液压传动课后习题答案

液压传动2019-10-211液压传动（第2版）部分习题答案（解题人：机设092）第一章1-1如图，已知d=15mm,h=10mm,D=60mm,W=48000N,L:l=750:25求1）杠杆端施加多少力才能举起重物W？解：4422DWdlFLF=100N2）此时密封容积中的液体压力等于多少？解：aMPDWP17423)杠杆上下活动一次，重物上升量H？解：4422DHdhH=0.625mm又如小活塞上有摩擦力175N，大活塞上有摩擦力2000N，密封容积外泄0.23cm到邮箱，重复上述计算。（比较简单，而且类似，只大体写下过程了）42000417522DWdlFL液压传动2019-10-212aMPDWP68.1742000242.04232DHcmdh第二章2-5图示一液压缸，其缸筒内径D＝120mm，活塞直径d＝119.6mm，活塞长度L＝140mm，若油的动力粘度＝0.065sPa，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F等于多少？解：F力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有dyduAF其中，A为活塞表面积，A＝dLdydu=v/h=v/{(D-d)/2}所以dyduAF=8.55N第三章3-1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，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为31000/kgm，试求容器内真空度。P解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程：PghPa液压传动2019-10-213PPPa真真P=9.8akP3-3图示容器A中的液体密度A＝900Kg/3m,B中液体的密度为B＝1200Kg/3m，Az=200mm,Bz=180mm,h=60mm,U形管中的测试介质是汞(33/106.13mKgHg)，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解决：ghgzPgzPgHBBBAAABAABPPP8350aP3-9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２处的表压力（取1，不计损失）。解：由0--0到1--1得gvgPHgP22110其中aPPP102211vAvAq由0--0到2--2得gvgPHgP22220解得smq/28.03，aMPP0735.02液压传动2019-10-2143-15运动粘度=40×10－6m2/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P1＝4.0MPa,问流速为3m/s时，出口压力P2为多少？（＝64/Re）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：h＝gdvl22其中＝64/ReRe＝vdhgPgP21解得aMPP83.323-16试求如图所示两并联管的流量各为多少？已知总流量q=25L/min,121250,100,30,50dmmdmmlmmlmm,假设沿程压力损失系数120.04,0.03,则并联管路中的总压力损失等于多少？解：设两并联管中的流量是1q，2q，，则有12qqq由于两管并联，即有两管管端的压力差相等，即两管的压力损失相等则：12pp221122121222lvlvdd21ppp液压传动2019-10-2153-20如图，液压泵从一个大的油池中抽吸油液，流量为q＝150L/min,油液的运动粘度=34×10－6m2/s,油液密度=900kg/m3。吸油管直径d＝60mm，并设泵的吸油管弯头处局部阻力系数＝0.2，吸油口粗滤网的压力损失Δp＝0.0178MPa。如希望泵入口处的真空度Pb不大于0.04aMP，求泵的吸油高度H（液面到滤网之间的管道沿程损失可忽略不计）。解：vdRe和42dqv求出2320eR则2，否则1hgvgPgPPa222gvh22，621004.0baPPP解得H2.35m第四章4-1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。液压传动2019-10-216解：a)0pb)0pc)ppd)FpAe))/(2mMMMVTp其中e：由mthMmMTT和2MMmthVPT可解出。4-2液压泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa，当转速为n=1450r/min时，机械效率为m＝0.9。由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为0q=106L/min，压力为p=2.5MPa时，流量为1q=100.7L/min，试求：①泵的容积效率；②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？③上述两种转速下泵的驱动功率。解：（额定压力和额定流量做题基本上用不上，所以不管它）①pv＝100.7/106=0.95=95%②50014507.100q解得q=34.72L/min③当n=1450r/min时piP=pvpmpq1=4.91kw当n=500r/min时5001450pipiPP解得piP=1.69kw液压传动2019-10-2174-3设液压泵转速pn=950r/min，排量pV＝168mL/r，在额定压力pp=29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量pq=150L/min，额定工况下的总功率p=0.87，试求：(1)泵的几何流量（即理论流量）；(2)泵的容积效率；(3)泵的机械效率；(4)泵在额定工况下，所需电动机驱动功率（即输入功率）；(5)驱动泵的转矩。解：①min/6.159LVnqpppth②%94pthppvqq③%6.92pvppm④kwqpPppppi77.84⑤pppinTP2解得mNTp5.8524-8某液压马达的进油压力amMPp10，排量rmLVm/200，总效率75.0m，机械效率9.0mm，试计算：1）该马达的几何转矩。mNVpTmmmth3.31822）若马达的转速min/500rnm，则输入马达的流量为多少？液压传动2019-10-218min/120/LVnqqmmmmmmvmthm3）若外负载mNTm200（min/500rnm）时，该马达输入功率和输出功率各为多少？kwnTPmmmo5.102kwPPmmomi144-9一液压马达，要求输出转矩mNTm5.52，转速min/30rnm，马达排量rmLVm/105，马达的机械效率和容积效率9.0mvmm，出口压力aMPp2.02，试求马达所需的流量和压力各为多少？解min/5.3LVnqqmvmmmmmmthmmvmmmmmmthmmTTTVpp2)(2解得amMPp69.3第五章5-1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。液压传动2019-10-219解：对于图a22()4FpDd22()4qqVADd受拉，液压缸左移对于图b24Fpd24qqVAd受压，液压缸右移对于图c24Fpd24qqVAd受压，液压缸右移5-4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A1＝22101m，有杆腔面积A2＝22108.0m，输入压力P1＝0.9MPa，输入流量q1＝12L/min。不计损失和泄漏，试求：①两缸承受相同负载时（F1=F2），负载和速度各为多少？②缸1不受负载时（F1＝0），缸2能承受多少负载？③缸2不受负载时（F2＝0），缸1能承受多少负载？解：①F1＝P1A1－P2A2F2＝P2A1F1＝F2V1＝q1/A1V1A2=V2A1（结果自己求）②F1＝P1A1－P2A2=0F2=P2A1液压传动2019-10-2110③F2=P2A1=0F1＝P1A15-5图示液压缸，输入压力为1p，活塞直径为D，柱塞直径为d，求输出压力2p，为多少？解：112222122211144()pApApDpDDppd即第六章6-3如图，2411030mA，2421012mA，F=30000N，阀的控制活塞面积KA是阀心承压面积A的3倍，不计摩擦力和弹簧力，试计算需要多大的控制力压才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？112ApApFKKKApAp1解得akMPp85.3aMPp55.1116-4和6-5见书后答案液压传动2019-10-21116-6如图所示系统中溢流阀的调整压力分别为Ap=3MPa,Bp=1.4MPa,Cp=2MPa。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：（这种题只讲解题思路，可能与实际不否，但答案肯定对）。1.先看上支路，当1p从0增至Ap时，溢流阀A导通，出口压力不再增加。2.再看下支路，1p溢流阀C导通，2p就等于Cp，而先导式溢流阀B的K口与溢流阀C的进口连在一起了，故相当于接通了2p所以1p也等于2p。又因为并联取小，所以泵的出口要你为2兆帕。如果溢流阀B的遥控口K堵住了，上支路不变，下支路有影响，2p值不变，而1p=2p+BpAp，所以泵的出口压力就等于3兆帕。6-7图4-117所示两系统中溢流阀的调整压力分别为Ap=4MPa,Bp=3MPa,Cp=2MPa。当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力各为多少？液压传动2019-10-2112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，所以溢流阀C导通，则3p=Cp。溢流阀B导通，则2p=3p。溢流阀A导通，则1p=2p。所以系统出口压力为2兆帕。对（b）系统：B中K口接油箱，此时B的调整压力为0Mpa。溢流阀C导通，则3p=Cp。溢流阀B导通，则2p=3p。溢流阀A导通，则1p=2p+Ap。所以系统出口压力等于6兆帕。6-8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，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aBMPp5，夹缸使工液压传动2019-10-2113件夹紧，由于减压阀基本可维持出口压力恒定，2.5ApMpa，同样单向阀后的cp=2.5Mpa。2）当泵口压力降到1.5Mpa时，由于单向阀所以工件仍处于加紧状态，aCMPp5.2。减压阀进口压力小于调定压力时，aBAMPpp5.13）如夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时C处压力几乎为0，0,0ABpp，阀口不工作。6-10如图，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为pX和pY,当系统外负载为无穷大时，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，顺序阀导通后压力不减小，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）。2）调换位置，则成为先通过溢流阀后通过顺序阀，而溢流阀有减压作用，即其调定压力等于其进口压力减去其出口压力，则泵出液压传动2019-10-2114口压力应等于其两者压力之和。6-12如图，液压缸的有效面积242110100mAA，液压缸I负载NFL35000，液压缸II运动时负载等于0，不计一切损失，溢流阀、顺序阀、减压