2022年复习资料三液压与气压传动-第1-7章课后答案 .pdf

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1、读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思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

2、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。1.6 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40时的运动粘度平均值为32 mm2/s。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

3、/A 可知液压系统中的压力是由外界负载决定的。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：22pzggconst 实际液体伯努利方程：221112221222wppzzhgggg2.10 如图 2.36 所示的渐扩水管，已知 d

4、= 15 cm，D = 30 cm，pA = 6.8610 4 Pa，pB = 5.8810 4 Pa，h = 1 m，B = 1.5 m/s ， 求 （ 1 ）A= ？（ 2 ） 水 流 的 方 向 ，（3）压力损失为多少？解：（1）ABdDq22440. 65.1)1015()1030(222222BAdD（m/s）（2）A 点总能头83. 881.920.681.910001086. 62242ggpAA（mH2O）B 点总能头11.7181.925 .181. 910001088. 52242hggpBB（mH2O）故水流方向为由 A 到 B（3）能头损失为72.111.783.8（m

5、H2O）LlF1F2题 1.5 图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思压力损失为：41069.181.9100072.1（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 = 5 104N。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？dDdDFF解：（ a）pdF24623421037.6)10100(10544dFp（Pa）（b）pdF24623421037.6)10100(10544

6、dFp（Pa）2.12 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？解：94.787)105(6036.210004402222dqqqFx（N）；向左98.196)1010(6036.210004402222DqqqFy（N）；向上握持力：xxFF，yyFF19.81298.19694.7872222yxFFF（N）握持力方向04.1494.78798.196arctgFFarctgxy；（右下）2.14 虹吸管道如图 2.40 所示，已知水管直径D

7、 = 10 cm，水管总长 L = 1 000 m，h0 = 3 m，求流量 q 是多少？（局部阻力系数：入口 = 0.5 ，出口 = 1.0，弯头 = 0.3 ，沿程阻力系数 = 0.06 ）解：ggDLh2220出口弯头入口）（230234.985 10100020.060.50.31.010 10hLgD入口出口弯头（m）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思313.081.9210985. 43（m/s）2123(10 10)0.3132.461044qD（m3/s）2.1

8、6 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 时，液压油的密度= 900kg/m3，试求油泵入口处的真空度是多少？解：60)1025(1025442332dq0.8488（m/s）125.6631032.010258488.043dRe2320，所以液体是层流。1 1 3 1.0125.6637575eR22dlp 沿323600109000.84880.1131.03525 102880（Pa）忽略液柱高影响

9、，油泵吸油口的真空度为1 0 1 3 2 58 8 0. 0 3 51 0 0 4vp（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 = 1.2 L/s，油液的粘度E = 40，密度= 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？解：油液粘度：61031.631.7EE42. 9 2 2 41 0（m2/s）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共

10、 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3323441. 21 04 01 04 01 01 3 0. 72 3 0 02. 9 2 2 41 0edR故为层流，75750.5740130.7eR沿程损失2323234 1.2109004010100.5740240 102lpd沿5 8 8 8 5 . 3（Pa）空气分离压2746881.910008.2分p（Pa）最大安装高度处max101325 58885.3427468Hg故696.1)81.9900()2746834.58883101325(maxH（m）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

11、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。3.18 液压泵的额定压力为2.5 MPa ，当转

12、速为1 450 r/min 时，机械效率为m =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V 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？4.9精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.105.1 现有一个二位三通阀和一个二位四通阀，如题6.1 图所示，

13、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 口（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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思ABPOABPOABPO堵住B 口，但由于特殊结构O 口不接堵住A

14、口（ 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。ABPABPABP堵住 B口，即为常开堵住 A 口，即为常开5.8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思5.7+ 5.95.12 +5.13精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思5.10+ 5.117.268.1 如题8.1 图所示，液压泵输出流量qp

15、10L/min ，液压缸无杆腔面积A150cm2，液压缸有杆腔面积A225cm2。溢流阀的调定压力py2 4.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思MPa，负载 F=10 kN。节流阀口视为薄壁孔，流量系数Cq0 62.。油液密度900kg/m3。 试 求 ： （ 1） 节 流 阀 口 通 流 面 积 AT0 05.cm2和AT0 01.cm2时的液压缸速度、液压泵压力pp、溢流阀损失Ty和回路效率；（2）当 AT0 01.cm2和AT0 02.cm2时，若负载F= 0，求液压泵的

16、压力pp和液压缸两腔压力p1和 p2各为多大？（ 3）当 F=10 kN 时，若节流阀最小稳定流量为qj mi n50103L/min，所对应的AT和液压缸速度min多大？若将回路改为进油节流调速回路，则AT和min多大？把两种结果相比较能说明什么问题？解 ： （ 1）0.05TA时 ： 如 果 溢 流 阀 不 溢 流 ， 则 通 过 节 流 阀 的 流 量21TAqA*5pqL/min 即 qT=q2=0.833*10-4m3/s 由22dTpqC A，有325.01005.062.0290010833.02822822222TdACqpMPa，液压泵的压力：163. 2502510325.

17、 010501010643121ApAAFpPMPa yPpp，则溢流阀损失0yp。液压缸两腔压力： P1=Pp=2.163MPaP2=P=0.325MPa 节流损失： PT=P2q2=0.325*106*0.833*10-4=27.0725W 液压缸速度34110 100.03336050 10PqAm/s，回路效率：33610 100.03330.92410 102.163 1060PPFp q0.01TAcm2时，同 理 由 上 述 求 解 过 程 可 得125.8pMPa， 可 知 由 于 液 压 泵 的 压 力Pp=54.075MPa则Pypp ，则有：液压泵的压力应为4.2yPpp

18、MPa 8. 0102510102550104 .2436221AFAAppPMPa 645222 0.8 100.62 0.01 102.614 10900dTpqC Am3/s 液压缸速度：522422.614 101.046 1025 10qAm/s，245111.046 1050 105.23 10qAm3/s，355110 105.23 1011.4371060Pqqqm3/s。液压缸两腔压力： P1=Pp=2.4MPaP2=P=0.8MPa 溢流损失：652.4 1011.437 10274.48yPPpqW 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

19、- - - - -第 9 页，共 10 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思节流损失： PT=P2q2=0.8*106*2.614*10-5=20.912W 回路效率：323610 101.046 100.261510 102.4 1060PPFq p（2）由（ 1）可知，假设溢流阀不工作时，0.01TAcm2，8.125pMPa，因为0F，112p ApA 则有14.06pMPayp，由此可知与假设矛盾，因此假设不成立。0.02TAcm2，2.03pMPa ， 因 为0F，112p ApA则 有11 . 0 2pMPayp ，由此可知假设成立。当0.02TAcm2时，11.02PppMPa，03.22ppMPa；当0.01TAcm2时，12.4PypppMPa，8.42112AAppMPa；（3）6min4min4250 103.33 106025 10jqAm/s 由（1）可知8 .0pMPa 6min4650 103.19 1022 0.8 1060 0.62900jTdqApCcm2若改为进口节流回路min4min11.67 10jqAm/s，min44.51 102jTdqApCcm2。进口节流调速回路能获得更低的稳定速度min。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页