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液压传动课后习题答案总

2-6 伯努利方程的意义是什么?该方程的理论式和实际式有什么区别?
伯努利方程的物理意义:在密闭管道内做恒定运动的理想液体,具有三种形式的能量,即压
力能 动能 位能,他们之间可以相互转化,但在管道内任意位置,单位质量的液体包含的
这三种能的总和是一定的。

理论式;g h u p g h u p 2221211
22++=++ρρ 实际式;g h g h a g h p w ++2
=++22211
11
2υυαρ 区别:实际液体在管道内流动时,由于液体存在粘性,产生摩擦力,消耗能量,同时管道局
部产生形状和尺寸产生变化,所以需要加入修正系数α和能量损失w h 。

2-13,如图所示,d1=20mm.d2=40mm,D1=75mm,D2=125mm,q=25L/min,求v1,v2,q1,q2.
左侧活塞杆运动由两部分产生,
所以q Q d =+41112πυ
得:min 22.23121L d q Q =4-=1πυ
同理得;44.222=Q
2-29如图所示,柱塞受F=100N,的固定力作用而下落,缸中油液经缝隙泻出。

设缝隙厚度
δ=0.05mm,缝隙长度l=80mm,柱塞直径d=20mm,油的动力粘度μ=50⨯310-Pa s •.求柱塞和
缸孔同心时,下落0.1所需要的时间是多少。

02
1u d p l d q δπμδπ-12=3 1
A u q 0= 2
2
4d F A F p π== 3 联立123得
液压传动第三章3-12 3-16 3-18答案。

3-12.当泵的额定压力和额定流量为已知时,试说明下列各工况下压力表的读数(管道压力损失除图c 为外均忽略不计)。

a:p=0 b:p=F/A c:p= d:p=0 e:p=Pm
3-16.要求设计输出转矩TM=52.5N M,转速nM=30r/min 的液压马达。

设液压马达的排量VM=105cm3/r,求所需要的流量和压力各为多少?(液压马达的机械效率、容积效率均为0.9)
解:(1)q t =V M n M =105×10-3×30=3.15L/min
q m =q t /?v =3.15/0.9=3.5L/min
(2) T M =V ?m /2π 得=3.49MPa
3-18. 已知轴向柱塞泵的额定压力为p P =16MPa,额定流量q p =330L/min,设液压泵的总效率为?P =0.9,机械效率为?Pm =0.93.求:
(1)驱动泵所需的额定功率。

(2)计算泵的泄漏流量。

解:(1)P p =p p q p /?P =16×106×330×10-3×(1/60)/0.9=97.8×103W
(2) 因为?P =?Pm ?v 所以容积效率?v =0.9/0.93=0.968
则q t = q p /?v =330/0.968=340.9L/min q 1=q t -q p =10.9L/min
4-1 图4-3所示三种结构形式的液压缸,活塞和活塞杆直径分别为D 、d ,如进入液压缸的流量为q ,压力为p ,试分析各缸产生的推力、速度大小以及运动方向。

图4-3 题4-1图 1 ) )(4
22d D p F -=π )(422d D q v -=π 方向向左 2)24d p
F π= 24d
q v π= 方向向右 3)24d p F π= 24d q v π= 方向向右 4-2 图4-4 所示两个结构相同相互串联的液压缸,无杆腔面积2
1100cm A =,有杆腔面积
2280cm A =,缸1输入压力Pa p 51109⨯=,输入流量min /12L q =。

不计损失和泄漏, 求:
l )两缸承受相同负载时(21F F =),该负载的数值及两缸的运动速度;
2)缸 2的输入压力是缸 1的一半时(212p p =),两缸各能承受多少负载?
3)缸 1不受负载时(01=F ),缸 2能承受多少负载?
图4-4 题4-2图
答案:由活塞受力平衡关系得
1)
当21F F =时
2) 当1221p p =
3)
当01=F 时,1122A p A p =
4-5 图4-7所示一与工作台相连的柱塞缸,工作台重9800N ,如缸筒柱塞间摩擦阻力为f F =1960N ,D =100mm ,d =70mm ,0d =30mm ,求工作台在0.2s 时间内从静止加速到最大稳定速度min /7m v =时,泵的供油压力和流量各为多少?
图4-7 题4-5图
5-11 如图所示的两个回路中,溢流阀的调定压力分别MPa p y 31=,MPa p y 22=,
MPa p y 43=,问当负载为无穷大时,液压泵出口的压力p p 各为多少?
解:(1)左图三个溢流阀为并联回路,即只要有一个溢流阀开启,回路就可导通,故液压泵出口的压力为三个泵中最小的2MPa 。

(2)右图中三个溢流阀为串联回路,要同时开启才能导通回路,同时开启时所需压力为3+2+4=9MPa ,故液压泵出口压力为9MPa 。

5-12 如图所示回路中,溢流阀的调整压力为MPa p y 5=,减压阀的调整压力
MPa p
5.21=。

试分析下列情况,并说明减压阀的阀芯处于什么状态。

(1)当泵压力p p y p =时,夹紧缸使工件夹紧后,A 、C 点的压力为多少?
(2)当泵压力由于工件缸快进而降到MPa p y 5.1=时,A 、C 点的压力各为多少? (3)夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动时,A 、B 、C 三点的压力各为多少? 解:(1)当MPa p p
y p 5==时,工件夹紧后,B 点压力5MPa ,AC 点均有负载,此时减压阀工作,A 、C 点压力均为减压阀调整压力2.5MPa 。

此时减压阀阀芯抬起。

(2)当MPa p y 5.1=时,B 点压力为1.5MPa ,小于减压阀调整压力,故减压阀不工作,
A 点压力为1.5MPa ,但由于AC 点之间有单向阀作用,C 点油液不能回流,故C 点压力依然为2.5MPa 。

此时减压阀阀芯全开。

(3)当夹紧缸做空载运动时,回路内无负载,故ABC 点压力均为0。

此时减压阀阀芯全开。

5-14 如图所示的液压系统中,液压缸的有效面积cm A A 100221==,缸Ⅰ负载
N F L 35000=,缸Ⅱ运动时负载为零。

不计摩擦阻力,惯性力和管路损失,溢流阀的调整压力为4MPa ,顺序阀的调整压力为3MPa ,减压阀的调整压力为2MPa 。

求下列三种情况下,管路中A 、B 和C 点的压力
(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位;
(2)1YA 通电,缸Ⅰ活塞移动时和活塞运动到终点后; (3)1YA 断电,2YA 通电,液压缸Ⅱ活塞运动时及活塞碰到挡铁时。

解:(1)两换向阀处于中位时,A A 2
1均不导通,负载为无穷大,此时由于溢流阀作用,A 点压力为4MPa ,左侧压力达到顺序阀调整压力,故B 点压力也为4MPa ,右侧压力达到减压阀调整压力,减压阀作用,C 点压力为2MPa 。

(2)若1YA 通电,缸Ⅰ运动时,B 点压力可求得
压力达到顺序阀调整压力,故顺序阀能开启,此时A 点压力也为3.5MPa 。

A 点压力大于右侧减压阀调整压力,故顺序阀作用,故C 点压力为2MPa 。

当活塞到达终点后,负载为无穷大,此时由于溢流阀作用,A 点压力为4MPa ,顺序阀开启,B 点压力4MPa ,减速阀作用,C 压力2MPa 。

(3)17-1 答:1YA 通电后,活塞向右移动,到达终点后压下行程换向阀3,阀1切换至左位,活塞向左返回,至终点后压下行程阀2,阀1切换至右位,活塞再向右移动。

活塞在两行程阀之间做往复运动。

7-11
解:
7-13
解:(1)已知缸两腔工作面积212A A =
调速阀流量为2.5L/min
则油泵输出流量为min /55.22L =⨯
根据泵的流量-压力回路,()[]()MPa P 35.224.240/54021=-⨯-+=
(2)由缸的受力平衡方程,22211F A P A P +=
当F=0时,P 2=4.7MPa
当F=9000N 时,P 2=1.1MPa
(3)液压回路的效率77.010501035.290004
61111=⨯⨯⨯===-A P F q P FV η 所以,总效率58.075.077.0=⨯=η
YA 断电,2YA 通电,液压缸Ⅱ活塞运动时,此时回路中无负载,故ABC 点压力均为0。

当活塞碰到挡铁时,负载为无穷大,此时由于溢流阀作用,A 点压力为4MPa ,顺序阀开启,B 点压力4MPa ,减速阀作用,C 压力2MPa 。

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