103^, = 2.0 hiPEi 液压缶I 能廷功；A = 30kN.蜕=—= =6MPa◎ " A 50x10^液压肛不陡运动.单一向阀不诡打开，液用阀处〕-丨一作狀态，=2.5 MPa ,题图6.55.7+5.964川先导式滥流阀调节額压泉的扭力，但不论如何调节手轮，压力表显示的泉压都很 低「把陶拆丁报倉，看到待零件都完好.无损，试分析液卅余爪力低的拯因：如果压力表显 示的泵压都很高.试分祈液片泵压力高的原因・（分析时参见先导式隘流阀「作瓯理图 6.16）答；液压泵压力低的原因可能是阻尼孔被堵死，液压泵压力高的惊因可能是先导阀被 堵死"6.5 如題Gd图所小的液床系统中”外溢流阀的调注斥力分別为一I 一斗hIP「 ?s = MPa和池= jMP取 试求在系统的负载趋于无限大时，液出泵的工作生力是爭 :少？（3）图中，二亍溢流阀串联°肖负载总「无穷大时+则三个襦流阀部必须工作. 则几二宀一础—&二沁皿壯m Ara-题團6-65.12+5.13(b) 中.二牛灌流阀并联「半负载趋丁-无穷大时.遇必须工作，而盘的溢流压力取 抉丁远程调用阀缶B取决丁V.所PAP^ = Pc = 2MPaz6.6在题6.(5图所祜两阀组中，设两减压阀诡圭压力-大一小(四a翎〕,并且所在支路有 定谢的负载■:说明丸路的出口金力取决丁-咖个减压阀？为什么？答：1叮阴中，两个戚用阀串联.且网占內.寺负载鈕「无穷丈时•支路出口斥力取 决Y B阀。

因为调定压力低的E阀先门仁 燃后是碉足乩力高的A阀I '.ft，故支路从力 取决丁调定用力低的E阀.5)图中.凹个菽压阀井联.支路出口压力収决「人阀，当负载趟「无穷大时，出II 床力达到丹时，R阀丄柞，而此时A阀阀口全开，由T A絢出口用力高丁• B阀岀口乐 力，呦P阀立刻关闭，当压力升高达到月代时「丸阀工作「故支路圧力収决1 •调定圧力高 的A阀-6.7圧系统有足够负载的悄况下，光导式溢流阀、减爪阀及调速阀的进、出油口可否对讷 I：作？苦对调会出埋什么现彖？答；若是先导式溢流阀的进、出油口对调匚作，则溢流關不起溢流作用「液床亲的匚 作用力不能恒迳，泵的圧力将頂过额足床力*泵将损坏：若是减卅阀的进、岀油口对训I 作，则碗圧阀不起减压作用；若处调連阀的进、出油」对调工作’则调速阀不起调速作 用°5.10+5.11JS 西 1~^~1 囲• s题图$96.8任懸圈氐8所用的系统中*溢流阀的调定宙力为4 MPa,如果阀芯阻尼小扎造成的锁 矢不计，试判断下列情况卜压力表的读数是彩少7 (J ) YA Etfr电.负戦为尢穷大；(J YA 断电，负载压力为2MP和(3) YA通电：负载压力为2MP菇答：(1) YA.断电，负载为无;穷大时，斥力表的逹数洌.=斗MPa：(2)YA断电*负载床力为2MPa时,丹C MPa；(3> YA通电；负载2MPa时.丹=叽6.9 如题氐9图所示，顺库阀的训整11<力拘^A=3MPa、潘流阀的调幣压力为 = 5MP»r试求在下列箱况下A、E点的压力是芳少？(1)液压缸运动时”负载压力化一=斗1<1?恥 ⑵ 负载压力化=iMPa； (3)沾.塞运动到右端时.答：〔1)液压缸运幼员=4\回时，则丹=^=4 MPa： ◎｝仇=1 MPa时，则昴=1 MP筋尹s=3 MPa；门)活寒运动到右端时，则pk=p&= 5\[P8r7.267.26如题8.1图所示,液压泵输出流量q = 10 L/min，液压缸无杆腔面积 pA】=50cm 2 ,液压缸有杆腔面积A 2 = 25cm 2。

溢流阀的调定压力p = 2.4yMPa,负载F=10 kN节流阀口视为薄壁孔，流量系数Cq = 0.62油液密度P = 900kg/m 3试求：(1)节流阀口通流面积at = °.°5 Cm 2和A厂 o.°icm2时的液压缸速度u、液压泵压力p、溢流阀损失AT和回路效率 p y耳；(2)当人卩=0.01 cm2和人卩=0.02 cm2时，若负载F二0,求液压泵的压力p和液压缸两腔压力p和p各为多大？ (3)当F=10 kN时,p 1 2若节流阀最小稳定流量为q = 50 x 10-3 L/min，所对应的A和液压缸速度uj min T多大？若min将回路改为进油节流调速回路，则A和u .多大？把两种结果相比较能说明什 T mm么问题?(1) at = 0.05时：如果溢流阀不溢流’则通过节流阀的流量Aq =t *T A1q = 5 L/min 即 q 二q =0.833*10-4m3/sp T 2=C AdTq 2p 0.8332 x 10-8 x 9002 — 2C 2 A 2 2 x 0.622 x 0.052 x 10-8dT— 0.325MPa，液压泵的压力：Pp - £ +竽1110 x 10350 x 10-40.325 x 106 x 2550— 2.163 MPap < p，则溢流阀损失Ap — 0。

P y y液压缸两腔压力：P =P =2.163MPa P 二△P=0.325MPa1 p 2节流损失： △P =P q =0. 325*106*0. 833*10-4=27. 0725WT 2 2液压缸速度u -红— —0.0333 m/s,A 60 x 50 x10-41回路效率：耳— pqPP10 xl°3 x O.0333 — odd2.163 x106 x10 x 10-360A — 0.01 cm2 时，T同理由上述求解过程可得 Ap — 8.125 MPa， 可知由 于液压泵的压力P =54.075MPa 则 p > p ，p P y则有：液压泵的压力应为你-p - 2・4MPap A F 2.4x106x50 10x1032525 x 10 - 4 — °8 MPaq2Ap — p—1A— 0.62x0.01x10-4x2 x 0.8 x1°6 — 2.614 x 10-5 m3/s900液压缸速度：u — q — x —1.046x10-2m/s,A 25 x10-42q —u A — 1.046 x10-2 x50x10-4 — 5.23x10-5 m3/ s ，11Aq — q - q — p110 x 10-360---5.23x10-5 —11.437x10-5m3/s。

液压缸两腔压力：P =P =2.4MPa P 二△P=0.8MPa1 p 2溢流损失： Ap — p Aq — 2.4x106 x11.437x10-5 — 274.48W yp节流损失： △P=Pq=0.8*106*2.614*10-5=20.912WT 2 2回路效率：耳Fu 10 x 103 x 1.046 x10-2= = =0.2615q p 10 x 10-3^pp x 2.4 x106602）由（1）可知，假设溢流阀不工作时，A = 0.01 cm2, Ap = 8.125MPa，因TpA11=ApA 则有 p = 4.06 MPa>p，2 1 y由此可知与假设矛盾，因此假设不成立A 二 0.02Tcm2, Ap = 2.03MPa，因为 F = 0p A = ApA 贝U有 p = 1.02 MPa < p ，1 1 2 1 y由此可知假设成立当A= 0.02cm2 时，p=pTp1当A= 0.01cm2 时，p=pTp1q50x10-6=1.02 MPa,p = 2.4 MPa， py2umin-j-min A2卩2 = Ap = 2.03 MPa；=旦红=4.8 MPa；A2=3.33 x10-4 m/s60 x 25 x10-4由（1）可知 Ap 二 0.8 MPa50x10-660 x 0.62 x=3.19 x10-42 x 0.8 x 106cm2900若改为进口节流回路umin= 1.67 x10-4 m/s， A1AT= 4.51x10-4cm2。

进口节流调速回路能获得更低的稳定速度u