液压传动课后思考题和习题解答.pdf

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1、第1章思考题和习题解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 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。1.3 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

2、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。1.4液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与电动机相比，在

3、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：

4、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。1.5 如 题 1.5 图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d =1 0 mm,行程 S i =2 5 mm,大柱塞直径。=50 mm,重物产生的力尸2 =500 0 0 N,手压杠杆比L：I=50 0：2 5,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？（3）在不计泄漏的情况下，杠杆上下动

5、作一次，重物的上升高度S 2 是多少？题 1.5图解：(1)=在=-2 _=2 5,4 6 x l O6P a=2 5.4 6 M P a4 军.(50 x 1 0-3)2(2)尸=24=25.46x106x(x(10 x10-3)2=2000 N/25F.=F-=2000 x=100 N1 L 500 52=S,A=5,(4)2=2 5XA2=1 m mA2 D 50答：密封容积中的液体压力2=2 5.4 6 M P a,杠杆端施加力尸=1 0 0 N,重物的上升高度 心 曰 mm。第2章 思考题和习题解2.1 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？F（答：

6、（1）动力粘度：动力粘度又称为绝对粘度，由式：=一确定。液体动力,duA dy粘度的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动或有流动趋势时.，相接触的液层间单位面积上产生的内摩擦力。动力粘度的法定计量单位为P a-s （N.s/m2）o（2）运动粘度u ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：v=。P液体的运动粘度没有明确的物理意义，但它在工程实际中经常用到。因为它的单位只有长度和时间的量纲，类似于运动学的量，所以被称为运动粘度它的法定计量单位为m2/s,常用的单位为m i d/s。（3）相对粘度：相对粘度又称为条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。用相对粘度

7、计测量出它的相对粘度后，再根据相应的关系式换算出运动粘度或动力粘度，以便于使用。我国采用恩氏度。E。相对粘度无量纲。2.2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4 0 C 时的运动粘度平均值来表示的。例 如 3 2号液压油，就是指这种油在4 0 时的运动粘度平均值为3 2 mm2/s o2.3密 闭容器内液压油的体积压缩系数办1.5x 1 0 7/M P a,压 力 在 1 MPa 时的容积为2Lo求在压力升高到1 0 M P a 时液压油的容积为多少？解：根据体积压缩系数公式：1 A VK-匕可得：A V=-x-VA p =-1.5

8、x l O-9x 2 x 9 x l O5=-0.0 2 7 L则:压缩后油的容积为K=2 0.0 2 7 =1.9 7 3 L答：压缩后油的容积为1.9 7 3 L2.4 某液压油的运动粘度为6 8 m m 2/s,密度为9 0 0 k g/m3,求其动力粘度和恩氏粘度各是多少？解：动力粘度：7 =6 8 x 9 0 0 x l 0-6=6.1 2 x l 0-2 P as恩氏粘度：由恩氏粘度与运动粘度间的换算关系式：6 8 =f 7.3 1 E-得：恩氏粘度：E=9.4答：动力粘度7 7 =6.1 2 x 1 0-2 Pa 0恩氏粘度。E=9.4。2.5 2 0 时 2 0 0 mL蒸偲水

9、从恩氏粘度计中流尽的时间为51 s,如果2 0 0 mL的某液压油在4 0 时从恩氏粘度计中流尽的时间为2 3 2 s,已知该液压油的密度为9 0 0 k g/m3,求该液压油在4 0 时的恩氏粘度、运动粘度和动力粘度各是多少？t 232解：恩氏粘度：士=包=士 吆=4.5 54 5 1运动粘度：v=|7.3 1 oE-|x l 0-6=(7.3 1 x 4.5 5-|x l 0-6=31.8 7 x l 0-6m2/sI E )I 4.5 5；动力粘度：7 =3 =31.8 7 x 10-6x 9 0 0 =2.8 7 x 10-2 P a.s答：恩氏粘度E=4.5 5,运 动 粘 度:y

10、=31.8 7 x l 0 m2/s,动力粘度=2.8 7 x l(f 2Pa-So2.6 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。2.7 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

11、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，

12、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。第3章 思考题和习题解3.1 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

13、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=：可知液压系统中的压力是由外界负载决定的。3.2 如题3.2图中，液压缸直径。=150 m m,柱塞直径d=100 m m,负载尸=5X1(/N。若不计液压油自重及活塞或缸体重量，试求图示两种情况下液压缸内的液体压力是多少？FFd/)DdV777777777777777/，/,题 3.2图血-解：两种情况下柱塞有效作用面积相等，即：A=4则其压力：p=Ap=:4 x S x 1 04=6.37 MPa出 力XQOOXIO)一答：在这两种情况

14、下液体压力均等于6.37 MPa。3.3 如 题 3.3 图所示的连通器内装两种液体，其中已知水的密度0 =1000 kg/m3,hx=60 cm,/z 2=75 c m,试求另一种液体的密度 2 是多少？Pa PdPl题 3.3图解：在 1-1 等 压 面 上,有:pghx+pa=p2gh2+pan.p.h,1000 x60 0”3则：=-800 kg/m3，h2 75答：另一种液体的密度p2是 800 kg/m 3.4 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

15、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枳称为体积流量，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。=亚 竺=幺。A 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、管 径 d 和液体的运动粘度U三个参数组成的无量纲数用来表明液体的流动状态。3.5 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

16、流入、流出的质量流量的差等于体积U中液体质量的变化率。3.6 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项损耗的能量底和比动能项中的动能修正系数。n I)2理想液体伯努利方程：-H-=constP g 2g2 2实际液体伯努利方程：Z +上H U +Kpg 2 g-pg 2 g3.7如题3.7图中所示的压力阀，当/?=6 M P a时，液压阀动作。若 刈=1 0 mm,d2=1 5mm,p 2 =0-5 M Pa,试求：(1)弹簧的预压力F s：(2)当弹簧刚度右1 0

17、 N/mm时的弹簧=(P1-/?2)I2 =(6-0-5)X10 6XX1 0 2 X1 0-6=4 3 1-75(N)=4 3 2 (N)F 4 3 1 7 5(2)xn =-r=0.0 4 3 (m)=4 3 (mm)k 1 0 X 1 03答：弹簧的预压力F s为4 3 2 N,预压缩量X。为4 3 m m。3.8压力表校正装置原理如题3.8图所示，已知活塞直径d=10 m m,丝杆导程5 =2m m,装置内油液的体积弹性模量K=1.2 xl03 M Pa。当 压 力 为1个 大 气 压(p a=0.1M Pa)时，装置内油液的体积为2 0 0 m L o若要在装置内形成2 1 M Pa

18、压力，试求手轮要转多少转？题3.8图心q 1 1 V/口 一，A p-K解：由：一=-.得：/=一 一-K N V。K-V。n,A,A V 1 T 4ApM则：A L=-=-一9A 兀d?兀K d?4A L _ 4 加 匕 _ dxlZ l-O.D xlOG xZ OOxlC T6 2 2 1 9 T 7 iK d2S xl.2 xl09x(1 0 xl0-3)x2 xl0 3-答:手轮要转2 2.1 9 转。3.9 如题3.9 图所示，液压泵的流量q =2 5 L/mi n,吸油管直径d=2 5 m m,泵口比油箱液面高出4 0 0 m m。如果只考虑吸油管中的沿程压力损失涓，当 用 3 2

19、 号液压油，并且油温为4 0 时，液压油的密度p=9 0 0 kg/m3,试求油泵吸油口处的真空度是多少？解:吸油管路中液压油的流速:_ q _ 4q _ 2 5 xl0-3A d1 6 0 x x(2 5 xl0-3)2=0.8 4 9 m/s雷 诺 数:R*0.8 4 9 x2 5 x1 0-33 2 x1 0-=6 6 3 2 3 2 0吸油管路中液压油的流动为层流。在吸油管路1 1 截 面(液 面)和 2 2截面(泵吸油口处)列写伯努利方程：2 2.也 正嗯 1 十 C 2 G 卬Pg 2 g pg 2 g式中：z,=0 ,Pi=0,4=0(因为4 v2)o则：P2 =-(PgZ 2

20、+y2V；+A p)其中：p -9 0 0 kg/m3,z2=0.4 m ,%=2V2=0.8 4 9 m/s,A/心d 27 5 0.4 9 0 0 x(0.8 4 9)2 =盛 2 5 x1 0-3 2-Pa将已知数据代入后得：P2 =-(3 5 2 8+6 4 8.2 7+5 8 7)=-4 7 6 4 Pa答：液压泵吸油口真空度为0.0 0 4 7 6 4 M Pa。3.1 0 如题3.1 0 图所示，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 =4 0,密度0=9 0 0 kg/m 3 ,假设液压油的空气分离压为2.8 m水柱，吸油管长度/=1

21、0 m,直径d =40mm,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：运动粘度：v=(7.3 r E-)x l O*6=(7.3 1 x 4 0-y)x l 0_ 6=2.9 2 x l 0-4m2/s动力粘度：=p u =9 0 0 X 2.9 2 x l OT=0.2 6 3 Pa si 2x10-3液压油的流速：v2=q/A=-=0.955 m/s-x x lO-64由于Re=v0.9554x0.042.92x10-4=130.8 1(?3 4.7 x 1 0-3么，一九 一 0.9 x 6 0 x 0.9 5=1.6 9 x 1 03 w答：液 压

22、泵 的 容 积 效 率%为 0.9 5,在 液 压 泵 转 速 为 5 00r/mi n时，估算其流量为3 4.7 L/mi n,液压泵在第一种情况下的驱动功率为4.9 x l O3W,在第二种情况下的驱动功率为 1.69X103W 4.1 0 某组合机床用双联叶片泵YB 4/1 6 x 6 3,快速进、退时双泵供油，系统压力p=1M P a。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=3M P a,液压泵效率=0.8。试求：（1）所需电动机功率是多少？（2）如果采用一个q =20L/mi n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

23、出功率为：C”=P U i=-1-X-1-0-6-XW（16+63）X10-3=1 3 1 6.7“WoU工进时液压泵的输出功率为:玲2=3X10-X16X1 0-=8 0()卬6 0电动机的功率为：Rci =POi=-1-3-1-6.-7-=1 6 4 6 W 0.8（2）电动机的功率为：=丝=3 x 1 06 x 20 x 1 0-3 “5 0 w0.8 x 6 0答：所需电动机功率是1 6 4 6 W,如果采用一个 =20 L/mi n的定量泵，所需的电动机功率是1 25 0 W 第5章 思考题和习题5.1已知单杆液压缸缸筒直径D=1 00 m m,活塞杆直径d=50 m m,工作 压

24、力=2M P a,流量为 V -4 A 工,244qTtd-答：柱塞缸所产生的推力等于尸=生 2，运动速度等于47 Td25.4 如题5.4 图所示的叶片泵，铭牌参数为q=1 8 L/mi n,p=6.3 M P a,设活塞直径D =9 0 m m,活塞杆直径d=6 0 m m,在不计压力损失且尸=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=2M P a)题 5.4 图解：(a)F 28000,“p=-=4.4 M P aA 4*0.0924r.28000+2x 106 x-x(0.092-0.062)(b)p =3A=_-U-L5.5 M P aA-xO.0924

25、(c)p=p05.5 如 题 5.5 图所示的串联汕缸，4和 A?为有效工作面积，石和巴是两活塞杆的外负载，在不计损失的情况下，试求外，p2,q和4各是多少？5.6 如 题 5.6 图所示的并联油缸中，4=42，F F2当 油 缸 2 的活塞运动时，试求4、外和液压泵的出口压力p各是多少？题 5.6 图解：已知：片%，4=42，当 油 缸 2 动 作 忖，而 油 缸 1不 运 动，此忖t 2=,q=0,p=b4 45.7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6 m/mi no工 进 时（无杆腔进油，非差动连接）可驱动的负载为F=2 5 0 0 0 N,

26、回油背压力为0.2 5 M P a,采用额定压力为6.3 M P a,额定流量为2 5 L/m i n 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_ 4X25X1()7 7 1研 V%x 6 0 x 6=0.0 7 3 m缸筒直径：D =k x 2 5 x l(p 3 V 4 x 6 0 x 6+0.0 7 32=0.1 0 3 m按国家标准规定，取活塞杆直径d =7 0 m m,d-1 0 0 mm。(2 )pn=6.3 MPa 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

27、？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P A时，A阀工作，故支路压力取决于调定压力高的A阀。6.7 在系统有足够负载的情况下，先导式溢流阀、减压阀及调速阀的进、出油口可否对调工作？若对调会出现什么现象？答：若是先导式溢流阀的进、出油口对调工作，则溢流阀不起溢流作用，液

28、压泵的工作压力不能恒定，泵的压力将超过额定压力，泵将损坏；若是减压阀的进、出油口对调工作，则减压阀不起减压作用；若是调速阀的进、出油口对调工作，则调速阀不起调速作用。6.8 在 题 图 6.8 所示的系统中，溢流阀的调定压力为4 M P a,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？(l)Y A 断电，负载为无穷大；(2)Y A断电，负载压力为2 M P a；(3)YA 通电；负载压力为2 M P a。答：(D YA断电，负载为无穷大时，压力表的读数p,=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，p,=。

29、6.9 如 题 6.9 图 所 示，顺 序 阀 的 调 整 压 力 为 p A=3 M P a,溢 流 阀 的 调 整 压 力 为p v=5 M P a,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P l=4 M P a；(2)负载压力”i M P a；(3)活塞运动到右端时。答：(1)液压缸运动 PL=4 M P a 时，则 p A=P B=4 M P a；(2)p i _=l M P a 时，则 PA=1M P a,B=3 M P a；(3)活塞运动到右端时，则0 A=P B=5 M P a。(b)题图6.5题图6.6题图6.8题图6.9第7章 思考题和习题解7.1

30、 某气囊式蓄能器用作动力源，容 量 为 3 L,充气压力Po=3.2 M P a。系统最高和最低工作压力分别为7 M P a 和 4 M P a。试求蓄能器能够输出的油液体积。解：因蓄能器作动力源使用，=1.4答：蓄能器能够输出的油液体积是0.8 4 L。7.2 液压系统最高和最低工作压力各是7 M P a 和 5.6 M P a。其执行元件每隔3 0 s需要供油-次，每 次 输 油 1 L，时 间 为 0.5 s 若用液压泵供油，该泵应有多大流量？若改用气囊式蓄 能 器（充气压力为5 M P a）完成此工作，则蓄能器应有多大容量？向蓄能器充液的泵应有多大流量？解：q,j=-x 60 =1 2

31、 0 L/mi n；泉0.5“=1.4 ,VQ=7.3 6L；q蓄=x 60 =2 L/mi n3 0答：若用液压泵供油，该泵的流量是1 2 0 L/mi n；若改用气囊式蓄能器（充气压力为5M P a）完成此工作，则蓄能器的容量是7.3 6 L,向蓄能器充液的泵的流量是2 L/mi n。7.3 一单杆缸，活塞直径。=1 0 c m,活塞杆直径d=5.6 c m,行程Z,=50 cm。现从有杆腔进油，无杆腔回油。问由于活塞的移动使有效底面积为2 0 0 0 c m?的油箱液面高度发生多大变化？-D2L-（D2-d2）解：H=4-4-AL X5.62X504，=-=O m m2 0 0 0答：活

32、塞移动5 0 m m 行程时，油箱液面升高6 mm。7.4 有一液压泵向系统供油，工作压力为6.3 M P a,流量为4 0 L/m i n,试选定供油管尺寸。解：选用钢管供油,取=3 m/s,J.4 0 x 10-3a=2-17 m m x 60 x 36=2也，取=8,材料取普通碳素钢Q 2 3 5,(7 =4 2 0 MP a,2bb则S-6.3 x 1()6x 0.0 17x 82 x 4 2 0 x 10 6-1.02 mm答：油管尺寸 d=17 mm,8=1.02 mm第8章 思考题和习题8.1如 题8.1图所示，液压泵输出流量偌=10 L/m i n,液压缸无杆腔面积4=5 0c

33、 m2,液压缸有杆腔面积&=2 5 c m2 溢流阀的调定压力p.v=2.4 M P a,负 载F=10k N。节流阀口视为薄壁孔，流量系数Cg=0.62。油 液 密 度 =9 0 0 k g/m3。试求：（1）节流阀口通流面积A?=0.0 5 c m2 1 1 Ar=0.0 1 c m 2时的液压缸速度、液压泵压 力Pp、溢流阀损失A 7；和回路效率；（2）当=0.0 1 c m?和=0 02c m?时，若负载尸二。，求液压泵的压力p,和液压缸两腔压力p 1和0?各为多大？（3）当F=10 k N时，若节流阀最小稳定流量为九5仙=5 0 x I O-L/m i n,所 对 应 的 和 液 压

34、 缸 速度0 mh i多大？若将回路改为进油节流调速回路，贝IJ 4.和 m i n多大？把两种结果相比较能说明什么问题？解：（1）4=0.0 5时：如 果 溢 流 阀 不 溢 流，则 通 过 节 流 阀 的 流 量 分=2,4q p=5 L/m i n o由%,2q：p2 Cd2A.,2有Ap=0.83 32x l Q-8x 9 0 02X0.622X0.052X10-8=0.3 2 5 MP a,F A p A,10 X103 0.325X106X25=+=-+-=2.163 MP aA A 5 0 x 10-4 5 0PP py,则有：pP=py=2.4 MP apPA.F 2.4X10

35、6X50 IOXIO3 p=-=-A?A,2 5 2 5 X10-40.8 MP a%=CA愣=OG O.OlxM x属咨=2.6 1 4X%液压缸速度：1)=区=2.614xl?_=1.0 4 6x 10 m/s,A2 2 5 X10-4qx-vA=1.0 4 6x l 0-2 X5 0 X10-4=5.2 3 x l O-m3/s,I O x I O_ 3q QpQx-.5.2 3 x 10?=11.4 3 7x 10 m3/s oP 1 60溢流损失：A Pv=ppq=2.4 x l 06x l l.4 3 7x W5=2 74.4 8W回路效率：7=FvQPPPI O x I O3 x

36、 l.0 4 6x l 0 21X 1l x 2.4 x l O 60=0.2 615（2）由（1）可知，假设溢流阀不工作时，=0.0 1 c m2,A p =8.12 5 M P a,因为F=0 ,P A =4则有P i =4.0 6MP a R,由此可知与假设矛盾，因此假设不成立。4=0.0 2 c m2,=2.0 3 MP a ,因 为 尸=0 ,pA=贝ij 有=1.0 2 MP a F,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：图（a）中，A 缸先动。因 为 A 缸的进油腔压力小于B缸；A

37、 缸、B 缸速度相等，这是因为节流阀安装在进油路上，调节着A缸、B缸的流量，图（b）中，A 缸先动，速度快。因为节流阀安装在出汕路上，两个液压缸并联，液压泵调定的压力相同，所以负载小的A 缸回油压力大，即节流阀压差大，故 A缸速度大，此时B缸不动。当 A 缸运动到缸底，B缸运动，由于其负载大，回油压力小，即节流阀压差小，故 B缸运动速度小。8.3 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 0 0 0N o液压缸两腔面积4 =50 c m2,A2=20 c m2 o背压阀的调定压力人=0.5 MP a。液压泵的供油流量g =30 L/m i n。不计管道和换向

38、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pv多大？（2）卸荷时的能量损失有多大？（3）若背压阀增加了 处,溢 流 阀 调 定 压 力 的 增 量 应 有 多 大？解：因 为p2=pb F A,9000 20 cu,八6 c所以 P i =-P h =-r+x0.5xl0=2 MPa1 A A,b 50 x1（T4 50由于不计调压偏差，所以py=Pi=2 MPao30 x103(2)Ptms=0.5x 106x-=250W60p 4(3)因为 P 1=pv，Pz=Pb，所以 Py=+/P。4 A,F A当 P 2=P =PA时，溢流阀调定压力p,=+(见+

39、)A Ap；=，+今%=P、+今，A A 4 AA 2溢 流 阀 调 定 压 力 的 增 加 量=/5=一 A 5(a)(b)题 图 8.1 题图8.28.4 如 题图8.4所示，双泵供油，差动快进-工进速度换接回路有关数据如下：液压泵的输出 流 量 3=16 L/m i n ,仁=4 L/m i n ；输 送 油 液 密 度 0 =9 0 0 k g/m 3,运 动粘度v=20 x 1 0-6 m2/s,液压缸两腔面积4 =1 0 0 cm 2,A2=6 0 c m?,快进时的负载F=kN,油液流过方向阀时的压力损失/,=0.25 M P a,连接液压缸两腔的油管A B C D的内径为4=1

40、.8 c m,其 中 A BC段因较长（L=3 m）,计算时需考虑其沿程损失，其它损失及由速度、高度变化形成的影响皆可忽略。试求：（1）快进时液压缸的速度v和压力表读数；（2）工进时如果压力表读数为8 M P a,此时液压缸承受载荷能力有多大（因流量很小，可不计损失）？液控顺序阀的调定压力宜选多大？解:(I)快进时为差动连接V=q _ (1 6 +4)x1 0-3-A2-6 0 x40 x1 0=0.0 8 3 m/sq=VA7=0.0 8 3X60X1()T=5X 1 0 4 m3/s4q 5x1 0 4 x40 兀 d，%X(1.8 x1 0-2)2=1.9 6 6 m/sR c。沿1.9

41、 6 6 x1.8 x1 0-220 x1 0-6=1.7 7 x1 0 337.5LyO v02R e d_ 37.5x3x9 0 0 xl.9 6 621.7 7 xl 03xl.8 xl 0-2=0.8 9 6 xl 04 P aR e =/v取 4=，二，所以由 j P，A=歹 +p2=Pp+Ap 沿+A p有PpF+(Ap沿+Ap)A21 03+(0.25+0,0 0 9)xl 06x 6 0 x1 0-4A-A240 x1 O-40.6 4 MP a(2)F =ppAt=8 x l 06xl 0 0 xl 0-4=8 0 k N液控顺序阀的压力应为0.6 4MP a 至 8 MP

42、a8.5 如题图8.5所示的调速回路，液 压 泵 的 排 量=1 0 5 m L/r,转 速 =1 0 0 0 r/m i n,pP容积效率V,=0.9 5，溢流阀调定压力P,=7 M P a,液压马达排量匕“=1 6 0 m L/r,容积效率小0.9 5,机械效率,也=0.8 ,负 载 转 矩 7 =1 6 N m。节 流 阀 最 大 开 度ATinax=0.2 cm 2（可 视 为 薄 刃 孔 口），其 流 量 系 数 C“=0.6 2，油 液 密 度p=9 0 0 k g/m 3 0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,m a x、输 出 功 率P和回路效率小并

43、请解释为何效率很低？（2）如果将p,提高到8.5MP a 时，m a x将为多大？U题 图 8.3题图8.4题图8.5 题图8.6105X10-6X1000解：(1)q=Vpnpr/vp=-xO.9 5=1.6 6 25x1 0 3m3/s,2/r n w T=pM VM nM T jtnM T)VM2 PM=V2 x1 6160X10-6X0,8X0.95=0.8 26 7 MP ao八 ,出愣=S62X 2XI0 TX百 噤 叵=L45X10T m%q=87.1L/min,maxq%M _ 8 7.1 x0.9 5=5”VM-1 6 0 x1 O-3 一r/m i n瑞，=2兀ri T=2

44、 x 5 1 7 x 1 6/6 0=8 6 6.5 WLUi V i7 7 _ P _ 2 7 rnMT _ 8 6 6.5-=-尸 入 ppq 7 x l 06x l.6 6 2 5 x l 0-3这是因为存在溢流损失和节流损失.,/2 x(8.5-0.8 2 6 7)x l 06(2)q=0.6 2 x 0.2 x 1 0 XAI-=9 7.1 5 L/m i n 9 00一 975X576.8 R/M INe 1 6 0 x 1 0-3乌=2 4 x 5 7 6.8 x l 6/6 0=9 6 6.5 W9 6 6.5 =-7-77 x l 06x l.6 6 2 5 x l 030.

45、08 38.6 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。8.7 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/m i n,液压缸两腔的有效面积&=2 A 2 =5 0

46、c m2,不计管路损失，试求：（1）液压缸的大腔压力P”（2）当负载F=0 和F=9 000 N时的小腔压力 以；（3）设液压泵的总效率为0.7 5,求液压系统的总效率。解：（1）p.=2 +x （2.4-2）=2.2 M P a Py，则夹紧缸I先夹紧而进给缸n在I夹紧后不动作，若PxPy，则夹紧缸I和进给缸I I同时动作。应该将顺序阀的远程控制口放在单向阀的后面。8.11如 题 图8.11所示的液压回路可以实现“快进T工进T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

47、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。题图8.9题图 8.10题图8.11第9章 思考题和习题解9.1 试写出题图9.1 所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点并说明桥式油路结构的作用。9.2 如 题 图 9.2所示的组合机床动力滑台上使用的一种液压系统。试写出其动作循环表并说明桥式油路结构的作用。答：快进工进快退停止1 YA+2YA+3 YA+桥式油路作用：实现工进回油路及工退进油路的节流调速

48、。9.3 读懂题图9.3 所示的液压系统，并说明：（1）快进时油液流动路线；（2）这个液压系统的特点。答：快进：进 油 泵 2 Y A匕位一3 Y A 左位一液压缸左腔回油 液压缸右腔4 Y A 左位一2 Y A 上位一3 Y A左位一液压缸左腔特点：（1）快进采用差动连接；（2）采用稳流量式叶片泵供油；（3）采用进口容积-节流-背压阀调速回路。9.4 图 9.2所 示 的 YT 4 5 4 3 型动力滑台液压系统是由哪些基本液压回路组成的？单向阀3、1 5 和 1 7 在液压系统中起什么作用？顺 序 阀 1 8 和溢流阀1 9 各在液压系统中起什么作用？答：YT 4 5 4 3 型动力滑台液

49、压系统是由卸荷回路、快速运动回路、调速回路、速度换接回路、往复直线运动换向回路组成。单 向 阀 3给液控换向阀提供控制压力，单 向 阀 1 5用于油缸快退时沟通左腔和油箱的回油路，单 向 阀 1 7 使快进时右腔油液通过1 7 进入左腔，形成差动连接，工 进 时 1 7 打不开，右腔油直接回油箱。顺 序 阀 1 8 进行快进和工进的切换，溢流阀1 9 造成回油背压。9.5 图 9.1 1 所示外圆磨床液压系统为什么要采用行程控制式换向回路？外圆磨床工作台换向过程分为哪几个阶段？试根据图中所示的M l 4 3 2A 型外圆磨床液压系统说明工作台的换向过程。答：行程控制式换向回路的换向精度高、换向

50、过程平稳，适用于工作部件运动速度不大，但换向精度要求较高的内外圆磨床。外圆磨床工作台换向过程分为迅速制动、停留和迅速反向启动三个阶段。具体过程看书142页。9.6 试以表格的形式列出图9.13所示的YB32-200型液压机的工作循环及电磁铁的动作顺序表。上 滑 块下 滑 块快速下行慢速加压保压延时快速返回原位停止向上顶出停 留向下退回原位停止1 YA+2YA+3 YA+4YA一一十十一9.7 在 图 9.15的 Q2-8型汽车起重机液压系统中，为什么采用弹簧复位式手动换向阀控制各执行元件动作？答：这是因为汽车起重机在有冲击、振动、温度变化范围大和环境恶劣的条件下工作，需要完成的动作较为简单，位