液压与气压传动第三版-许福玲课后习题答案.pdf

《液压与气压传动第三版-许福玲课后习题答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压与气压传动第三版-许福玲课后习题答案.pdf（56页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、习 题 解 AA*.zfc.第 一 早 13:解：Pi=pgh=13600 x 9.81 x 1=133416PaP1二 P汞 gh=13600 x9.81 x 1=133416PapA=pxpgZA=133416900 x 9.81 x 0.5=1334164414.5=129001.5PaPA=P1-gZA=133416 900 x9.81x0.5=133416 4414.5=129001。1 4：解:,p=papgh p=p(lp=pgh=1000 x 9.81 x 0,5=4905Pa,:P=Pa-pgh真 p=pa-p=pgh=1000 x9.81 x0.5=4905尸 a15:解：

2、7T d4(F m g)4(F m g)(x h)pg=.X=pgnd2 h(xh)pg=24(Fmg)pgTidx=24(Fmg)-hjua21 6:解：4 q 4 X 1 6 X 1 03v n d22 6 0 X 7 T X 0.0 222 0.85m/sv=4g60 xx0.0224x16x10-3-0.S5m/sRevd 0.85 x 0.02,v2 0.852一 u 一 0.1 1 X 血 一 1545 2320 a-2h(-(2g-0.2 x 2 x g 81 0.0074m=pgh(,I v2 75 2 0.852,-63.88Pa/iA，d.2g-1545 X 0,02 X

3、2 x 9.81 j 7 9 血 外 力 一 p g心=1545.3PaRe=vva0.11x10-40.85x0.02=15452320层 流a=2h2gv2=0.2x2x9.810.852=0.0074/n或 bp=Pghc=63.88尸 QhA=2a2gv2154575x0.022x2x9.810.8520.179m 或&pA=Pgh二 1545.3尸 a列 油 箱 液 面 与 泵 进 口 出 的 伯 努 利 方 程，以 管 子 中 心 为 基 础:Pa P2 2P2而 寸 1=不 药 Z 2*1=O=-7 m Z2=0 hw=hApg2gavz1PgP2ga2V22Zh式 中：y1二

4、0zi=0.7 mz2二 0hv v=hh则:=pa pgzpg京 hx奄)=IO5 880 x 9.81 x 0.7880 x 9.81 x(Z X 0.852、2 x 9 810.0074 0.179)=106042.98 8632.8 x 0.26=106042.98 2244.53=103798.45Pa=O.IMPaP2=PaPgz1-pg(42V2hh=105880 x9.81x0.7-880 x9.81x(2x9.812x080.00740.179=106042.98 8632.8x0.26=106042.98 2244.53=103798.45。=0AMPa19:解：方 法 一

5、：Ap4F 4 X 3000 l2 nxd2 f 2=”彘.o s?=1528662 Paq=cdAoj-Ap=0.61 x-q x J丽 x 1528662,n X 0.012 _=0.61 x x 58.283=0.61 x 0.0000785 x 58.28=0.0028m/sv2=当=3 5.7,=1”/：n X 0.012 s 1 7r标 n*0.052/s p=7 U D24/zrxO.O 524x3000=1528662。aAoq=cP2 P=0.61X4 Ji Xd2X9002X 1528662-0.61X4 Ji X0.012X 58.28=0.61X0.0000785X 5

6、8.28=0.0028m3/sv2=n d24q二 五 XO.0124X0.0028=35.7m/svl=nD24q=n XO.0524X0.0028=1.4m/s由 动 量 方 程：设 缸 底 对 液 体 的 作 用 力 为 f,方 向 向 左，取 6=1,则：=pq(2%)/=Fpq(v2v i)=3000900 x 0,0028 X(35.71.4)=30002.52 X 34.3=300086.4=2913.6/VF一 尸 pq（尸 F pq()=3000-900 x0.0028x(35.7-1.4=3000-2.52x34.3=3000-86.4=2913.6N则 液 体 对 缸 底

7、 的 作 用 力 方 向 向 右。1 11:解:列 水 箱 液 面（1 1截 面）与 出 口 处（2 2 截 面）伯 努 利 方 程，以 出 口（22 截 面）为 基 准：P l说 懑 而 4口 2=z2Pi=P2=Pa%=Zi=4m Z2=0艺=J2gzi=J2 x 9.81 x 4=8.86 m/sPgP12gvPgP2g2V2Z式 中:p1=p2=PaV1=0=4m2Z二 0则:丫 22gz=2 X 9.8 1 X 4=8.86m/s列 2 2 截 面 与 3 3 截 面 的 伯 努 利 方 程，以 出 口（2 2 截 面）为 基 准：P 3 Vl帚 为 Z3p2区 4=而 而 z2P2

8、=PQ V3=V2 z3=lm z2=0p3=Pap g z3=9,8 x 10 900 x 9.81 x 1=89171PaPg2g3Vz3PgP2gv2Z2式 中:P2=P3V=V2Z3z2二 0贝 心 3=Pa p g z3=9.8x104-900 x9.81xl=89171Pd1 12:解:控 制 表 面 上 液 体 所 受 的 总 压 力 为：F1=pA,F2=p2A,设 弯 管 对 控 制 体 的 作 用 力 F 方 向 如 图 所 示，它 在 x、y 方 向 的 分 力 分 别 为 Fx、FY,则 x、y 方 向 的 动 量 方 程 分 别 为：F1FXF2COS0=pq(uco

9、sJu)F2sMe Py=pqvsinO OF1FX，-F2cosd=pq(vcosO-v)F2sinOFy=pqvsm0-0F_x，=F_1-F_2cos 0-p q(vcos 6-v)F_y*,=F_2sin 9 P qvsin 0 F=sqrt F,_ x 2F_yY2液 体 对 弯 管 的 作 用 力：F=-F 方 向 相 反 1 16:解：qV 7rds3 ndS n x 0.027=x 0.1=-T4 x 150n x 0.022s Q 0.1 4Fx 0.1=3.14 x 10 m u=-Ap=3.14 X 105 7 T X 0.02 X(0.05 X 103)3=477707

10、PQ；=-x 4777073.14 X 105 0.0157 X IO512 x 50 x 10 x0.073.1557 X 105,=8.9 x 10 t=-=354.6s8.9 x io8TJX 0.02 X 0.05 X 1032-0.1XVq二 V12,”Ttdd3 p一 2TtddII式 中：V=4na2xO.l=471x0.022xO.l=3.14x10-5m3U=t0.1Np=nd24FT F X O.0224x150=477767 Pat3.14x10-512x50 x10-3x0.07T T X 0.02X(0.05xl()3X477707-2兀 x 0.02x0.05xl。

11、-3X0.13.14x10-50.0157x10-5=8.9x10-8t=8.9x10-83.1557x10-5=354.65第 三 章 二、作 业 题 3-1 某 一 减 速 机 要 求 液 压 马 达 的 实 际 输 出 转 矩 T=5 2.5N.m,转 速 n=3 0 r/m i n。设 液 压 马 达 排 量 V=12.S c m/r,容 积 效 率 n M=0.9,机 械 效 率 fUm=0.9,求 所 需 要 的 流 量 和 压 力 各 为 多 少？解：2兀 pVTMMrn=7 Mm7t7MTM2n 52.5*2*几 P _ r)M mV，_ 0.9*12.5*106p=MmVM2

12、7r0.9*12.5*10-652.5*2*乃=29.3 M P a12.5*106*30Q M=0.9*60qM=Vn/rjMv0.9*6012.5*10-6*306.9*lO,W/s6.9*10-63mIs3-2 某 液 压 马 达 排 量 V=7 0 c n f 7 r,供 油 压 力 p=10M P a,输 入 流 量 q=100L/m i n,容 积 效 率 n 触=0.9 2,机 械 效 率 H M m=0.9 4,液 压 马 达 回 油 腔 背 压 0.2M Pa,求 马 达 的 输 出 转 矩 与 转 速。解：(100.2)*106*70*106*0.947时 二*71Mm=2

13、 rr=TM=Tt*Mm2 7r(10-0.2)*106*70*10-6*0.94102.6 8N.m 7 t(IMVMV 100*1()3*0.92n=7=-=6 0.7 0 a l 06=n=VqvqM7Mv60*70*10 6100*10-3*0.9221.8r/s=1314r/mi n3-3 某 液 压 马 达 排 量 V=4 0 c m 3/r,当 马 达 在 p=6.3MPa和 转 速 n=145 0 r/m in时，马 达 的 实 际 流 量 q=63L/m i n,马 达 的 实 际 输 出 转 矩 为 37.5N.m,求 马 达 的 容 积 效 率、机 械 效 率 和 总 效

14、 率。解：TM TM 37.5一 乙 一 pl727r 6.3*106*4 0*106/2 T TMm1t7MpV/2nTM6.3*106*40*10-6/2兀 37.50.93Q t Vn 40*106*1450“Mu-qM qM 37.5*1034M vqMqqMVn37.5*10-340*10-6*14500.923-4 如 图 所 示 两 个 结 构 相 同 相 互 串 联 的 液 压 缸，无 杆 腔 的 面 积 儿=5 0*10%；有 杆 腔 的 面 积 Az=20*l 0 4m;输 入 流 量 q=3L/m i n,负 载 F 1=500 ON,F 2=4000N,不 计 损 失

15、与 泄 漏，求(1)两 缸 工 作 压 力 pl,p2两 缸 的 运 动 速 度 vl,v 2解：对 两 缸 进 行 受 力 分 析 P 1-=P2%2 F1P24 1=尸 2P1A1=P2A2F1P2A1=F2D 得 出 p2=2MPa,p l=3MPa速 度：v l=q/A l=O.1 m/sV1A2=V2A1V2=0.25 m/s3-5若 要 求 差 动 液 压 缸 快 进 速 度 v l是 快 退 速 度 v 2 的 3 倍,试 确 定 活 塞 面 积 A1与 活 塞 杆 面 积 A2之 比 3-6 如 图 所 示，液 压 缸 活 塞 直 径 D=10 0 mm,活 塞 杆 直 径 d

16、=7 0 m m,进 入 液 压 缸 的 流 量 q=25L/m i n,压 力 p 1=2 MPa,回 油 背 压 p2=0.2 M P a,试 计 算 三 种 情 况 下 运 动 速 度 与 方 向 及 最 大 推 力（实 际 计 算 其 中 一 种。其 余 用 公 式 表 示）p Lp*解：设 作 用 面 积，无 杆 腔 A 1=7.8 5*1 0-2,有 杆 腔 A2=4*10 3m2,活 塞 杆 面 积 A=3.8 4*1 0-3m2(1)方 向 向 左 v=Aiq0.0 5m/sF=PI IP22=F=piAi-P2A21 4.9 kN(2)方 向 向 左qV=A；=V=Azq0.

17、10 4 m/sF=P l4 2 P 21=F=piA2-P2Ai6.4kN(3)方 向 向 右 qV=A=v=Aq0.1 08m/sF=PI&P M2=F=piAi-PiA27.6 9 kN第 四 章 4-2 思 考：能 否 用 两 个 两 位 三 通 阀 替 代 一 个 两 位 四 通 换 向 阀 使 用？绘 图 说 明。P4-3解：电 液 换 向 阀 采 用 内 控，且 中 位 机 能 卸 载，此 时 其 主 阀 芯 换 向 压 力 太 小 不 能 正 常 换 向，系 统 一 直 处 于 卸 载 状 态，从 而,液 压 缸 无 动 作。改 进:在 泵 的 出 口 增 加 预 压 阀；在

18、换 向 阀 与 油 箱 之 间 增 加 背 压 阀；电 液 换 向 阀 中 位 机 能 改 为 不 卸 载 机 能：。型。4-4 若 先 导 型 溢 流 阀 主 阀 芯 上 的 阻 尼 孔 被 污 物 堵 塞,溢 流 阀 会 出 现 什 么 样 的 故 障?为 什 么？解:若 先 导 型 溢 流 阀 主 阀 芯 上 的 阻 尼 孔 被 污 物 堵 塞，溢 流 阀 主 阀 芯 常 开，不 能 正 常 调 压。若 先 导 型 溢 流 阀 主 阀 芯 上 的 阻 尼 孔 被 污 物 堵 塞，主 阀 芯 上 腔 无 压 力 补 充，只 需 要 推 动 主 阀 芯 上 腔 的 弹 簧 就 可 以 推 动

19、 主 阀 芯,而 主 阀 芯 上 腔 的 弹 簧 为 弱 弹 簧,此 时 主 阀 芯 相 当 于 常 开。4-5 为 什 么 溢 流 阀 在 调 压 弹 簧 的 预 压 缩 量 一 定 时,进 口 压 力 会 随 着 流 量 的 变 化 而 有 所 波 动？解：溢 流 阀 出 口 接 油 箱，则 其 进 出 口 压 差 为 其 进 口 压 力，由 孔 口 流 量 方 程 q=QA 第 q-CdAP可 知,在 面 积 不 变，即 弹 簧 压 缩 量 不 变 时，流 量 增 大，其 进 口 压 力 会 增 加。4-6 减 压 阀 的 出 口 压 力 取 决 于 什 么？其 出 口 压 力 为 定

20、值 的 条 件 是 什 么？解：减 压 阀 出 口 压 力 取 决 于 负 载 压 力 的 大 小：负 载 压 力 小 于 其 调 定 压 力 时，出 口 压 力 为 负 载 压 力；负 载 压 力 大 于 其 调 定 压 力 时，出 口 压 力 为 其 调 定 值。出 口 压 力 为 定 值 的 条 件 为 负 载 压 力 大 于 其 调 定 压 力4-8 试 比 较 溢 流 阀、减 压 阀、顺 序 阀（内 控 外 泄 式）三 者 之 间 的 异 同 点（略）第 八 早 6-1 试 用 一 个 先 导 型 溢 流 阀、两 个 远 程 调 压 阀 和 两 个 二 位 电 磁 阀 组 成 一 个

21、 三 级 调 压 且 能 卸 载 的 回 路 1）电 磁 铁 1、2 都 得 电 时，系 统 卸 载 2）电 磁 铁 1得 电,2 失 电 时，系 统 最 高 压 力 由 p c 3 确 定;3）电 磁 铁 2 得 电，1 失 电 时，系 统 最 高 压 力 由 p c 2确 定;4）电 磁 铁 1、2 都 失 电 时，系 统 最 高 压 力 由 p c 2与 p c 3 之 和 确 定（或 者 由 p c 1确 定，这 时 pc 2 与 p c 3 之 和 大 于 p c i）6-2解：（图 略）1）换 向 阀 处 于 中 位,因 为 是 0 型 机 能,所 以 负 载 无 穷 大，此 时

22、溢 流 阀 工 作，阀 口 打 开,则 A点 压 力 为 5 M P a,减 压 阀 处 于 工 作 状 态，C点 2MPa。顺 序 阀 开 启，负 载 压 力 大 于 调 定 压 力，阀 口 全 开，进 出 口 压 力 相 等,其 压 力 不 能 超 过 溢 流 阀 调 定 压 力，则 B点 5M PapA-5MPa;pB=5MPapc=3MPaPA=5 MPaPB=5MPaPc=3MPa2）工 进 时 负 载 压 力 为 2.5M Pa小 于 减 压 阀 调 定 压 力，减 压 阀 不 起 作 用，则 A、C两 点 压 力 相 等，都 由 负 载 决 定，则 溢 流 阀 与 顺 序 阀 都

23、 处 于 关 闭 状 态，pA=25MPC L；PB=OMPapc=2.5MPaPA=2.5 MP aPB=OMPaPc=2.5MPa;碰 到 挡 铁 时，负 载 足 够 大，各 阀 状 态 同 1),pA=5MPC I；PB=5MPapc=3MPaPA=5 MPa;PB=5MPaPc=3MPa3)缸 1运 动 时，负 载 压 力 为 3.5 MPa,负 载 压 力 小 于 顺 序 阀 开 启 压 力，则 进 口 压 力 由 其 调 定 压 力 决 定，出 口 压 力 为 负 载 压 力，减 压 阀 出 口 压 力 维 持 原 状：PA 4MPC I；PB=3.5MPapc=3MPaPA=4M

24、Pa;PB=3.5 MPaPc=3MPa;失 去 负 载 时,负 载 压 力 为 0,则 顺 序 阀 出 口 压 力 为 0.其 余 维 持 原 状 PA-4MPa;pB=A=4MPa;I1 3=OMPa1c=3MPa6-31丫 日，:j X 好 2丫.T Pill0MPapc=3MPa777C _ F11）空 载 时，溢 流 阀 关 闭，减 压 阀 完 全 开 启,PA=OMPQ；PB=OMPapc=OMPaPA=OMPa;PB=OMPaPc=OMPa2）夹 紧 后，负 载 足 够 大，溢 流 阀 开 启，减 压 阀 关 闭，则 PA-5MPC I；PB=2.5MPapc=2.5MPaPA=

25、5 MPa;PB=25MPaPc=2.5MPa3）单 向 阀 有 保 压 作 用 PA=l-5MPa;pB=1.5MPapc=2.5MPaPA=1.5MPa;PB=.5MPac=2.5MPa6 41）阀 4 为 外 控 内 泄 的 顺 序 阀 使 泵 1卸 载；阀 5 为 内 控 外 泄 的 顺 序 阀 使 电 液 换 向 阀 在 中 位 时 顺 利 换 向；阀 为 溢 流 阀 6 作 为 系 统 安 全 阀，阀 9 为 背 压 阀 起 平 衡 作 用，使 液 压 缸 匀 速 下 降 2）阀 4 调 定 压 力 活 塞 杆 使 接 触 到 工 件 时，使 泵 1卸 载,所 以 大 于 阀 5

26、调 定 压 力，调 定 压 力 也 应=泵 1最 大 工 作 压 力 为 p l;阀 5 使 液 动 换 向 阀 换 向，不 能 太 大;阀 6 安 全 阀，调 定 压 力 最 大，但=p 2;阀 9 起 平 衡 作 用，由 受 力 分 析 得 出。3）双 泵 供 油 快 速 运 动 回 路；换 向 回 路；卸 载 回 路;平 衡 回 路；调 压 回 路。6-7已 知 泵 的 流 量 q=1 0 L/m in,液 压 缸 无 杆 腔 面 积 A l=50cm:有 杆 腔 面 积 A2=2 5 c m?溢 流 阀 调 定 压 力 为 2.4Mpa,计 算 活 塞 的 运 动 速 度 和 液 压

27、泵 的 工 作 压 力。Cd 0.62=0.62p=870kg/m3p=S70kg/m解 1)AlA2F 二 10000N设 泵 的 出 口 压 力 为 Ps）回 油 腔 压 力 为 P2 则 对 活 塞 进 行 受 力 分 析 得 P s l=F l 22P2PAi=FiA2P2，将 负 载=10000N带 入，且 p2=0,得 出 Ps=2MPa,小 于 溢 流 阀 调 定 压 力，则 溢 流 阀 关 闭。泵 的 工 作 压 力 由 负 载 决 定 为 2 MPa;速 度 为v=Aiq-0.033m/s2）设 泵 的 出 口 压 力 为 P s,回 油 腔 压 力 为 p 2,则 对 活

28、塞 进 行 受 力 分 析 得 P s&=尸 1 42P2PSAi=FiA2P2,负 载 为 15000N时，且 p2=0,得 出 p F 3 M Pa,则 溢 流 阀 开 启。此 时 负 载 压 力 大 于 溢 流 阀 调 定 压 力，则 液 压 缸 处 于 静 止 状 态，液 压 泵 的 油 液 经 溢 流 阀 回 油 箱。系 统 速 度 为 零。3)1设 溢 流 阀 开 启 泵 的 出 口 压 力 为 P s,回 油 腔 压 力 为 p2,对 活 塞 进 行 受 力 分 析 得 Psi=尸 1 A2P2PA1=F1A2P2，将 负 载=10 0 OON带 入，得 p2=0.8MPa通 过

29、 节 流 阀 的 流 量 为 f2P242=cdAt j-q2=cdAiP2F2=2.6 6*10,m7s=l.59 5 L/min 液 压 泵 的 流 量，则 假 设 成 立,溢 流 阀 开 启。泵 的 工 作 压 力 为 溢 流 阀 调 定 压 力 2.4 M P a,速 度=%=石 v=Aq2=0.0 1 06m/s如 果 泵 的 流 量 为 0.1 67*1 0%3/s,时，则I2 P 2Q2=CdAtq2=cp2F=2.66*10m 7 s=1.5 9 5 L/mi n 液 压 泵 的 流 量 0.1 6 7*1 0 V/s,则 假 设 不 成 立，溢 流 阀 不 开 启。速 度 二

30、 A1pq=3.34*1 0-m/s;泵 的 工 作 压 力 为：q2=v*A 1=8.35*10sm3/s,根 据 Q2=CdA-q2=cdAiP2F2求 出 回 油 腔 的 压 力 P2=7.8 9 P a,带 入 活 塞 受 力 平 衡 方 程 得 出，泵 的 工 作 压 力 为 ps=2MP a。5)F=10000Na=0.08 cm-y-.5/wT-J 3*10 P Q设 溢 流 阀 开 启，泵 的 出 口 压 力 为 P s,无 杆 腔 工 作 压 力 为 P 1 回 油 腔 压 力 为 P 2=0.3M Pa,对 活 塞 进 行 受 力 分 析 得 P1公=F 42P 2PA1=

31、F1A2P2，将 负 载=1 0000N带 入，得 p 1=2.1 5 M P a,通 过 节 流 阀 的 流 量 为 q=cdAPP-Pi=1.19*10 m 7 s=7.1 3 L/m in小 于 泵 所 提 供 流 量，所 以 溢 流 阀 打 开，假 设 成 立，泵 的 出 口 压 力 为 溢 流 阀 调 定 值 2.4 M P a,液 压 缸 无 杆 腔 工 作 压 力 为 2.15MPa,运 行 速 度 为%v=v=Aiq=0.0 2 37m/s;如 果 泵 的 流 量 为 0.16 7*l(T m 3/s,时，则 q i=CdAt库 qi=cdAtPPs-p1=1.1 9*10-4

32、m 7s=7.13L/m in 液 压 泵 的 流 量 0.167*1 0 V/s,则 假 设 不 成 立，溢 流 阀 不 开 启。速 度;v=Aiqp=3.34*1 0/s；泵 的 工 作 压 力：利 用 活 塞 受 力 平 衡 方 程 得 出，无 杆 腔 工 作 压 力 为 pl=2.15 MP a,根 据 qi=4 4 楞 q=cdAiPP-Pi得 出 泵 的 工 作 压 力 为 p s=2.15M P a06-8 在 变 量 泵-定 量 马 达 回 路 中，已 知 变 量 泵 转 速 为 1500r/m i n,最 大 排 量 为 8mL/r,定 量 马 达 排 量 为 1 0 mL/

33、r,安 全 阀 调 定 压 力 4MP a,设 泵 和 马 达 的 容 积 效 率 和 机 械 效 率 都 为 0.9 5,求 1）马 达 转 速 为 1 0 0 O r/m in时 泵 的 排 量；2）马 达 负 载 转 矩 为 8N*m时 马 达 的 转 速 3）泵 的 最 大 输 出 功 率 解：1）QMMV QBMV PnPrlpVrlMV=丁=k=-nMVMMqMVVMQBMVVMVpnPVMV得 出 V P=fracV_Mn_M n P n(_.PV n M V=7.387mL/r2)马 达 转 矩 TM=T-TM2万 APVMf1Mm得 出 马 达 工 作 压 力 为 5.288

34、M Pa大 于 溢 流 阀 调 定 压 力，此 时 负 载 压 力 大 于 系 统 所 能 提 供 的 最 高 压 力，系 统 超 载，则 马 达 处 于 静 止 状 态,速 度 为 零 3）泵 的 最 大 输 出 功 率 即 为 工 作 压 力 为 溢 流 阀 调 定 压 力，排 量 最 大 时 的 功 率 P=P*qp=pVpnPrpvP=p*qp=pVpnpPV=760W6-1 31）动 作 压 力 为 溢 流 阀 调 定 压 力 2）流 量 阀 进 口，应 加 电 路，使 流 量 阀 进 口 压 力 为 零 时 继 电 器 动 作。3)动 作 名 称 电 器 元 件 1 Y A 2YA 3YA快 进 工 进 快 退