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1、 液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识 1-1 液压油的体积为3318 10 m，质量为 16.1kg，求此液压油的密度。解：23-3m16.1=8.94 10 kg/mv18 10 1-2 某液压油在大气压下的体积是3350 10 m，当压力升高后，其体积减少到3349.9 10 m，取油压的体积模量为700.0KMpa，求压力升高值。解：33343049.9 1050 101 10VVVmm 由0PKVV 知：6430700 101 101.450 10k VppaMpaV 1-3 图示为一粘度计，若 D=100mm，d=98mm,l=200mm,外筒转速 n=8r/s时
2、，测得转矩 T=40Ncm,试求其油液的动力粘度。解：设外筒内壁液体速度为0u 08 3.140.1/2.512/2fun Dm sm sFTArrl 由 dudydudy 两边积分得 0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512aaTl dDp sp su 1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m）200Ml 流过的时间为1t=153s，20 C时 200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t=51s，求该液压油的恩式粘度E，运动粘度和动力粘度各为多少？解：12153351tEt 62526.31(7.31)10/1.98 10/EmsmsE 21.6
3、8 10Pa s 1 1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度 h=1m,设液体的密度为31000/kg m，试求容器内真空度。解：设0P为大气压，aP为绝对压力，则真空度：0aPPP 取 水 槽 液 面 为 基 面，列 出 静 力 学 基 本 方 程：0apphgg 则真空度为：310009.8 19.8 10appgh pa 1-6 如图所示，有一直径为 d，质量为 m的活塞浸在液体中，并在力 F的作用下处于静止状态。若液体的密度为，活塞浸入深度为 h，试确定液体在测压管内的上升高度 x。解：由题意知：2(
4、)4()FGg xhAFGxhg d 1-7 图示容器 A 中的液体的密度 A900Kg/m3,B 中液体的密度为 B1200 Kg/m3，ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,U形管中的测试介质是汞，试求 A,B 之间的压力差。解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程：PA+A g ZAB g ZB+水银g h+PB 得 PABPA-PBB g ZB+水银g h-A g Z 12009.8 0.18 13.6 1030.06 9009.8 0.2Pa=8350 Pa 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒
5、置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 2 1-9 如图所示，已知水深 H=10m,截面22120.02,0.04AmAm，求孔口的出流流量以及点处的表压力（取1，不计损失）解：对 0-0 和 2-2 截面列理想液体能量方程：22002222pVpVHgggg 1 对 22 和 1-1 截面列理想液体能量方程：22221122pVpVgggg 2 显然，12appp 020,0vvv 故 且有连续方程：1122V AV Aq 3 由123联立
6、解得：311122 9.8 100.020.28/qv AgH Ams 则处的表压力即 2222122212()22aqgHvvAppppp 20.282 9.8 10()0.0410000.07352paMpa 1-10 如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积4213.2 10Am，出口处管道截面积214AA，h=1m，求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量 q（液体为理想液体，不计损失）。解：对截面和建立液体的能量方程：22112222PVPVgggg （1）时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒
7、置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 3 连续方程 1122V AV A （2）又 12PghP （3）方程（1）（2）（3）联立，可得流量 4322122 9.8 144 3.2 10/1.462/1515ghqV AAmsL s 1-11 图示水平放置的固定导板，将直径 d=0.1m,而速度为20m/s 的射流转过90 度角，求导板作用于液体的合力大小和方向（31000/kg m）解：射流流量 22333.140.120/0.157/4
8、4dqAvvmsms 对射流列 X轴方向的动量方程(0)10000.157(20)3141.6XFqvNN （“”表示力的方向与 X轴正方向相反）对射流列 Y轴方向的动量方程(0)10000.157203141.6YFq vNN 导板作用于液体的合力 22223141.63141.64442.2XYFFFNN合，方向与 X轴正方向成135 1-12 如图所示的安全阀，阀座直径 d=25mm，当系统压力为 5.0Mpa 时，阀的开度x=5mm为，通过的流量 q=600L/min，若阀的开启压力为 4.3Mpa，油液的密度为900kg/m3，弹簧的刚度 k=20N/mm，求油液的出流角。解：对安全
9、阀阀心列平衡方程 FFF液弹簧液动 其中，62(54.3)104FpAd 液 Fkx弹簧 12(cos)Fq vv液动 而 1qvA 222ddppvCC 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 4 联立以上得，()cos2dqpAkxqApqc 代入数据得，28.2o 1-14 有一液压缸，其流量为 q=32L/min，吸油管直
10、径 20mm，液压泵吸油口距离液面高 500mm。如只考虑吸油管中 500mm的沿程压力损失，油液的运动粘度为 206102/ms，油液的密度为 9003/kg m，问泵的吸油腔处的真空度为多少？解：如图，对 1-1 截面和 2-2 截面建立液体能量方程：22112222pvpvhgggg w+h 其中，020,0vvv 故 1app 得到真空度：2212appghvgwh212ghvP（P表示沿程压力损失）3223232 10/0.663/160(32 10)4vq Am sm s 60.663 0.02Re663232020 10vd，所以流态为层流 沿程压力损失 222227517568
11、7.6Re22VllPVPadV dd 所以，真空度为 p=39009.8400 10+21900 0.8492+687.6ap=4539.9ap 1-15 运动粘度=40106m2/s 的油液通过水平管道，油液密度=900kg/m3，管道内径 d=10mm,l=5m,进口压力 P14.0MPa,问流速为 3 m/s时，出口压力P2为多少？解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失：时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的
12、密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 5 22646422eLvLvpR dvd d =626440 105900 30.1923 0.010.012paMpa P2P1P40.192 MPa 3.81Mpa 1-16 有一薄壁节流小孔，通过的流量为 q=25L/min，压力损失为 0.3Mpa，试求节流孔的通流面积，设流量系数 Cd=0.61，油液的密度 900kg/m3 解：由2dpqC A，得 2dqApC=3252625 102.65 102 0.3 1060 0.61900mm 1-17图示柱塞直径 d=
13、19.9mm,缸套直径 D=20mm,长l=70mm,柱塞在力 F40N作用下向下运动，并将油液从隙缝中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的动力粘度=0.784 103Pa.s，问柱塞下落 0.1 m 所需的时间。解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙 300122dhdhqpul 其中，2Ddh，2000.14dqu At，24Fpd 代入数据得，20.8ts 1-18 如图所示的液压系统从蓄能器 A到电磁阀 B的距离 l=4m,管径 d=20mm,壁厚1mm，管内压力2Mpa，钢的弹性模量5E=2.2 10 Mpa，液体密度3900/kg m，5/m s体积模量31.33 10kMpa，求，当阀
14、瞬间关闭、0.02 和 0.05 关闭时，在管路中达到的最大压力各为多少？解：压力冲击波的传播速度 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 6 9393111.33 10900/1148.04/20 101.33 10111 102.2 1022 40.0071148.04dckCm sm sd kEltssc（1）阀瞬间关闭，属
15、于直接冲击，此时管道内瞬间压力升高值 0.007900 1148.0451.810.02ctpcvpaMpat 管中最大压力 max021.813.81pppMpaMpa （2）t=0.02ct，属于间接冲击 此时管道内瞬间压力升高值 0.007900 1148.0450.720.05ctpcvpaMpat 管中最大压力 max020.722.72pppMpaMpa （3）t=0.05ct,属于间接冲击 此时管道内瞬间压力升高值 0.007900 1148.0450.720.05ctpcvpaMpat 管中最大压力 max020.722.72pppMpaMpa 第二章液压动力元件 2-1 某液
16、压泵的输出压力为 5MPa，排量为 10mL/r，机械效率为 0.95，容积效率时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 7 为 0.9，当转速为 1200r/min 时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功率各为多少？解：泵的输出功率：-3pppvppp nv5 10 1012000.9=0.9606060qPKW 驱动泵的电动机的功
17、率：ptpp0.9=0.950.95PPKW 2-2 设液压泵转速为 950r/min，排量168L/r，在额定压力 29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为 150L/min，额定工况下的总功率为 0.87，试求：(1)泵的理论流量；(2)泵的容积效率；(3)泵的机械效率；(4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率；(5)驱动泵的转矩。解：qtVpn=168950 L/min=159.6 L/min v=q/qt=150/159.6=94%m=/v=0.87/0.9398=92.5%P=p q/=29.5 10615010-3/（600.87）w=84.77kw 因为=p q/T 所以 T
18、=p q/=p q/（2n）=29.5 10615010-3/（20.87 3.14 950）N m=852.1N m 2-3 某变量叶片泵转子外径 d=83mm，定子内径 D=89mm，叶片宽度 B=30mm，试求：1）叶片泵排量为 16mL/r 时的偏心量 e。2）叶片泵最大可能的排量 Vmax。解：2-4 试分析外反馈压力式变量叶片泵qp特性曲线，并叙述改变 AB段上下位置，BC段的斜率和拐点 B的位置的调节方法。时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升
19、的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 8 答：曲线形状分析：1）曲线 AB段。在此段，泵的反馈作用力小于泵的弹簧预紧力，泵的偏心距为初始最大值不变，泵的流量也是最大值，并保持不变，曲线 AB段近似水平。但由于压力增加，泄漏也增加，故曲线 AB段随压力的增加而略有下降。2）拐点 B。在 B 点，泵的反馈作用力刚好等于泵的弹簧预紧力。对应的工作压力cs0 xp=k x/A，其值由弹簧预压缩量0 x确定。3）曲线 BC段。在此段，泵的反馈作用力大于泵的弹簧预紧力，定子左移，偏心距减小，泵的流量也减小。当泵的
20、工作压力高到接近于 C（实际上不能达到）点压力时，泵的流量已很小，这时因压力较高，故泄漏也增多，当泵的流量只能全部用于弥补泄漏时，泵的实际对外输出流量为零，这时，偏心距已很小且不会再变小，泵的工作压力也不会再升高，这就是C点。影响曲线形状的因素：1）改变柱塞的初始位置，可以改变初始偏心距的大小，从而改变泵的最大输出流量，即使曲线 AB段上、下平移。2）改变弹簧刚度，可以改变曲线 BC段的斜率，弹簧刚度大，BC段斜率小，刚度小，BC段斜率大。3）改变弹簧预紧力的大小，可改变压力cp的大小，从而使曲线拐点左、右平移。第三章液压执行元件 3-1 已知某液压马达的排量 V=250mL/r，液压马达入口
21、压力为 p1=10.5Mpa，出口压力为 p2=1.0Mpa，其总效率m=0.9，容积效率v=0.92，当输入流量q=22L/min 时，试求液压马达的实际转速 n 和液压马达的输出转矩 T。解：液压马达的实际转速：3vq22 100.92n=80.96r/min250V 液压马达的输出转矩：时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上
22、 9 vtmm0.9p0.92T=T=p V=-=Nm222 3.14V （10.5 1）250 369.96 3-3 图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积A1100cm2，有杆腔面积 A280cm2，缸 1 输入压力 P10.9MPa，输入流量 q112 L/min。不计损失和泄漏，试求：两缸承受相同负载时（F1=F2），负载和速度各为多少？缸 1 不受负载时（F10），缸 2 能承受多少负载？缸 2 不受负载时（F20），缸 1 能承受多少负载？解：对缸 1 和 2 的活塞分别列平衡方程 F1P1 A1P2 A2 F2P2 A1 其中，F1F2 联立以上方程得，P2=0.9
23、 10610010-4/（8010-4+10010-4）Pa=0.5 106Pa 负载：F1F2=P2 A1=0.5 10610010-4=5000N 缸的速度：V1q1/A1=12103/（10010-4）m/min=1.2m/min 又由 V1 A2=V2 A1 得 V2V1 A2/A1=0.96m/min 由 F1P1 A1P2 A2=0 得 P2P1 A1/A2=1.125 MPa F2=P2 A1=1.125 10610010-4=11250 N 由 F2=P2 A1=0 得 P20 F1P1 A10.9 10610010-4N=9000 N 第四章液压控制元件 时测得转矩试求其油液
24、的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 10 4-1 如图所示液压缸，221230,120,30000,AcmAcmFN液控单向阀作用锁以防止液压缸下滑，阀的控制活塞面积kA是阀心承受面积 A的 3 倍。若摩擦力，弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？解：对刚缸体作受力分析有 112kP AP A
25、F 由于控制面积kA为阀心承压面积的 3 倍 故开启阀需 1kkp Ap A 即13kpp 取临界条件13kpp 113kKp Ap AF 123.853kFpMpaAA 开启最高压力 1311.55kppMpa 4-2 弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定？答：不能。4-3 二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接？答：作二位三通阀，将回油口 T堵死。作二位二通阀，将回油口 T和某一工作油接通。4-4 如图所示系统，溢流阀的调定压力为 5Mpa，减压阀的调定压力为2.5Mpa。试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？1）当泵口压力等于溢流阀调定压力时
26、，夹紧缸使工件夹紧后，A，C点压力各为多少？2）当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到 1.5Mpa 时（工件原处于夹紧状态），A.C 点压力各为多少？时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 11 3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A.B.C 点压力各为多少？答：1）PA=PC=2.5MPa,PB=5MPa;减压阀阀口处于关闭状
27、态。工件夹紧后，由于泵的流量继续输出，使得 A点和 C点的压力同时升高，当升高到减压阀的调定压力时，减压阀工作，阀口关闭，并稳定 A,C 两点压力为其调定压力 2.5Mpa；B点的压力为溢流阀的调定压力 5Mpa。2）PA=PB=1.5Mpa,PC=2.5Mpa;减压阀阀口处于打开状态。当泵的出口压力降到 1.5Mpa 时，溢流阀和减压阀都不工作，溢流阀阀口关闭，B 点压力 PB=PP=1.5MPa;减压阀阀口打开，即相当于一个通道，所以PA=PB=1.5MPa;由于单向阀的作用，C中的压力仍为刚才的压力，即2.5MPa。3）PA=PB=PC=0Mpa；减压阀阀口处于打开状态 当夹紧缸在夹紧工
28、件前作空载运动时，负载压力 PL=0MPa,因为 PL小于减压阀的调整压力，所以减压阀阀口全开，PC=PB=PL=0MPa;由于溢流阀阀口关闭，所以 PA=PB=0MPa 4-5 如图系统，液压缸的有效面积 A1=A2=100cm2，缸负载 Fl=35000N,缸运动时负载为零，不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为 4MPa、3MPa和 2MPa，求下列三种工况下 A、B和 C处的压力。1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；2）1YA通电，液压缸运动时和到终端终止时；3）1YA断电，2YA通电，液压缸运动时和碰到档快停止运动时；时测得转矩试求其油液的动力粘度解设
29、外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 12 1）PA=PB=4MPa PC=2MPa 当泵出口压力达到 2MPa时，减压阀工作，使得 PC=2MPa，此后，随泵的流量继续输出，顺序阀打开，此后溢流阀打开，最后使得得 PA=PB=4MPa（溢流阀调定压力）2）运动时，PC=2MPa PA=PB=3.5MPa 缸运动时的压力 PI=PII=FL/A=35000/10
30、0 10-4Pa=3.5MPa 缸运动时，顺序阀一直开启，溢流阀关闭，PA=PB=3.5MPa 减压阀工作，PC=2MPa 终端时，PC=2MPa PA=PB=4MPa 缸终端时，PC还是 2MPa，顺序阀一直开启，当活塞运动到右端不动时，由于泵的流量继续输出，从而使得 A、B 点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力 4MPa时,溢流阀溢流定压，此时，PA=PB=4MPa。3）运动时，PA=PB=PC=0 缸 II 运动时，负载压力为 0，此时减压阀口全开，所以 PA=PC=0 顺序阀关闭，所以 PB=0 终端时，PC=2MPa，PA=PB=4MPa 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁
31、液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 13 缸终端时，液压缸负载无穷大，使得减压阀工作，PC=2MPa，由于泵的流量继续输出，从而使得 A、B点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力 4MPa时,溢流阀溢流定压，此时，PA=PB=4MPa。4-8 液压缸活塞面积 A=100cm2,负载在 50040000N的范围内变化，为使负载变化是活塞运动速度恒定，在液压缸进口处使用一
32、个调速阀。如将泵的工作压力调到其额定压力 6.3MPa，试问这是否合适？解：缸的最大工作压力 P=F/A=40000/10-2 Mpa=4 Mpa。因调速阀正常工作时的压差要保持在 0.4 0.5Mpa，所以泵的工作压力 Pp=P+P=4+0.4(0.5)Mpa=4.44.5Mpa 如果将泵的工作压力调到 6.3MPa，虽然调速阀有良好的稳定流量特性，但对节省泵的能耗不利。4-9 如图所示为插装式锥阀组成换向阀的两个例子。如果阀关闭时 A，B有压差，试判断电磁阀通电和断电时，图 a 和 b 的压力油能否开启锥阀而流动，并分析各自是作何种换向阀使用的。答：电磁阀通电：对 a）图，和作用力方向都向
33、上，阀心可以开启，当BApp时，油液从BA；当ABpp，油液AB。对B）图，同理，当BApp时，油液从BA；当ABpp，油液AB。电磁阀断电：对 a）图，要开启阀心，阀心受力（22BAp Ap A）的方向要向上，所以，需BApp，此时，油液从BA。对 B）图，要开启阀心，阀心受力（11ABp Ap A）的方向要向上，所以，需ABpp，此时，油液从AB。时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于
34、静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 14 第五章液压辅助元件 5-1 某液压系统，使用 YB叶片泵，压力为 6.3Mpa，流量为 40L/min。试选油管的尺寸。5-2 一单杆液压缸，活塞直径为 100mm，活塞杆直径为 56mm，行程为 500mm，现有杆腔进油，无杆腔回油，问由于活塞的移动而使有效底面积为 200cm2的油箱内液面高度的变化是多少？5-3皮囊式蓄能器容量为2.5L，气体的充气压力为2.5Mpa，当工作压力从p1=7Mpa变化到 4Mpa时，蓄能器能输出的油液体积为多少？第六章液压基本回路 6-1 在图示回路中，若溢流阀的调整压力分别为126,4.5
35、yypMpa pMpa。泵出口处的负载阻力为无限大，试问在不计管道损失和调压偏差时：1)换向阀下位接入回路时，泵的工作压力为多少？B点和 C点的压力各为多少？2）换向阀上位接入回路时，泵的工作压力为多少？B 点和 C点的压力各为多少？解：1）换向阀下位接入回路时，即关闭2yp的外泄油口（但换向阀有泄漏）。则泵的工作压力 16,6,1.56pyBcppMpa pMpa pMpa（视换向阀的泄漏情况而定）2）换向阀上位接入回路时，阀 1 和阀 2 并联，泵的工作压力为两者调整压力的较小者，故，24.5pyppMpa，4.5,0BCpMpa pMpa（通油箱）。6-2 在图示回路中，已知活塞运动时的
36、负载 F1200N，活塞面积 A15104，溢流阀调整值为 Pp4.5MPa，两个减压阀的调整压力分别为 pj13.5 MPa和pj22 MPa，如油液流过减压阀及管路时的损失可略去不计，试确定活塞在运动时和停在终端位置处时，A,B,C 三点压力值。解：1)运动时，0.8ABCpppMpa此时，Pc=F/A=1200/（15104）Pa0.8MPa，即12,jjpppp，故两时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在
37、液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 15 减压阀都不工作，阀口常开，相当于一通道，又Ypp，溢流阀关闭，所以，0.8ABCpppMpa 2)停在终端位置时，3.5,4.5,2ABCpMpa pMpa pMpa 此 时，液 压 阀 的 负 载 无 穷 大，使 得 减 压 阀 2、1 相 继 工 作，故2,3.5CApMpa pMpa，随着泵的流量继续增加，B 点压力迅速憋高，使得该溢流阀工作，故4.5BpMpa。6-3 如图 6-7 所示的平衡回路中，若液压缸无杆面积为42180 10Am，有杆面积42240 10Am，活塞与运动部件自重 G=6
38、000N，运动时活塞上的摩擦力为2000fFN，向下运动时要克服负载阻力为24000LFN，试问顺序阀和溢流阀的最小调整压力各为多少？解：顺序阀最小调整压力 4260001.540 10GPpaMpaA，溢流阀最小调整压力：62242400020001.5 1060003.2580 10LfFFP AGPpaMpaA 6.4 如教材 6-10 图所示的回油节流调速回路，已知液压泵的供油量25/minpqL，负载 40000N，溢流阀调整压力5.4ppMpa，液压缸无杆面 积 为42180 10Am，有 杆 面 积42240 10Am，液 压 缸 工 进 速 度0.18/minvm，不考虑管路损
39、失和液压缸的摩擦损失，试计算：1）液压缸工进时液压系统的效率 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 16 2）当负载为 0 时，活塞的运动速度和回油腔的压力。解：1）63400000.18/606.7%5.4 1020 10/60cFVp q 2）对液压缸列平衡方程 1122lP AP AF 在 F=0 时，回油路压力 6411
40、1204225.4 1080 1010.840 10YP AP APPaMPaAA 此时，有杆腔回油量（节流阀过流量）2000022ddPPqC AC A （1）在 F=40000N 时，回油压力 641121425.4 1080 10400000.840 10lP AFPPaMPaA 此时，有杆腔回油量（节流阀过流量）20000222ddPPqC AC AAV 436340 100.18/60/12 10/msms （2）两式相比得 6363200121210.812 10/44.1 10/0.8PqqmsmsP 604244.1 100.011/66/min40 10qVm scmA 6.
41、5 如教材 6-9a 所示的进油节流调速回路，已知液压泵的供油流量6/minpqL，溢 流 阀 调 定 压 力3.0ppMpa，液 压 缸 无 杆 腔 面 积4210.03 10Am，负载为 4000N，节流阀为薄壁孔口，开口面积为4220.01 10,0.62,900/TdAm Ckg m，求 1）活塞的运动速度 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为
42、试确定液体在测压管内的上 17 2）溢流阀的溢流量和回路的效率 3）当节流阀的开口面为和时，分别计算液压缸的运动速度和以溢流阀的溢流量 解：1）液压缸活塞平衡方程为：11P AF 1414000220 10FPPaMPaA 设泵出口压力 pYPP，则节流阀过流量 6422(32)100.620.01 10900dTPqC A 53332.92 10/0.1 10/Pmsqms 所以，溢流阀稳定溢流，活塞运动速度 53412.92 10/14.6 10/20 10qVm sm sA 2）溢流阀溢流量 353430.1 102.92 10/0.7 10/ypqqqmsms 回路效率 3634000
43、 14.6 1019.4%3 100.1 10cFVp q 3）当420.03 10TAm时 同 1）节流阀过流量 6-4-53-33p12(32)10q=0.620.03 10=8.67 10 m/sq0.1 10 m/s900 节 溢流阀工作，溢流阀溢流量 3534310.1 108.76 10/0.124 10/ypqqqmsms节 活塞运动速度 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处
44、于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 18 531418.76 10/43.8 10/20 10qVm sm sA节 当420.05 10TAm时 同理 5333p2q14.6 10/q0.1 10/msms节 显然不可能，所以节流阀不起作用 33p2qq0.1 10/ms节 活塞运动速度 3240.1 10/0.05/20 10qVm sm sA节 溢流阀当安全阀用 0yq 6-6 在6-58所示 的 调 速 阀节 流 调 速 回路 中 已 知4242225/min10050 10pqLmAm1，A，F由 0 增至 30000N 时活塞向右移动速度基本无变化，0.2
45、/minVm，若调速阀要求的最小压差为min0.5pMpa，试求：1）不计调压偏差时溢流时溢流阀调整压力yp是多少？泵的工作压力是多少？2）液压缸所能达到的最高工作压力是多少？3）回路的最高效率为多少？解：1）无杆腔流量，4310.2 100 10/2/minpqVAmsLq 所以溢流阀处于稳定溢流状态，pypp 当 负 载 为 3000N 时，对 液 压 缸 列 平 衡 方 程：1122maxLp Ap AF 式中，12min,Ypppp 所以，462minmax4150 100.5 10300003.25100 10LYApFppaMpaA 时测得转矩试求其油液的动力粘度解设外筒内壁液体速
46、度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 19 2）由以上等式1122maxLp Ap AF知，1pYp恒定，当LF最小时，2p最大 此时1221003.256.550YAppMpaMpaA 3）回路最高效率4363 100.27.4%3.2525 1010cppFVp q 6-7 如教材 6-16 所示的限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路，若变量泵的拐点坐标为（2Mpa,1
47、0L/min），且在2.8ppMpa时0pq，液压缸无杆面积为42150 10Am，有杆面积42225 10Am，调速阀的最小工作压差为0.5Mpa，背压阀调压值为 0.4Mpa，试求：1）在调速阀通过的流量q=5L/min 时，回路的效率是多少？2）若 q 不变，负载减小 4/5 时，回路的效率为多少？3）如何才能使负载减小后的回路得以提高？解：1)在稳态工作时，1pqq，由其调速特性图知22.82.42ppMpaMpa 则 1(2.40.5)1.9ppppMpaMpa 1221/1.90.425/5070.8%2.4cppp AAp 2）在负载减小 4/5，即1/5FF 1/114.2%5
48、ccpFAp 3）宜采用差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路，当11.9pMpa时，111.986%1.90.5cppp，该回路适合负载变化大，速度较低的系统。6-8 有一液压传动系统，快进时需最大流量 25L/min，工进时液压缸工作压力为 15.5pMpa，流量为2/minL，若可采用单泵流量为 25L/min 和双联泵流量为 4L/min 及 25L/min 两种泵分别对系统供油，设泵的总效率为0.8，溢流阀调定压力6.0PpMpa，双联泵中低压泵卸荷压力20.12pMpa，不计其他损失，计算分别采用这两种泵供油时系统得效率（液压缸效率为 100%）时测得转矩试求其油液的动力粘度解
49、设外筒内壁液体速度为由两边积分得用恩式粘度计测的某液压油流过的时间为时用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中液体与大气相通的水槽中液体在管中上升的高度设液体的密度为试求容器为质量为的活塞浸在液体中并在力的作用下处于静止状态若液体的密度为活塞浸入深度为试确定液体在测压管内的上 20 解：采用单泵：快进时 工作压力 p=0，0 工进时 1 115.5 280%5.8%6 25ppp qp q 采用双泵：快进时 0 工进时 1 115.5 280%36.6%64ppp qp q 第七章典型液压传动系统 7-1 根据图 7-1 的 YT4543型动力滑台液压系统图，完成以下各项工作：1）写出差动快进时
50、液压缸左腔压力 p1 与右腔压力 p2 的关系式。2）说明当滑台进入工进状态，但切削刀具尚未触及被加工工件时，什么原因使系统压力升高并将液控顺序阀 4 打开？3）在限压式变量的 p-q 曲线上定性表明动力滑台在差动快进、第一次工进、第二次工进、止挡铁停留、快退及原位停止时限压式变量叶片泵的工作点。7-2 图 7-7 所示的压力机液压系统能实现“快进慢进保压快退停止”的动作循环。试读懂此液压系统图，并写出：1）包括油液流动情况的动作循环表；2）标号元件的名称和功能。第八章液压伺服和电液比例控制技术 8-1 液压伺服系统与液压传动系统有什么区别？使用场合有何不同？答：液压伺服系统通过电气传动方式，