《液压与气压传动》姜继海第1-7章课后习题答案(全)
最新资料推荐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，具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40c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32mm2/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最新资料推荐程的有关规定，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2理想液体伯努利方程：z——constg2g实际液体伯努利方程:2Pl 1 1 P2C z2g 2g g2ghw2.5 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?F解：取B—C等压面，由霞：F因为D—B为等压面，故正uiJH取M水平面为等压面,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Si = 25 mnrj大柱塞 直径D = 50 mm,重物产生的 力F2 = 50 000 N ,手压杠杆比 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 Fi为多少时，才能举起重物？(3)在不计泄漏的情况下，题1.5图杠杆上下动作一次，重物的上升高度S2是多少？解：(1)F2 50000A2 - (50 10 3)225.46 106Pa = 25.46 MPa(2) FpA125.46106—(10103)22000N4l25F1F-2000——100NL500A1d2102(3) S2S1—S1(—)225(—)21mm答：密封容积中的液体压力A2D50p=25.46MPa,杠杆端施加力F1=100N,重物的上升高度S2=1mm2.7一个压力水箱与两个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pg是多少？解：由等压面概念：pd=p°Hg(ed)pd=pcH2O(cd)pb=pcHg(cb)pgas=pa=pbH2O(ab)整理：pgas=p。
Hg(cebd)”bdca)最新资料推荐（pa为e处大气压力）2.8如图2.34所示的连通器，内装两种液体，其中已知水的密度1=1000kg/m,h1=60cm,h1=75cm,试求另一种液体的密度是多少？解：取等压面1 — 1列方程:P左=Pa51P右=Pa2gh2h22.9水池如图=45 ,2.35侧壁排水管为0.5 0.5 m m的正方形断面，已知,不计盖板自重及银链处摩擦影响，计算打开盖板的力h = 2 m, T是多少？解:盖板所受的总压力,F= ghGA = 1000 9.81 (20.5 sin45 ) 0.5 0.5= 5338.54(N)压心位置，C =2sin 450.54122 0.5(sin 45 2 ) =3.09 (nj)0.52对钱链力矩平衡,F( csin 450..5cos455338.54 (3.09T= 2sin450.5 cos45)-=3949.66(N)2.10如图2.36所示的渐扩水管，已知d=15cm,D=30cm,Pa=6.86X104Pa,Pb=5.88x104Pa,h=1m,b=1.5m/s，求(1)a=?(2)水流的方向，（3）解：（1） q=—D24压力损失为多少?B=—d2 A4_D2A=d7(2)A点总能头四-L=6.86104-6二=8.83(mHO)g2g10009.8129.81242B点总能头EB-Ah=5.88101.51=7.11(mHO)g2g10009.8129.81故水流方向为由A到B(3)能头损失为8.837.11=1.72(mg压力损失为：1.7210009.81=1.69104(Pa)2.11如图2.37中，液压缸直径D=150mm,活塞直径d=100mm,负载F=5X104K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缸内的液体压力是多少？解：(a)F=—d2p44Fd7-4 5 104 (100 10 3)2=6.37 106 (Pa)(b)F=—d2p44F4=6.37 106 (Pa)451032(10010)2.12消防水龙软管如图2.38所示，已知水龙出口直径d=5cm,水流流量q=2.36m3/min,水管直径D=10cm,为保持消防水管不致后退，试确定消防员的握持力为多大？4 10002.36解：Fx= q0= q604d2(5 10 2)22- = 787.94(N);向左 4 1000Fy = 0 q22.36604D22 2(10 10 )= 196.98（N）;向上握持力：Fx=Fx，Fy=FyF=JFT~~F7=N'787.942196.982=812.19(N)握持力方向（右下）Fyx196.98/C=arctg——=arctg=14.04；Fx787.942.13 如图2.39中所示的压力阀，当p=6MPa时，液压阀动作。
若d=10mn^d=15mmp=0.5MPa试求：（1）弹簧的预压力Fs；（2）当弹簧刚度k=100N/mm时的弹簧预压缩量xmrm已知水管直径 D = 10 cm,水管总长L = 1 000m he = 3 m,求流量=1.0 ,弯头1=0.31 L 2 ,斛：h0= (入口D 2g解：(1)力平衡关系：Fs=(p1p2)-d12=(61060.5106)—(10103)2=431.97(N)44(2)由于Fs=kx0Fs431.97贝^有x0=—==4.32k1002.14 虹吸管道如图2.40所示,q是多少？（局部阻力系数：入口（,沿程阻力系数入=0.06）2弯头出口）2gh入口弯头出口0.063100010102=4.985100.50.31.03(m)10 3 (m3/S )=<4.98510329.81=0.313(m/s)q=—D2=—(10101)20.313=2.4644丝杠导2.15 压力表校正装置原理如图2.41所示，已知活塞直径d=10mm,当压力为1个 若要在装置内最新资料推荐程S=2mm装置内油液的体积弹性模量K=1.2X105MPa大气压(pa0.1MPa)时，装置内油液的体积为200mb形成21MPa压力，试求手轮要转多少转？V则有:v=-VL=(211060.1106)200而,故,1.2109=3.48(mL)V=—d2Sn44Vn=——=d2S43.48106(10103)22103=22.15(转)2.16如图2.42所示,口比油箱液面高出液压泵的流量q=25L/min400mm管长l=600mm,吸油管直径d=25mm泵压力损失^R,当用32号液压油，并且油温为900kg/m3,试求油泵入口处的真空度是多少？如果只考虑吸油管中的沿程40C时，液压油的密度解:4q d2Re=—=425100.8488 25 10 = 663.125 2320,所以液体是层流。
75R———二0.1131663.125p沿==0.11316001039000.84882325102=880.035(Pa)忽略液柱高影响，油泵吸油口的真空度为pv=101325880.035=100444.965(Pa)2.17沿直径d=200mm,长度l=3000m的钢管(=0.1mm),输送密度为=900kg/m3的油液，流量为q=9104kg/h,若其粘度为=1.092cm27s,求沿程损失解：q=—90—=0.0278(nVs)36000.9流速=9=0.0278=0.884(m/s)A—0.2240.20.88：=16192300,液体流动是层流1.09210475751619=0.046l 2沿程损失hl= = 0.046d 2g3000 回; 27.480.2 2 9.81(米油柱)p= ghl = 900 9.81 27.48= 2.426 105 (Pa)2.18 如图2.43所示水的管路，已知:d1 = 300 mm, l 1 = 500 m ; d2 = 250 mm,12=300m；da=400mm13=800mdAB=500mimlab=800mdCD=500mim1cd=400mB点流量为q=300l/s，液体粘度0.0101cm2/s,并设1=2=3,计算全程压力损失是多少?解： 全程压力损失 p沿; AB —AB- ：dAB 2l BC Ed BC 2lCDCD ~T~ dCD2CD2Pbc =L1 d11 l 22 ― 2 d2l3d3一d；1df2d33=q4由于1=2=3,则有d2l1d1l2 d3l1dll3解得：尸2d2l12d3l12d1d2d3■dil2,dil3=0.213(m/s)2=0.251(m/s)3=0.194(m/s)d11R产1=63139.6Re2=d^=62005d33Re3=上月=76831.7查表:/d1=0.00033,/d2=0.00025,/d3=0.0004。
0.1(mm,1=0.02,2=0.02,3=0.02假设成立，故:500300 10 3- 21000 0.213 =753.1 (Pa)2_1ipBC—1d12—=0.022—4qAB—2dAB(m/s)dABABReAB-5001031.528_40.01011047564352320,液体流动是紊流ab=0.025Pab=lABABydAB2-AB=0.022800500103210001.528=466957(Pa)CD=ABAB=0.025Pcd=lCDCDr-dCD2-CD=0.025240050010321000卜528=23347.8(Pa)pABpBCpCD 最新资料推荐 = 466957 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q= 1.2L/s ,油液的粘度E = 40 ,密度 =900 kg/m 3,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？解：油液粘度:6.31 67.31 E 10E= 2.9224 10 4 (吊/s)Re=—=3 4 1.2 10 340 10 23 240 10 32.9224 10 4= 130.7 2300故为层流,75 75 c 八=—= =0.5740130.7900沿程损失「沿二一 d2——=0.574021040 10234 1.2 103-^40 10 3=58885.34(Pa)(Pa)空气分离压p分=2.810009.81=27468最大安装高度处10132558885.34Hmaxg=27468故Hmax=(10132558883.3427468»(9009.81)=1.696(nj)2.20 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=250mm,管长l=1000米，求管路中的流量q是多少？(沿程阻力系数=0.03,局部阻力系数：入口(1=0.5,弯管(2=0.2,出口(3=1.0)。
解：有效静压头为Hd(BA)=7025(1210)=4.875(项22l24.875=(-i23)——d2g2 9.81 4.87510000.03 -3 0.5250 10 30.2 1.0= 0.887(m/s)q=-d2=-(250103)2V77=0.0435(n3/s)442.21 已知容器中空气的压力为1.1705105Pa(绝对压力)，空气的温度为0C,经管嘴喷入压力为1.0136105Pa的大气中，计算喷嘴出口处气流的速度是多少？3.解：空气在0C、1.014010Pa时的密度为1.285(kg/m),容器中空气的密度为：__50=1.285= 1.483 (kg/m3)1.170510""Z-51.014010pk=0.528p0=0.5281.1705105=6.18104(Pa)因为pPk1.4 11.0136 105 1.4一 一 51.1705 10k12kp0 1k 1 0P_~=21.41.1705105P01，1.411483=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最新资料推荐片往里缩进，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2.5MPa,当转速为1450r/min时，机械效率为qm=0.9由实验测得，当液压泵的出口压力为零时，流量为106L/min;压力为2.5MPa时，流量为100.7L/min，试求：（1）液压泵的容积效率“V是多少？（2）如果液压泵的转速下降到500r/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？火10612}5二/%%%=却°x106x0.95=34.TLiiHii"1450（3）在第一种情况下：叮声叮械09x60在第二种情况下：P=各二^L=2.5.10，篦34户x10—=16g.]01w叮桁0.9x60x0.95答t液压泵的容积效率q产为95,在液田泵转速为时，拈笄其流量为液/赧在第一肿情况下的驱动功率为4DItA”.在用：种情况下的用功功率为I他：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最新资料推荐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已111mH■海ElJL用工筱Q-WOinnu活就杆衣片LfT瓜力丹1TAIPEt流易为/二LUl/min,回油背用力为居=0+5MPr试求活塞传复运动时的椎力和运动速度.,1)尢杆督进汕财：F、=piW-/心=[(y>T-Py\D4-]7j=-x[(2xl0d_0,5xl0*)x0j-+0^xl0*x0ra?2]=108x10"NqlOxlO-1=-=0.021皿sM-x04-x604K=--[lA—必必"—用"’]4j^=jx[(2xl0(-0j5xl06)x0.1i-2xl0ix0.05-]=0+785xl04N4二0.期ms_q_]0zl0-JW三x(01-06)m604答t当无杆股延油时的活雏推力是LU8104N,运砂速度是0.021mk当有杆腔遇油时泡塞的推力是冉75X104N,运动速度是4.75」已知单内液压筒件在Z>=£0mnir活塞杆行彳tH=35mui,泉供池泣星为g=lOLmm,试求।(1)灌压缸条动连揍时的运动速放J(2)若缸在圣动阶段所能克服的外负载产■1000$缸内汕液压力有荽大(不计管内压力损失T?解：(I}u=q=——=0,17ws-Z-x0.035'>6044-x0,035244S=液压缸差动连接时的运动速度是0」7皿曲若缸在①功阶段所能克服的外负我产=IQOON时.缸内油液压力是LOIMPa.4.8 最新资料推荐53一柱底缸柱岌固定，相筒运动，压师从空心柱用中箱元出力为产，流后为外御筒内径为少，柱意外沦为扇内孔苜径为4，成求柱塞缸所产生的推力F和运动速度u・解才F—pA——#p,V=一二-'r一4,K三产筌/4杏才柱塞缸所产生的推力等丁尸二三/产，运动速度等丁u二士L4n#4.95.4加题5』图所小的叶片泉，鹉牌参数为q=1雷LAuin.r=&3MPa.设话塞H径2=如皿，语邂杆H及H=60ntm,在不计压力助失且/=”000N时.试求在各图小储猊下张力表的指示张力士妥力？口产工MPa)解;4 4 MPa28000-xQ.092片“28000+2x106x—x(0092-0.06?)(b)p-J--=——=5.5MPa,三M0,田44.10如题5.5图所小的串联油缸.小和斗为有效［作面枳,方和£是两活塞杆的外纨任不计损失的伯瓦F，试求产1，人%和％各是苏少？-A（fr,Pa=1蒯由J内耳=4+4鹏出用办公醉士由4.得”;口］=—^,5=1=F?„_A.।，4'd5.&如题56图所小的并联油缸中tM二W，个B，当油缸上的活塞运动时.优求4.115、”，粕肢JI-余的I1」人为白 芹是之小f . •*■八解［已知［F、~> 、包5上用=4, 当油阿W动作时,而油缸I不运动，此时%cE必=—，U=Uiff——EAyW4.12设计一单杆活塞液压缸，要求快进时为差动连接，快进和快退（有杆腔进油）时的速度均为6m/min。
工进时（无杆腔进油，非差动连接）可驱动的负载为F=25000N,回油背压力为0.25MPa,采用额定压力为6.3MPa、额定流量为25L/min的液压泵，试确定：（1）缸筒内径和活塞杆直径各是多少？（2）缸筒壁厚（缸筒材料选用无缝钢管）是多少？解：（1）活塞缸直径:d叵J42510——600.073m..v01606缸筒直径：D出d2J'Il支°.07320/03m按国家标准规定，取活塞杆直径d70mmd100mm(2) pn 6.3MPa 16 MPa, Py1.5% 1.5 6.3 9.45 MPa,PyDn取n5;材料取普通碳素钢Q235,则:5—5.625mm9.451060.1b420MPa624201065.1现有一个二位三通阀和一个二位四通阀，如题6.1图所示，请通过堵塞阀口的办法将它们改为二位二通阀问：（1）改为常开型的如何堵？（2）改为常闭型的如何堵？请画符号表示（应该指出：由于结构上的原因，一般二位四通阀的回油口不可堵塞，改作二通阀后，原口应作为泄油口单独接管引回油箱）答：（1）二位四通阀；（2）改为常开（常通）型二位二通阀，堵住B口（但由于特殊结构口不接）；（3）改为常闭（常断）型二位二通阀，堵住A口。
堵彳3EB口，但由于特殊结构O口不接堵彳主A 口P OA BP O（1）二位三通阀；（2）改为常开（常通）型二位二通阀，堵住B口；（3）改为常闭（常断）型二位二通阀，堵住A口A BPA B堵住B口,即为常开AB堵住A 口 ,即为常开v-/|j'17toP5.86J题图中海流阀的调定压力为减长阀的调定比力为工5\通，谟液压缸的无杆腔面积A=50cm2.液流通过单向阉和非I.作状态下的减田阀时，其压力损失分SiJ0.2MPafll0.JMPa3求：当负载分别为kN、75kN和WkN时，〔11液〕kM年否移地?（2）A,B和C三点压力数值伴为今少？箫：F=0,液卡缸快速空载运动IM=0，考宓到单向阀的H；力摘失.则^^02MPa,考虑到非工作状态卜的减压阀压力损失，〃4=D5MPa.厂一，F75x1^一F=7.5kN.4-=—=t-J,5MPasA50父104考虑到单向阀的用力损失.则为=L7mf*小丁减爪阀的调定1卜力『考虑非H件状志卜的减上周的出力附失.则।…>F30x10$p.-2.0MPa液H；31能运动iF-30kN,pc=.— =.-=6MPn产』A50xl€^液陆缸不能运动丁单响阀不能打开，液尿蒯处F工作状态，pB=2.5MPap^—SXtPfia题图155.7+5.964用光牙式济而阀调节液味泉的左力，但小论如何调节手轮.张力表显示的泉,+郡很卷把陶拆下怆杳，看到各零件都完好无损.试分析液压泵压力低的膜因;如果压力表显示的泵压都很高，试分析液压泵压力高的原因。
分忻时攀见先导式血流阀工作原理图6.16）管1液压泵压力低的原因可能是阻尼孔被堵死.液乐谷M力高的原因可能是先导阀被笫死“6.5 如题6.5图所示的液压系统中，各端流阳的谣定压力分别为九=工MP*/口=3NPa和/「=±%卬3试求仁系统的负我趋于无限大时,液外泉的T作压力是米少？答：』）图中।三个滞流阀串联+力免裁趋「无穷大时+则三个溢沛阳都必沌匚作，则/十二〃#+『二9Mp文笥敢题图6.65.12+5.13仆，|用中.三个溢流阀并联.当负载岩于无穷大时.事必须工作，而a的溢流压力取盘于远程调小脚风H取决JG所以"市二夕r:6.6 在题6.6图所示的胭组中，设网减压阀调定田力一大一小（"A匹），并且所在支睇有足城的负战匚说明支跷的出口压力取出丁腺个城压阀？为什么？（8）图中，两个城珠阀串践.且#当负载於「无为大时，支路出口出力取决卜BHQ.因为话定压:力低的E唱先I件.然后是调定H；力高的A陶I作，故土路压力取决丁•调定压力低的H糊. 答上11)液压动/t=4MPa时t则栈=匹=4MPaj(2)范=1MPa时.则外=1用心萍＜3MPM⑴油案运动到右湍时，则.・曲_*正匕7.26第7章液压与气压传动基本回路思考题和习题7.1 减压回路有何功用？答：减压回路的功用是：使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力；也可采用两级或多级调压的方法获得两级或多级减压；还可采用比例减压阀来实现无级减压7.2 在什么情况下需要应用保压回路？试绘出使用蓄能器的保压回路答：执行元件在工作循环的某一阶段内，若需要保持规定的压力，就应采用保压回路参见图7.107.3 卸荷回路的功用是什么？试绘出两种不同的卸荷回路答：卸荷回路的功用是使液压泵在接近零压的情况下运转，以减少功率损失和系统发热，延长泵和电机的使用寿命参见图7.137.4 什么是平衡回路？平衡阀的调定压力如何确定？答：为了防止立式液压缸及其工作部件因自重而自行下落，或在下行运动中由于最新资料推荐自重而造成失控失速的不稳定运动，在回路中设置平衡阀，这就是平衡回路平衡阀的调定压力应由液压缸及其工作部件重量而定7.5 进口节流阀调速回路有何特点？答：进口节流阀调速回路特点从三方面分析：1 .速度负载特性，a.在节流阀通流面积一定时，负载越小，这种回路的速度刚度越大：b.在负载一定时，节流阀通流面积越小，回路的速度刚度越大；c.增大液压缸有效面积和提高液压泵供油压力可提高这种回路的速度刚度。 2 .最大承载能力：在供油压力调定后，这种回路的最大承载能力是不变的3 .功率特性：这种回路既有溢流损失，又有节流损失，故回路效率低，特别是在负载和速度变化较大时故这种回路常用于负载恒定或变化小调速范围不大和无速度稳定性要求的小功率系统中7.6 出口节流阀调速回路有何特点？答：出口节流阀调速回路与进口节流阀调速回路的特性基本相同但承受负值负载能力比进口节流阀调速回路强，运动平稳性也比进口节流阀调速回路好又因油经节流阀直接回油箱，故散热条件比进口节流阀调速回路好故这种回路的应用场合也与进口节流阀调速回路基本相同，特别适用于负值负载7.7 旁路节流阀调速回路有何特点？答：旁路节流阀调速回路特点：1 .速度负载特性：a.在节流阀通流面积一定时，负载越大，这种回路的速度刚度越大；b.在负载一定时，节流阀通流面积越小，回路的速度刚度越大；c.增大液压缸有效面积和降低液压泵供油能力可提高这种回路的速度刚度；2 .最大承载能力：随着节流面积的增加，这种回路的最大承载能力减小；3 .功率特性：这种回路只有流量损失，无压力损失，故回路效率较高这种回路适用于功率较大，对速度稳定性要求不高的场合7.8 为什么采用调速阀能提高调速性能？答：由于调速阀有定差减压阀能自动保持节流阀前后压力差不变，故能保证通过节流阀的流量不受外界负载变化的影响，故能提高调速性能。 7.9 试分析比较三种容积式无级调速回路的特性答：变量泵和定量马达的调速回路：这种回路执行元件的速度取决于变量泵的流量，调速范围较大，可以连续的无级调速；执行元件输出力由负载决定，不因调速而变化，又称恒转矩调速回路由于泵和执行元件的泄漏，引起速度下降，故有速度随负载增加而下降的特性定量泵和变量马达的调速回路：这种回路执行元件的速度取决于变量马达的排量当负载功率恒定时，若调小马达的排量则马达的转数增加、转矩减小，故又称恒功率调速由于马达的转速不能太高，排量不能调的过小，故调速范围很小变量泵和变量马达的调速回路：这种回路执行元件的速度可通过调节变量泵和变量马达的排量实现，因而扩大了调速范围有较高的工作效率，适用于大功率的场合7.10 试绘出三种不同的快速运动回路答：三种不同的快速运动回路是：差动连接回路；采用蓄能器的快速运动回路；双泵供油回路，参见图7.37,7.38,7.397.11 什么叫差动回路？答：利用液压缸的差动连接，使泵输出的油液和缸有杆腔返回的油液合流，进入缸的无杆腔，实现活塞快速运动，这种连接方法的回路称差动回路最新资料推荐7.12 如何利用行程阀实现两种不同速度的换接？答：正常时，泵输出的油直接流入油缸，活塞快速运动；当活塞杆上的挡块压下行程阀，使液压泵的油经节流阀进入油缸，这时转为慢速。 这种方法可实现两种不同速度的换接7.13 如何利用两个调速阀实现两种不同速度的换接？答：利用两个调速阀并联，由换向阀换接，两调速阀各自独立调节流量，互不影响，实现两种不同速度的换接，还可以利用两个调速阀串联，当电磁阀将第2个调速阀短路时，得到一种进给速度，第2个调速阀不短路时，得到第2种进给速度，在第2个调速阀开口面积比第1个调速阀开口面积小的情况下可以各自调节流量7.14 如何使用行程阀实现执行机构顺序动作？答：A,B两缸，正常运动时油经行程阀一侧流往A缸，当A缸运动到位，活塞杆上的挡块，压下行程阀，行程阀换向，油经行程阀另一侧流往B缸，从而实现执行机构顺序动作7.15 如何使用顺序阀实现执行机构顺序动作？答：利用顺序阀的压力调节实现执行机构顺序动作例如A,B两缸，缸B接一顺序阀，调定顺序阀的压力，使之大于缸A的最大工作压力压力油先进入缸A,实现动作，A缸行至终点后压力上升，压力油打开顺序阀进入B缸，实现动作如此实现A,B两缸顺序动作7.16 如何使用延时阀实现执行机构时间控制顺序动作？答：利用延时阀的时间控制实现执行机构时间控制顺序动作例如A,B两缸，缸B接一延时阀，调定延时时间当压力油进入缸A,缸A动作。 同时，压力油也进入延时阀通往缸B,由于延时阀延续一定时间后，才进入缸B,使缸B动作调节延时阀的时间，便可调节缸A与缸B的先后动作的时间差，实现执行机构时问控制顺序动作7.17 试绘出两种不同的容积式同步回路？答：参见图7.177.18 怎样实现串联液压缸同步？答：两用联液压缸A,B要实现同步，需使缸A的有杆腔的有效面积与缸B的无杆腔的有效面积相等当压力油进入缸A的无杆腔，缸A动作，有杆腔的油进入缸B的无杆腔，使缸B动作由于缸A的有杆腔的有效面积与缸B的无杆腔的有效面积相等，故两缸的动作同步7.19 怎样实现并联液压缸同步？答：用同步缸来实现并联液压缸同步即用一个由两个尺寸相同的双杆缸（也称同步缸）连接此面积相等的并联液压缸A与B,使双杆缸的a与b腔接缸A缸B的无杆腔当同步缸的活塞左移时，a与b腔中的油进入缸A缸B的无杆腔，使之缸A缸B的无杆腔运动由于a与b腔的面积相等，进入缸A缸B的油流量相等，故缸A缸B的速度也相等，如此实现并联液压缸同步7.20 绘出机械联结的同步回路答：参见图7.527.21 如何利用分流集流阀使执行机构实现同步？答：将分流集流比与两油缸面积比相同的分流集流阀的两分流接口接在两油缸的无杆或有杆腔，分流集流阀的两股油进入两油缸的无杆或有杆腔，使缸同步运动。 当换向后，分流集流阀的集流口起集流作用，使缸同步返回7.22 如何利用电液比例阀使执行机构实现位置同步？答：将电液比例阀的接口接往缸A,缸B与缸A接有位置检测装置当缸B与缸A出现位置误差时，检测装置发出信号，调节电液比例阀的开口度，实现位置同步 最新资料推荐7.23 如何利用电液伺服阀使两个执行机构实现同步？答：将电液伺服阀的接口接往缸A,缸B与缸A接有检测装置当缸B与缸A出现位置误差时，检测装置发出信号，持续不断地调节电液伺服阀的开口度，使缸A跟随B缸，实现位置同步7.24 试设计一双手控制气缸往复运动回路答：参见图7.247.25 试设计一个可使双作用气缸快速返回回路用下列气阀：一个单电控二位五通阀，一个单向节流阀，一个快速排气阀答：参见图7.257.26 如图7.60所示，液压泵输出流量qp10L/min,液压缸无杆腔面积Al50cm2,液压缸有杆腔面积a225cm2溢流阀的调定压力py2.4MPa,负载F=10kN节流阀口视为薄壁孔，流量系数c062油液密度900q.kg/m3试求：（1）节流阀口通流面积AT0.05cm2AT0.01cm2时的液压缸速度、液压泵压力pp、溢流阀损失pr和回路效率；（2）当A,0.01cm2和Ar0.02cm2时，若负载F=0,求液压泵的压力p「和液压缸两腔压p力p1和p2各为多大？（3）当F=10kN时，若节流阀最小稳定流量为qtmin50103L/min,所对应的Ar和液压缸速度min多大？若将回路改为进油节流调速回路，则Ar和min多大？把两种结果相比较能说明什么问题？解：1图示为出口节流调速回路，用液压缸活塞受力平衡方程可求出节流阀的压差：p「AFpA2—5410 5prA1F2410501010000pA225104(Pa)流过节流阀的流量：(1)当Ar0.05cm2时，q2CqArJZp0.620.05104J焉8105=1.307104(m3/s)=7842cm3/minA2q20.0522m/s=313.68cm/min 最新资料推荐大腔需要流量：qcA1313.25015684cm3/min=15.684L/min>qp,阀口开得太大，不可能。 3所以：—=0.033m/s=200cm/minA50流过节流阀的实际流量为:q22A220025=5000cm3/min=5L/min节流阀的前后实际压差为:(CqAT)2 2 (5103290054—)23.25105Pa0.620.05104602PpFA2P100003.25103251045n-421x105Pa=2.1MPaA50104F100000.0330.94ppqp2.1106-010360(2)当AT0.01cm2时，q2CqA,2p0.620.01104,/8105=26.14X10sm3/s=1568.4cm/min曳A21568.4250.010456 m/s = 62.7 cm/minqcA10.010456X50X10*=5.228X5X10^m3/s=3.136.8L/min 4.8 MPa4 100008 10 5=0.8MPa流过节流阀的流量:ATq50 x 1043L/minq C q AT2 P50 10 6CP0.62900 8 10560=3.19X 10 'm2 =3.19X10^cm2=minqr minF50 10 660 25 10 4 = 3.3X 10“ m/s改为进口节流调速回路：（PrP）A1FF10103prp入50^=2X106Pa=2MPap=2.4—2=0.4MPaAr0.62、2 4 105 60\ 900qr min50 10 6=4.5X 10-8 m2= 0.045X 10-2cm2minAi50 10 660 50 10 4 = 0.000 17m/s两种结果比较，说明在节流阀同样的最小稳定流量时：进口节流调速回路的最小速度比出口节流调速回路小，速度调节范围大些；进口节流调速回路的节流损失比出口节流调速回路小7.27 如图7.61所示，各液压缸完全相同，负载F2F1已知节流阀能调节液压缸速度并不计压力损失试判断在图（a）和图（b）的两个液压回路中， 哪个液压缸先动？哪个液压缸速度快？请说明道理答：（a）在图液压回路中，A缸先动。 负载的大小决定了缸压力，因为pA工，AF2pB—,F2>F1,pB>pA,所以A缸先动AA缸动作时，流过节流阀的流量为q「ACAtPa,PaPrPa2B缸动作时，流过节流阀的流量为qrBCAtJ—Pb,PbPrPbq「AqrB因为Pb>Pa,所以Pb 不计管道和换向阀的压力损失试问：（1）欲使液压缸速度恒定，不计调压偏差，溢流阀最小调定压力Py多大？（2）卸荷时的能量损失有多大？（3）若背压阀增加了pb,溢流阀调定压力的增量py应有多大？最新资料推荐解：图示回路中活塞受力平衡方程：P1A1FPbA2PiF PbA2Ai9000__5 _ _ _ _ 。
