液压课后习题答案部分题.doc

第三章3.18 液压泵的额定流量为100 L/min，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=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？解：（1）（2） 34.7L/min（3）在第一种情况下：W在第二种情况下：W答：液压泵的容积效率为0.95，在液压泵转速为500r/min时，估算其流量为34.7L/min，液压泵在第一种情况下的驱动功率为4.9103W，在第二种情况下的驱动功率为1.69103W。3.20 某组合机床用双联叶片泵YB 4/1663，快速进、退时双泵供油，系统压力p = 1 MPa。工作进给时，大泵卸荷（设其压力为0），只有小泵供油，这时系统压力p = 3 MPa，液压泵效率h = 0.8。试求：（1）所需电动机功率是多少？（2）如果采用一个q = 20 L/min的定量泵，所需的电动机功率又是多少？解：（1）快速时液压泵的输出功率为： W工进时液压泵的输出功率为： W电动机的功率为： W（2）电动机的功率为： W答：所需电动机功率是1646 W，如果采用一个q = 20 L/min的定量泵，所需的电动机功率是1250 W第四章4.6 已知单杆液压缸缸筒直径D = 100 mm，活塞杆直径d = 50 mm，工作压力=2 MPa，流量为q = 10 L/min，回油背压力为= 0.5 MPa，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。解：（1）无杆腔进油时： N m/s（2）有杆腔进油时： N m/s 答：当无杆腔进油时的活塞推力是1.08104 N，运动速度是0.021 m/s；当有杆腔进油时活塞的推力是0.875104 N，运动速度是0.028 m/s。4.7 已知单杆液压缸缸筒直径D = 50 mm，活塞杆直径d = 35 mm，泵供油流量为q = 10 L/min，试求：（1）液压缸差动连接时的运动速度；（2）若缸在差动阶段所能克服的外负载F = 1 000 N，缸内油液压力有多大（不计管内压力损失）？解：（1） m/s （2） MPa 答：液压缸差动连接时的运动速度是0.17 m/s；若缸在差动阶段所能克服的外负载F=1 000 N时，缸内油液压力是1.04 MPa。4.8一柱塞缸柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为p，流量为q，缸筒直径为D，柱塞外径为d，内孔直径为，试求柱塞缸所产生的推力F和运动速度。解：，答：柱塞缸所产生的推力等于，运动速度等于。4.9 如题5.4图所示的叶片泵，铭牌参数为q = 18 L/min，p = 6.3 MPa，设活塞直径D = 90 mm，活塞杆直径d = 60 mm，在不计压力损失且F = 28 000 N时，试求在各图示情况下压力表的指示压力是多少？（p=2 MPa）解：（a） MPa（b） MPa（c）4.10如题5.5图所示的串联油缸，和为有效工作面积，和是两活塞杆的外负载，在不计损失的情况下，试求，和各是多少？解：由，得；，4.11 如题5.6图所示的并联油缸中，当油缸2的活塞运动时，试求、和液压泵的出口压力各是多少？解：已知：，当油缸2动作时，而油缸1不运动，此时，第五章5.8 题6.2图中溢流阀的调定压力为5 MPa，减压阀的调定压力为2.5 MPa，设液压缸的无杆腔面积，液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时，其压力损失分别为0.2 MPa和0.3 MPa。求：当负载分别为0 kN、7.5 kN和30 kN时，（1）液压缸能否移动？（2）A、B和C三点压力数值各为多少？解：，液压缸快速空载运动，考虑到单向阀的压力损失，则MPa，考虑到非工作状态下的减压阀压力损失，MPa。kN，MPa考虑到单向阀的压力损失，则MPa，小于减压阀的调定压力，考虑非工作状态下的减压阀的压力损失，则 MPa 液压缸能运动；kN，MPa液压缸不能运动，单向阀不能打开，液压阀处于工作状态， MPa ， MPa。5.9 如题6.5图所示的液压系统中，各溢流阀的调定压力分别为MPa、MPa和MPa。试求在系统的负载趋于无限大时，液压泵的工作压力是多少？答：（a）图中，三个溢流阀串联。当负载趋于无穷大时，则三个溢流阀都必须工作，则MPa；（b）图中，三个溢流阀并联。当负载趋于无穷大时，A必须工作，而A的溢流压力取决于远程调压阀B，B取决于C，所以MPa。5.10 在题图6.8所示的系统中，溢流阀的调定压力为MPa，如果阀芯阻尼小孔造成的损失不计，试判断下列情况下压力表的读数是多少？（1）YA断电，负载为无穷大；（2）YA断电，负载压力为2 MPa；（3）YA通电；负载压力为2 MPa。答：（1）YA断电，负载为无穷大时，压力表的读数pA = 4 MPa； （2）YA断电，负载压力为2MPa时，pA=2 MPa； （3）YA通电；负载压力为2MPa时，pA=0。5.11 如题6.9图所示，顺序阀的调整压力为pA=3MPa，溢流阀的调整压力为MPa，试求在下列情况下A、B点的压力是多少？（1）液压缸运动时，负载压力MPa；（2）负载压力MPa；（3）活塞运动到右端时。 答：（1）液压缸运动pL = 4 MPa时，则pA = pB = 4 MPa；（2）pL = 1 MPa时，则pA = 1 MPa，pB = 3 MPa；（3）活塞运动到右端时，则pA = pB = 5 MPa。5.12 在题6.6图所示两阀组中，设两减压阀调定压力一大一小（pA pB），并且所在支路有足够的负载。说明支路的出口压力取决于哪个减压阀？为什么？答：（a）图中，两个减压阀串联，且pApB，当负载趋于无穷大时，支路出口压力取决于B阀。因为调定压力低的B阀先工作，然后是调定压力高的A阀工作，故支路压力取决于调定压力低的B阀。（b）图中，两个减压阀并联，支路出口压力取决于A阀，当负载趋于无穷大时，出口压力达到pB时，B阀工作，而此时A阀阀口全开，由于A阀出口压力高于B阀出口压力，则B阀立刻关闭，当压力升高达到pA时，A阀工作，故支路压力取决于调定压力高的A阀。第七章7.28 如题图8.3所示，图示为采用调速阀的进口节流加背压阀的调速回路。负载F=9 000 N。液压缸两腔面积 cm， cm。背压阀的调定压力 MPa。液压泵的供油流量 L/min。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多大？（2）卸荷时的能量损失有多大？（3）若背压阀增加了，溢流阀调定压力的增量应有多大？解：（1）因为，所以MPa由于不计调压偏差，所以MPa。 （2）W （3）因为，所以。当时，溢流阀调定压力，溢流阀调定压力的增加量。7.30 如题图8.5所示的调速回路，液压泵的排量 mL/r，转速 r/min，容积效率，溢流阀调定压力MPa，液压马达排量mL/r，容积效率，机械效率，负载转矩Nm。节流阀最大开度cm（可视为薄刃孔口），其流量系数，油液密度kg/m。不计其它损失。试求：（1）通过节流阀的流量和液压马达的最大转速、输出功率P和回路效率h，并请解释为何效率很低？（2）如果将提高到8.5MPa时，将为多大？解：（1）m3/s，MPa。 m3/s=87.1L/min， r/min W这是因为存在溢流损失和节流损失.（2） L/min r/min W7.31试说明题图8.6所示容积调速回路中单向阀A和B的功用。在液压缸正反向移动时，为了向系统提供过载保护，安全阀应如何接？试作图表示。答：单向阀A：液压缸右行时，小腔回油满足不了液压泵的吸油要求，需要从油箱吸油。单向阀B：液压缸左行时，大腔回油多于液压泵的吸油流量，多余的液压油从液控单向阀排回油箱。为了给液压缸进行过载保护，将如所示油路接入回路，M和N两点分别接到液压缸的进出口处。7.32 如题图8.7所示的液压回路，限压式变量叶片泵调定后的流量压力特性曲线如图所示，调速阀的调定流量为2.5 L/min，液压缸两腔的有效面积 cm，不计管路损失，试求：（1）液压缸的大腔压力；（2）当负载F=0 和F=9 000 N时的小腔压力；（3）设液压泵的总效率为0.75，求液压系统的总效率。解：（1）MPa。 （2）；当F=0时，MPa；当N时，MPa（3）液压回路的效率系统总效率7.33 如题图8.8所示的液压回路中，如果液压泵的输出流量 L/min，溢流阀的调整压力 MPa，两个薄壁孔型节流阀的流量系数都是，开口面积 cm， cm，油液密度 kg/m，试求在不考虑溢流阀的调压偏差时：（1）液压缸大腔的最高工作压力；（2）溢流阀可能出现的最大溢流量。解：（1）当液压缸被顶死时，大腔达到最高工作压力，则有，因为，所以有：得MPa （2）溢流阀的最大溢流量 m3/s 7.35 如题图8.10所示的液压回路，它能否实现“夹紧缸I先夹紧工件，然后进给缸II再移动”的要求（夹紧缸I的速度必须能调节）？为什么？应该怎么办？答：不能实现“夹紧缸I先夹紧工件，然后进给缸II再移动”的要求。因为系统压力恒定在py，若px py，则夹紧缸I先夹紧而进给缸II在I夹紧后不动作，若px py，则夹紧缸I和进给缸II同时动作。应该将顺序阀的远程控制口放在单向阀的后面。7.36 如题图8.11所示的液压回路可以实现“快进工进快退”动作的回路（活塞右行为“进”，左行为“退”），如果设置压力继电器的目的是为了控制活塞的换向，试问：图中有哪些错误？为什么是错误的？应该如何改正？答：（1）行程开关应为常开型，这是为了实现快进；（2）单向阀应反向，这是为了实现工进；（3）背压阀应接换向阀的右油口，这是为了使动作更加平稳，放在回油路上；（4）压力继电器应直接接在大腔进油口处，测大腔压力，原图接法，压力继电器的压力是不变化的。