液压与气压传动第三许福玲陈尧明机械工业出社课后第三四六章习题答案.doc

1、 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=52.5N.m，转速 n=30r/min。设液压马达排量V=12.5cm3/r，容积效率 Mv=0.9，机械效率 Mm=0.9，求所需要的流量和压力各为多少？ 解： 2pVTt tMMm TT 610*5.12*9.0 *2*5.522 VTp MmM=29.3MPa 60*9.0 30*10*5.12/ 6 MvM Vnq = sm /10*9.6 36 3-2 某液压马达排量 V=70cm3/r，供油压力 p=10MPa，输入流量 q=100L/min, 容积效率 Mv=0.92，机械效率 Mm=0.94，液压马达回油

2、腔背压 0.2MPa，求马达的输出转矩与转速。 解： 2 94.0*10*70*10*)2.010(* 66MmtM TT102.68N.m 63 10*70*60 92.0*10*100VqVqn MvMt 21.8r/s=1314r/min 3-3 某液压马达排量 V=40cm3/r，当马达在 p=6.3MPa 和转速 n=1450r/min 时，马达的实际流量 q=63L/min,马达的实际输出 转矩为 37.5N.m，求马达的容积效率、机械效率和总效率。 解： 2/10*40*10*3.6 5.372/ 66pV TTT MtMMm0.93 36 10*5.37 1 4 5 0*10*

3、40MMtMv qVnqq 0.92 3-4 如图所示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积 A1=50*10-4m2，有杆腔的面积A2=20*10-4m2，输入流量 q=3L/min，负载 F1=5000N,F2=4000N,不计损失与泄漏，求 （ 1）两缸工作压力 p1,p2 两缸的运动速度 v1,v2 解：对两缸进行受力分析21212211 FAp FApAp D得出 p2=2MPa， p1=3MPa 速度： v1=q/A1=0.1m/s 1221 AvAv V2=0.25 m/s 3-5 若要求差动液压缸快进速度 v1 是快退速度 v2 的 3 倍，试确定活塞面积 A1 与活塞杆面

4、积 A2 之比 3-6 如图所示，液压缸活塞直径 D=100mm，活塞杆直径 d=70mm，进入液压缸的流量q=25L/min，压力 p1=2MPa，回油背压 p2=0.2MPa，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） dDp 2 p 1qDdp 2p 1 qDdq解：设作用面 积，无杆腔 A1=7.85*10-3m2 ,有杆腔 A2=4*10-3m2，活塞杆面积A=3.84*10-3m2 （ 1）方向向左 1Aqv 0.05m/s 2211 ApApF 14.9kN (2)方向向左 2Aqv 0.104m/s 1221 ApApF 6.4kN (3)方向

5、向右 Aqv 0.108m/s 2111 ApApF 7.69 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。 4-3 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： o 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

6、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pACq td 2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

7、 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） 第六章 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三级调压且能卸载的回路 Pc1Pc21DTPc 32DT1）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 pc3 确定； 3）电磁铁 2 得电， 1 失电时，系统最高压力由 pc2 确定； 4）电磁铁 1、 2 都失电时，系统最高压力由 pc2 与 pc3 之和确定（或者由 pc1 确定，这时pc2 与 pc3 之和大于 pc1） 6-2 解： （图略） 1） 换向阀处于中位，因为是 0 型机能，

8、所以负载无穷大，此时溢流阀工作，阀口打开，则 A点压力为 5MPa，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 5MPa MPapMPapMPapcBA35;5 2）工进时负载压力为 2.5MPa 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处于关闭状态，MPapMPapMPapcBA5.20;5.2 ；碰到挡铁时，负载足够大，各阀状态同 1），MPapMPapMPapcBA35;5 3）缸 1 运动时，负载压力为 3.5MPa，负载压力小于顺序阀开启

9、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：MPapMPapMPapcBA35.3;4 ；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MPapMPapMPapcBA30;4 6-3 CA B F1）空载时，溢流阀关闭，减压阀完全开启，MPapMPapMPapcBA00;0 2）夹紧后，负载足够大，溢流阀开启，减压阀关闭，则MPapMPapMPapcBA5.25.2;5 3）单向阀有保压作用MPapMPapMPapcBA5.25.1;5.1 6-4 1）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

10、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 调定压力，调定压力也应 液压泵的流量 0.167*10-6m3/s,则假设不成立，溢流阀不开启。速度 =1Aqv p =3.34*10-5m/s；泵的工作压力为： q2=v*A1=8.35*10-8 m3/s， 根据222 PACq td求出回油腔的压力p2=7.89Pa，带入活塞受力平衡方程得 出，泵的工作压力为 ps=2MPa。 5） 设溢流阀开启，泵的出口压力为 ps，无杆腔工作压力为 p1 回油腔压力为 p2 =0.3MPa

11、，对活塞进行受力分析得 22111 pAFAp ，将负载 =10000N 带入，得 p1=2.15MPa，通过节流阀的流量为 11 ppACq std =1.19*10-4m3/s=7.13L/min 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 2.4MPa，液压缸无杆腔工作压力为 2.15MPa，运行速度为11Aqv =0.0237m/s; 如 果 泵 的 流 量 为 0.167*10-6m3/s, 时，则11 ppACq std =1.19*10-4m3/s=7.13L/min 液压泵的流量 0.167*10-6m3/s,则假设不成立，溢流阀不开启。速度 =1A

12、qv p =3.34*10-5m/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 p1=2.15 MPa，根据 11 ppACq std 得出泵的工作压力为 ps=2.15MPa。 6-8 在变量泵 -定量马达回路中，已知变量泵转速为 1500r/min,最大排量为 8mL/r，定量马达排量为 10mL/r，安全阀调定压力 4MPa，设泵和马达的容积效率和机械效率都为 0.95，求 1）马达转速为 1000r/min 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）MMVPVPPMMVBMMVMM VnVVqVqn 得出MVPMMPPVnnVV 1 =7.387mL/r 2) 马达转矩 2 MmMM PVT 得出马 达工作压力为 5.288MPa 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 PVPPp npVqpP * =760W 6-13 1)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 1YA 2YA 3YA 快进 + 工进 + + 快退 +