车辆液压与液力传动_习题课答案

1习题4-8液压缸1负载压力1114LFpMPaA液压缸2负载压力2212LFpMPaA1）当减压阀调定压力为jp=1MPa：当节流阀2开度最大时，减压阀入口压力（即泵出口压力）pp=1p=4MPa，pp〉jp，减压阀先导阀开启，使减压阀出口压力稳定在1MPa，由于液压缸2的负载压力为2MPa，所以液压缸2不动作。此时，液压缸1运行速度最大，随着节流阀逐渐调小，当溢流阀1开始溢流后，液压缸1的速度逐渐减小。当减压阀调定压力为jp=2MPa：当节流阀2开度最大时，减压阀入口压力（即泵出口压力）pp=1p=4MPa，pp〉jp，减压阀先导阀开启，使减压阀出口压力稳定在2MPa，液压缸2稳定运行，此时液压缸1也稳定运行。两个液压缸的运行速度可根据阀2和3的通流面积，利用节流口流量公式计算。随着节流阀逐渐调小，当溢流阀1开始溢流后，液压缸1的速度逐渐减小，液压缸2的速度保持不变。当减压阀调定压力为jp=4MPa：此时减压阀出口压力为2MPa，不足以克服减压阀先导阀弹簧力，于是，减压阀主阀芯开口量最大，不起减压作用，即泵出口压力pp=2MPa。由于液压缸1的负载压力为4MPa，所以液压缸1不动作。液压缸2以最大速度运行。2习题7-91）设溢流阀无溢流，则液压泵输出的流量全部进入液压缸，液压缸活塞运动的速度为：110/3VpqvcmsA节流阀通过的流量即液压缸输出的流量：322250/3qvAcms由节流阀的流量公式：222qTqCAp于是，液压缸出口压力即节流阀入口压力为：2222qTqpCA由液压缸受力平衡：1122pApAF得：2211pAFpA若AT=0.05cm2，则p2=0.325MPa，p1=2.16MPapY，假设溢流阀不溢流成立。液压缸速度：110/3VpqvcmsA液压泵压力：pp=p1=2.16MPa溢流阀无溢流，所以压力损失：p=0回路效率：cpVpFvpq=92.59%若AT=0.01cm2，则p2=8.13MPa；p1=6.07MPapY，假设溢流阀不溢流不成立，即溢流阀实际上已经打开，此时泵出口的压力及液压缸入口压力为：12.4YppMPa由液压缸受力平衡可求出：1122pAFpA=0.8MPa通过节流阀的流量（即流出液压缸有杆腔的流量）为：532222.061410/qTqCApms液压缸的速度：221.046/qvcmsA液压泵的压力：2.4pYppMPa溢流阀压力损失：p=2.4MPa回路效率：cpVpFvpq=26.14%2）当AT=0.01cm2时，设溢流阀无溢流，由1）中的计算知：p2=8.13MPa由液压缸受力平衡可求出（此处F=0）：2211pAFpA=4.065MPapY，假设溢流阀不溢流不成立，即溢流阀实际上已经打开，此时泵出口的压力及液压缸入口压力为：12.4YppMPa由液压缸受力平衡可求出：1122pAFpA=4.8MPa此时液压泵的压力：pp=p1=2.4MPa3）当节流阀通过最小稳定流量时，溢流阀必定溢流，泵出口压力及液压缸入口压力为：12.4pYpppMPa由1）中的计算知此时：1122pAFpA=0.8MPa由节流阀的流量公式：222qTqCAp得节流阀通过最小稳定流量时，节流阀节流口通流面积为：82minmin23.188102VTqqAmCp此时液压缸速度为：minmin21/0.033/30VqvcmscmsA若将回路改为进口节流调速，液压缸出口压力为0，由液压缸受力平衡，液压缸入口压力为：112FpMPaA由节流阀流量公式：minmin12()VqTpqCApp得节流阀通过最小稳定流量时，节流阀节流口通流面积为：82minmin14.5102()VTqpqAmCpp此时液压缸速度为：minmin11/0.017/60VqvcmscmsA两种结果对比，说明：进油节流调速回路能够获得比回油节流调速回路更低的稳定速度。3习题7-121）快进时两个泵合流，总流量为：1220/minVVVqqqL液压缸运行速度：121/12VqvmsAA油路ABC内的流速：221.965/4dAvvmsd管内油液流动的雷诺数：eR17682320dv管内液体流动状态为层流，沿程压力损失为2232320.01lvlvpMPadd由于通过换向阀的压力损失为0.25MPa，所以油路ABC上的总压力损失为：210.26ppppMPa由液压缸活塞受力平衡：1122pApAF联立上述两个方程，可解出：14.15pMPa即为压力表的读数2）工进时，泵1卸荷，泵2单独供油，换向阀移至右位。进入液压缸的流量为：24/minVVqqL压力表的读数即为泵出口的压力（也等于缸入口压力）：18pMPa忽略管路损失，则液压缸输出最大推力为：1180FpAkN即为回路承受载荷能力。液控顺序阀应该保证液压缸快速运动时关闭，工进速度时打开，所以其调定压力应在4.15MPa~8MPa之间，如取7MPa。4习题7-16泵输出流量：99.75/minpppVpqVnL液压马达输出的转矩按下式计算：2MMMmMVpT于是，马达入口压力为：20.7854MMMmMTpMPaV设溢流阀不溢流，则泵输出的流量全部通过节流阀：max2pqTpMqCApp于是可求出泵出口压力为：8.877ppMPaMPa这说明溢流阀已经打开溢流，所以泵出口压力为：7ppMPa通过节流阀的最大流量为：max2JqTpMqCApp=87.43L/min液压马达的最大转速为：max519.13/minJVMMMqnrV液压马达输出功率为：max2859.8MMPTnTW液压泵的输入功率（依题意不计泵的机械损失）为：12.25ppppqpPkW回路效率为：7.1%McipPP效率很低是由于节流阀前后压差太大，消耗了大部分功率；同时溢流阀溢流也损失部分功率，导致回路效率很低。2）若PY=8.5MPa，由1）中计算可知马达入口压力为：0.7854MpMPa泵出口压力为：8.878.5ppMPaMPa这说明溢流阀已经打开溢流，所以泵出口压力为：8.5ppMPa则通过节流阀的流量为：max2JqTpMqCApp=97.414L/min液压马达的最大转速为：max578.4/minJVMMMqnrV