液压与气压传动（第二版）课后习题答案

液压与气压传动（第二版）课后习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 液压传动2012-6-17 第二章 2-1 已知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。 解:a) b) c) p,0p,0pp,, 2,TFmd) e) p,,pAVm 2-2如图所示，A为通流截面可变的节流阀，B为溢流阀。溢流阀的调整压力是 P，如不计管道压力损失，试说明，在节流阀通流截面不断增大时，液压y 泵的出口压力怎样变化, 答:当阀A流通截面小于某一值时，P维持P，B 打开。 y 阀A流通截面继续增大，增大到最大值时，P=0,B不打 开。 2-3试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 影响液压泵容积效率的因素。 ,v 答:容积效率表征容积容积损失的大小。 qq,由 可知:泄露量越大，容积效率越小 ,q,1,,,vqqtt 而泄露量与泵的输出压力成正比，因而有 1 液压传动2012-6-17 kkp11 由此看出，泵的输出压力越高，泄露系数越大，泵 排量,,,,1vqvtn 越小，转速越底，那么容积效率就越小。 2-4泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa，当转速为1450r/min时，机 械效率为η,0.9。由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为106 L/min，m 压力为2.5 MPa时，流量为100.7 L/min，试求: ?泵的容积效率; ?如泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，计算泵的流量为多少, ?上述两种转速下泵的驱动功率。 解:? 通常将零压力下泵的流量作为理想流量，则q,106 L/min t 由实验测得的压力为2.5 MPa时的流量100.7 L/min为实际流量，则 η,100.7 /106=0.95=95% v ?泄漏流量Δq只于压力有关,由于压力没变 所以则有 // q=qn/n=100.7×500/1450=34.7 L/min t ?当n=1450r/min时, 5-3 P=pq/(η η)=25×10×100.7×10/(60×0.95×0.9)=4.91kw vm 当n=500r/min时, 5-3 P=pq/(η η )=25×10×34.7×10/(60×0.95×0.9)=1.69kw vm 2-4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)驱动泵的转速。 解:? q,Vn=168×950=159.6 L/min tp ? η =q/q=150/159.6=93.98% vt ? η =/η =0.87/0.9398=92.57% ,mv 6-3? P=p q/ =29.5×10×150×10/(60×0.87)=84.77kw , 2 液压传动2012-6-17 ? 因为=p q/T ω , 所以T=p q/ω , = p q/(2лn) , 6-3=29.5×10×150×10/(2×0.87×3.14×950) =852.1N.m 2-6 分析双作用叶片泵配油盘的压油窗口端开三角须槽，为什么能降低压力脉动 和噪声, 答:液压泵在工作过程中，由于西油容积突然和压油腔接通，或压油容积突然和 吸油腔接通时，会产生流量和压力突变而产生噪声。泵的流量脉动引起压力 脉动。在压油窗口端开三角须槽，油液留经压油窗口的三角须槽到压油口， 从而消除泵内液压急剧变化，降低压力脉动和噪声。 2-7双作用叶片泵两叶片之间夹角为,配油盘上封油区夹角为ε，定子区表面曲 线圆弧段的夹角为β，它们之间应满足怎样的关系,为什么, 答:为了保证配油盘的吸、压油窗口在工作中能隔开，必须ε,2л/Z ; 为了防止产生困油、气穴现象，必须βε。 , 2-8 试分析外反馈压力式变量叶片泵特性曲线，并叙述改变AB段上下位置，qp, BC段的斜率和拐点B的位置的调节方法。 答:AB段是泵的不变量段，这由于，FF,esmax 是常数，压力增加时，泄漏量增加，实际输出 量略有减少，BC段，泵的实际输出流量随着工 作压力增加而减少。调节流量调节螺钉b，可改变泵的最大流量。AB段曲线上下平移;变更刚 度不同的弹簧，则可以改变BC段的斜率，弹簧越软，BC段越陡，调节弹簧预压量X，便可改变p和的pcmax值，工作压力，BC段左右平移。 pksxAx,/c0 3 液压传动2012-6-17 第三章 3-1 图示三种结构的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D，d，如进入液压缸的 ，压力为，试分析各缸产生的推力，速度大小以及运动方向。 流量为qp qq,22解:对于图a 受拉，液压缸左移 VFpDd,,(),,,A422()Dd,4 qq,2对于图b 受压，液压缸右移 VFpd,,,,A42d4 qq,2 对于图c 受压，液压缸右移 VFpd,,,,A42d4 23-2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A,100cm，有1 2杆腔面积A,80cm，缸1输入压力P,0.9MPa，输入流量q,12 L/min。不211计损失和泄漏，试求: ?两缸承受相同负载时(F= F)，负载和速度各为多少, 12 ?缸1不受负载时(F,0)，缸2能承受多少负载, 1 ?缸2不受负载时(F,0)，缸1能承受多少负载, 2 解:? F,P A,P A 11122 F,P A 221 因为F,F 12 所以P A,P A,P A 112221 6-4-4-40.9×10×100×10,P×80×10= P×100×10 22 6 P=0.5×10Pa 2 6-4 则有F,F= P A=0.5×10×100×10=5000N 1221 ,3-4 V,q/ A=12×10/(100×10)=1.2m/min 111 因为 V A= V A 1221 所以 V,V A/ A=0.96m/min 2121 ? F,P A,P A=0 11122 所以 P,P A/ A=1.125 MPa 2112 4 液压传动2012-6-17 6-4F= P A=1.125×10×100×10=11250 N 221 ? F= P A=0 所以 P,0 2212 6-4 所以 F,P A,0.9×10×100×10,9000 N 111 3-3图示液压缸，输入压力为，活塞直径为D，柱塞直径为d，求输出压力，pp12 为多少, 解:由受力可知: ,pApA1122 1122即,pDpD,, 1244 D2？,pp()21d 3-4差动连接液压缸，无杆腔面积A,100cm2，有杆腔面积A,40 cm2，输入油12压力p,2 MPa，输入流量q,40 L/min，所有损失忽略不计，试求: ?液压缸能产生最大推力; ?差动快进时管内允许流速为4m/s，进油管径应选多大, 解:? 因为 F= P(A,A)η 112m 所以 F,P×(A,A)×1 max112 6-4 ,2×10×(100,40)×10×1 -4,1.2×10N=12kN -3-4? V =q/(A,A)=40×10/(60×60×10),1/9 m/s 12 V A= VA 1管管 -42所以A,(1/9)×100×10/4,лd/4 管 d=18.8mm 有 应取20mm 3-5图示一个与工作台相连的柱塞缸，工作台质量980Kg，缸筒柱塞间摩擦阻力 F,1960N，D=100mm,d,70mm，d,30mm，试求:工作台在0.2时间内从静f0 止加速到最大稳定速度v,7m/min时，泵的供油压力和流量各为多少, 解: 根据动量定理，Ft=mv-mv21 所以F=m(v-v)/t=980×7/(0.2×60)=571.67N 总21 工作台开始上升时 5 液压传动2012-6-17 F-G-F=Ff总 则F=F+G+ F=571.67+980×10+1960=12331.67N 总f 2又根据柱塞缸推力 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 可得F=pлdη/4, η=1注意 此处应取d,30mm 0mm0 -322p=4F/лd=4×12331.67/[3.14×(30×10)]=17.45Mp 0a 2又根据柱塞缸速度公式v=4qη/лd ,η=1 可得 v0v -3232q=лdv/4=3.14×(30×10)×7×10/4=4.95L/min 0 3-6一单杆油压快进时采用差动连接，快退时油压输入缸的有杆腔，设缸的快 进快退速度均为0.1m/s,工作时杆受压，推力为25000N。已知输入流量 q=25L/min,背压， pMpa,0.22 试求:(1)缸和活塞直径D，d; (2)缸筒壁厚，缸桶材料为45号钢 4q解:(1)由其中 ,,1,,Vv3v2d, ,3442510/60q，， dmm'73,,,,V0.13.14，3 取d=75mm '因为快进快退得速度相同，所以D=mm,取D=105mm 2103d, (2)45号钢 ,,,,,600,[]600/5120MpaMpab 设此时为薄壁 pD1.53105，，y,,,,2mm 取 2[]2120，, ,2.5, 其中的值，查表8-7可取为3Mpa py 3-7图为定量泵和定量马达系统。泵输出压力P,10 Mp，排量V,10 mL/r，转pap 速n,1450r/min，机械效率η,0.9，容积效率η,0.9，马达排量Vmpmpvp ,10 mL/r，机械效率η,0.9，容积效率η,0.9，泵出口和马达进口间mmvm 管道压力损失0.2MPa，其它损失不计，试 求: ?泵的驱动功率; 6 液压传动2012-6-17 ?泵的输出功率; ?马达输出转速、转矩和功率。 解: ?P=pvn/η驱ppPmp 6-6=10×10×10×10×1450/(60×0.9) =2.69Kw 6-6?P=pvnη=10×10×10×10×1450×0.9/60 出vp =2.18Kw ?泵的输出等于马达的输入量 Vn/η=vnη m mvmPPvp 所以n= vnηη/ V mPPvpvmm -6-6=10×10×1450×0.9×0.9/(10×10) =1174.5r/min 马达的输出功率 6-6P=pvnη=(10,0.2)×10×10×10×(1174.5/60)×0.9=1.73KW vm 马达的转矩 T=p/2πn=1730/(2×3.14×(1174.5/60))=14.03N.m 3-8 图示系统，泵和马达的参数如下:泵的最大排量，转速VmLr,115/pmax ，机械效率，总效率;马达排量,,0.9nr,1000/min,,0.84mppp ，机械效率，总效率，回路最大允许压VmLr,148/,,0.9,,0.84pmaxmmp 力p=8.3Mpa，若不计管道损失，试求: r 1)马达最大转速及该转速下的的输出功率和输出转矩。 2)驱动泵所需的转矩。 解:泵的流出流量等于流入马达的流量 qq,pm nVmM即有 ,,nVppvpmaxqvm 7 液压传动2012-6-17 0.840.84，，，1000115nV,,ppvpvmmax0.90.9 nrmin,,,676.9/mV148m 1166,输出转矩 TpVNm,,，，，，，,,,8.310148100.9176rmmm,,22 676.9输出功率 pnTkw,,，，,,,2217612.50m60 ,pVpVPrPmaxmax驱动泵所需的转矩 168.8TNm,,,,,,,,22mpmp 3-9 图示为变量泵和定量马达系统，低压辅助泵输出压力=0.4Mpa，泵的py最大排量，转速，容积效率，VmLr,100/nr,1000/min,,0.9pmaxpvp机械效率。马达相应参数为，，，,,0.85VmLr,50/,,950.mpmmvm 。不计管道损失，当马达的输出转矩为，转速为,,0.9TNm,,40mmm 时，求变量泵的排量，工作压力和输入功率。 nr,160/minm 解:泵的流出流量等与流入马达的流量 qq,pm ,，，,，0.90.951005060Vp ,,VmLr9.36/p 1由马达的输出转矩 TpV,,,mmm2, 2,T240,，m ,,,,,pMpa5.58,6V50100.9，，,mm pppMpa,，,,5.98 y q,nV10009.36，pVppp由得 ,n,,,173/qmlspp,V600.9，pVp ,66功率 Ppqkw,,，，，,173105.98101.03 ppp 8 液压传动2012-6-17 第四章 224-1 图4 -115 所示液压缸，液控单向阀AcmAcmFN,,,30,120,30000,12 作用锁以防止液压缸下滑，阀的控制活塞面积是阀心承受面积A的3Ak 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 PAPAF,,112k 由于控制面积为阀心承压面积的3倍 Ak 故开启阀需 即 取临界条件 pApA,3pp,3pp,kk1k1k1 F 3pApAF,,3.85,,,pMpakK11k3AA,12 开启最高压力 ppMpa,,311.551k 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，将T通路与B通路接成共路 作二位二通，将B通路与A通路接通，且将A通路与T通路接通 9 液压传动2012-6-17 4-4图4-116所示系统中溢流阀的调整压力分别为p=3MPa,p=1.4MPa,p=2MPa。ABC试求当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力为多少,如将溢流阀B的遥控口堵住，泵的出口压力为多少, 答:系统负载无穷大即系统超载，此时溢流阀对系统 起保护作用。A支路的调整压力为3MPa，当C控制B 的遥控口时，BC支路的最大稳定压力为C的调整压力， 即2MPa。系统的稳定压力为较小值，即2MPa，所以此 时泵的出口压力P=2 MPa。 若溢流阀B的遥控口堵住，此时BC支路的调整压力为 两者调整压力之和即3.4 MPa。A支路的调整压力为 3MPa。同样保持较小值，此时，由A起安全阀作用， 使系统的出口压力维持在3 Mpa，即泵的出口压力P=3 Mpa。 4-5图4-117所示两系统中溢流阀的调整压力分别为p=4MPa, p =3MPa, p=2MPa。ABC当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力各为多少,对图a的系统，请说明溢流量是如何分配的, 解:对(a)系统:A中K口接到B 阀上，B中K口接到C阀上，则B 的溢流压力由C来决定，A的溢流 压力由B决定，所以系统出口压力 保持在C的溢流压力即调整压力为 2 Mpa 对(b)系统:B中K口接油箱，此时B的调整压力为0 Mpa。系统出口压力应等于三个溢流阀的调整压力之和 ，即4，0，2,6 Mpa。 10 液压传动2012-6-17 对图a的系统，溢流量分配应是q=全部;q=0;q=0. ABC 4-6 图4-118所示溢流阀的调定压力为4Mpa，若不计先导油流经主阀心阻尼小孔时的压力损失，试判断下列情况下的压力表读数: 1)YA断电，且负载为无穷大 2)YA断电，且负载为2 Mpa 3)YA断电，且负载压力为2Mpa 解:1)YA断电，电磁阀处于关闭状态， 因为负载为无穷大，溢流阀溢流，其两 端的压力为4Mpa,即压力表读数为 4Mpa. 2)YA断电，电磁阀关闭，负载只有2Mpa, 没有达到调定压力，故溢流阀不溢流， 压力表读数为2Mpa 3)YA通电，电磁阀打开，产生的吸力和阀的输出压力及弹簧力平衡，故 压力表读数为0Mpa. 4-8图4-120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，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, 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)泵的出口压力等于溢流阀调定压力时，夹 缸使工件夹紧，由于减压阀基本可维持出口压力恒 定，，等于减压阀调定压力，同样单pMpa,2.5A 向阀后的p=2.5Mpa，阀口处于关小状态。 c 2)当降到1.5Mpa时，即，阀ppMpa,,1.5AB 11 液压传动2012-6-17 口处于开大状态，由于原工件的夹紧状态未变，则 ppMpa,2.5Cc3)如夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时C处压力为0，，阀pp,,0,0AB 口不工作。 4-9 图4- 121所示回路，溢流阀的调定压力为5Mpa，减压阀的调定压力为 1.5Mpa，活塞运动时负载压力为1Mpa，其它损失不计，试求: 1)活塞在运动期间和碰到死档板后A.B处压力; 2)如果减压阀的外泄油口堵死，活塞碰到死档板后A.B处压力。 答:1)活塞在运动中有，减压阀不工pMpa,1A 作，碰到挡铁后，减压阀相当于外负pMpa,1B 荷无穷大，B处压力为5Mpa 2)减压阀外泄油口堵住后，阀口无法移动 ，不 起减压作用，，溢流阀相当于接ppMpa,,5AB 近无穷大负载。 4-10 图4-122所示的减压回路，一只液压缸无杆腔，有杆腔的面积分别为 22100cm,50cm,最大负载F=14000N,F=4250N,背压p=0.15MPa, 节流阀2的压12 差Δp=0.2MPa,求: 1)A,B,C各点压力(忽略管路阻力); 2)泵和阀1，2，3应选多大的额定压 力, 解:1)由上面的缸的活塞杆力的平衡，可 -4有 P=F/A=14000/(100×10)=1.4 MPa c1 A处压力与C处压力相差节流阀2的压差，可有 P= P+0.2 MPa =1.6 MPa Ac 由下面的缸的活塞杆力的平衡，可有 PA=F + PAB 1 2 2 所以 P= (F + PA)/ A B 2 21 ,46,4 =4250+50×10×0.15×10/100×10 12 液压传动2012-6-17 ,0.5MPa 2)为了回路能符合要求，并保证安全，泵和阀1，2，3应选为2.5 MPa额定压 力。 4-11图4-123所示回路，顺序阀的调整压力，溢流阀的调整压力pMpa,3x ，问在下列情况下A.B压力为多少, pMpa,5y 1) 液压缸运动时，负载压力=4Mpa时; pl 2) 如负载压力变为1Mpa时 pl 3) 活塞运动到右端时 解:(1)由于A点与液压缸连通，则pMpa,4l ，，此时顺序阀应为开启状pMpa,4pp,AAX 态， pPMpa,,4BA (2) pMpappMpapp,,,,1,1,lAlAx 顺序阀关闭，由于马达处于工作状态， pMpa,3B (3)活塞运动到右端时，液压缸中压力已达到最大值，且顺序阀开启，油道中 压力最高。因溢流阀的调整压力为5Mpa,即油道中最高压力为 5Mpa, ？,,ppMpa5AB 4-12图4-124所示系统，缸?,?上的外负载力F=20000N,F=30000N，有效工作12 2面积都是A=50cm,要求缸?先于缸?动作，问: 1)顺序阀和溢流阀的调定压力分别为多少, 2)不计管路阻力损失，缸?动作时，顺序阀进，出口压力分别为多少, 解:1)缸?承受力F，动作时 2 -4P= F/A=30000/50×10=6 Mpa。所以P>P2溢 >6 Mpa 顺 由于要保证缸?先于缸?动作，而缸?承受 F<缸?承受力F。因此，顺序阀的调定压力要小于 12 13 液压传动2012-6-17 溢流阀，则顺序阀的调定压力应大于或等于F作用 使缸?产生的压力， 2 所以P>P>6 Mpa 溢顺 2) 缸?承受力F，动作时 1 -4P= F/A=20000/50×10=4Mpa 1 所以，顺序阀的出口压力应为4Mpa， 缸?动作时，缸?也在运动，所以顺序阀进口压力又要保证缸?的运动， 所以顺序阀的进口压力应大于或等于顺序阀的调定压力 4-13图4-125所示回路，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为p和p,当系统XY 外负载为无穷大时，问: 1)泵的出口压力为多少, 2)若把两阀的位置互换，泵的出口压力又为多少, 解:1)由于两阀是串联接法，且其为先顺序阀，后溢 流阀，则泵的出口压力为两者中压力较大的一者(顺序 阀的出口压力由负荷决定)所以若P>P，则P=P， xy出x 若P