本文格式為Word版，下載可任意編輯——液壓與氣壓傳動課后第三四六章習題答案1doc1

第三章二、作業題

3-1某一減速機要求液壓馬達的實際輸出轉矩T=52.5N.m，轉速n=30r/min。設液壓馬達排量V=12.5cm3/r，容積效率ηMv=0.9，機械效率ηMm=0.9，求所需要的流量和壓力各為多少？解：Tt?pV2??Mm?TMTtp?TM2?52.5*2*?=29.3MPa??MmV0.9*12.5*10?612.5*10?6*30?63?=6.9*10m/s

0.9*60Mv=0.92，機械效率η

qM?Vn/?Mv3-2某液壓馬達排量V=70cm3/r，供油壓力p=10MPa，輸入流量q=100L/min,容積效率ηMm=0.94，液壓馬達回油腔背壓0.2MPa，求馬達的輸出轉矩與轉速。

解：TM?Tt*?Mm(10?0.2)*106*70*10?6*0.94??102.68N.m

2?qtqM?Mv100*10?3*0.92n????21.8r/s=1314r/min

VV60*70*10?63-3某液壓馬達排量V=40cm3/r，當馬達在p=6.3MPa和轉速n=1450r/min時，馬達的實際流量q=63L/min,馬達的實際輸出轉矩為37.5N.m，求馬達的容積效率、機械效率和總效率。解：?Mm?TMTM37.5???0.936?6TtpV/2?6.3*10*40*10/2??MvqtVn40*10?6*1450????0.92?3qMqM37.5*103-4如下圖兩個結構一致相互串聯的液壓缸，無桿腔的面積A1=50*10-4m2，有桿腔的面積A2=20*10-4m2，輸入流量

q=3L/min，負載F1=5000N,F2=4000N,不計損失與泄漏，求（1）兩缸工作壓力p1,p2兩缸的運動速度v1,v2

解：對兩缸進行受力分析速度：v1=q/A1=0.1m/s

p1A1?p2A2?F1p2A1?F2D得出p2=2MPa，p1=3MPa

v1A2?v2A1V2=0.25m/s

3-5若要求差動液壓缸快進速度v1是快退速度v2的3倍，試確定活塞面積A1與活塞桿面積A2之比

3-6如下圖，液壓缸活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，進入液壓缸的流量q=25L/min，壓力p1=2MPa，回油背壓p2=0.2MPa，試計算三種狀況下運動速度與方向及最大推力（實際計算其中一種。其余用公式表示）

DDddp2qpp11qp2dqD

解：設作用面積，無桿腔A1=7.85*10-3m2,有桿腔A2=4*10-3m2，活塞桿面積A=3.84*10-3m2（1）方向向左

v?q?0.05m/sF?p1A1?p2A2?14.9kNA1(2)方向向左

v?q?0.104m/sF?p1A2?p2A1?6.4kNA2(3)方向向右

v?q?0.108m/sF?p1A1?p1A2?7.69kNA第四章4-2思考：

能否用兩個兩位三通閥替代一個兩位四通換向閥使用？繪圖說明。

4-3

解：電液換向閥采用內控，且中位機能卸載，此時其主閥芯換向壓力太小不能正常換向，系統一直處于卸載狀態，從而，液壓缸無動作。

改進：在泵的出口增加預壓閥；在換向閥與油箱之間增加背壓閥；電液換向閥中位機能改為不卸載機能：o型。4-4若先導型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，溢流閥會出現什么樣的故障？為什么？

解：若先導型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，溢流閥主閥芯常開，不能正常調壓。若先導型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，主閥芯上腔無壓力補充，只需要推動主閥芯上腔的彈簧就可以推動主閥芯，而主閥芯上腔的彈簧為弱彈簧，此時主閥芯相當于常開。

4-5為什么溢流閥在調壓彈簧的預壓縮量一定時，進口壓力會隨著流量的變化而有所波動？解：溢流閥出口接油箱，則其進出口壓差為其進口壓力，由孔口流量方程q?CdAt簧壓縮量不變時，流量增大，其進口壓力會增加。

4-6減壓閥的出口壓力取決于什么？其出口壓力為定值的條件是什么？解：

2p?可知，在面積不變，即彈

減壓閥出口壓力取決于負載壓力的大小：負載壓力小于其調定壓力時，出口壓力為負載壓力；負載壓力大于其調定壓力時，出口壓力為其調定值。

出口壓力為定值的條件為負載壓力大于其調定壓力

4-8試比較溢流閥、減壓閥、順序閥（內控外泄式）三者之間的異同點（略）第六章

6-1試用一個先導型溢流閥、兩個遠程調壓閥和兩個二位電磁閥組成一個三級調壓且能卸載的回路

Pc2Pc3Pc1

1）電磁鐵1、2都得電時，系統卸載

2）電磁鐵1得電，2失電時，系統最高壓力由pc3確定；3）電磁鐵2得電，1失電時，系統最高壓力由pc2確定；

4）電磁鐵1、2都失電時，系統最高壓力由pc2與pc3之和確定（或者由pc1確定，這時pc2與pc3之和大于pc1）6-2

解：（圖略）1）

換向閥處于中位，由于是0型機能，所以負載無窮大，此時溢流閥工作，閥口開啟，則A點壓力為5MPa，減壓閥處于工作狀態，C點2MPa。順序閥開啟，負載壓力大于調定壓力，閥口全開，進出口壓力相等，其壓力不能超過溢流閥調定壓力，則B點5MPa

1DT2DT

pA?5MPa;pB?5MPapc?3MPa2）工進時負載壓力為2.5MPa小于減壓閥調定壓力，減壓閥不起作用，則A、C兩點壓力相等，都由負載決定，則溢

pA?2.5MPa;流閥與順序閥都處于關閉狀態，pB?0MPapA?5MPa;；碰見擋鐵時，負載足夠大，各閥狀態同1），pB?5MPa

pc?2.5MPapA?4MPa;pc?3MPa3）缸1運動時，負載壓力為3.5MPa，負載壓力小于順序閥開啟壓力，則進口壓力由其調定壓力決定，出口壓力為負載壓力，減壓閥出口壓力維持原狀：pB?3.5MPa；失去負載時，負載壓力為0，則順序閥出口壓力為0.其余維持原

pc?3MPapA?4MPa;狀pB?0MPa

pc?3MPa6-3

ABCF

pA?0MPa;1）空載時，溢流閥關閉，減壓閥完全開啟，pB?0MPa

pc?0MPapA?5MPa;2）夾緊后，負載足夠大，溢流閥開啟，減壓閥關閉，則pB?2.5MPa

pc?2.5MPapA?1.5MPa;3）單向閥有保壓作用pB?1.5MPa

pc?2.5MPa6-4

1）閥4為外控內泄的順序閥使泵1卸載；閥5為內控外泄的順序閥使電液換向閥在中位時順利換向；閥為溢流閥6作為系統安全閥，閥9為背壓閥起平衡作用，使液壓缸勻速下降

2）閥4調定壓力活塞桿使接觸到工件時，使泵1卸載，所以大于閥5調定壓力，調定壓力也應假使泵的流量為0.167*10-6m3/s,時，則q2?CdAt2P2?=2.66*10-5m3/s=1.595L/min>液壓泵的流量0.167*10-6m3/s,

則假設不成立，溢流閥不開啟。速度=v?

qpA1

=3.34*10-5m/s；泵的工作壓力為：q2=v*A1=8.35*10-8m3/s，根據

q2?CdAt5）

2P2?求出回油腔的壓力p2=7.89Pa，帶入活塞受力平衡方程得出，泵的工作壓力為ps=2MPa。

設溢流閥開啟，泵的出口壓力為ps，無桿腔工作壓力為p1回油腔壓力為p2=0.3MPa，對活塞進行受力分析得

p1A1?F1?A2p2，將負載=10000N

帶入，得p1=2.15MPa，通過節流閥的流量為

q1?CdAtps?p1?=1.19*10-4m3/s=7.13L/min小于泵所提供流量，所以溢流閥開啟，假設成立，泵的出口壓力為溢流

閥調定值2.4MPa，液壓缸無桿腔工作壓力為2.15MPa，運行速度為v?q1=0.0237m/s;A1=1.19*10-4m3/s=7.13L/min>液壓泵的流量

假使泵的流量為0.167*10-6m3/s,時，則q1?CdAtps?p1?0.167*10-6m3/s,則假設不成立，溢流閥不開啟。速度=v?

qpA1

=3.34*10-5m/s；

泵的工作壓力：利用活塞受力平衡方程得出，無桿腔工作壓力為p1=2.15MPa，根據q1?CdAtps?p1?得出泵

的工作壓力為ps=2.15MPa。

6-8在變量泵-定量馬達回路中，已知變量泵轉速為1500r/min,最大排量為8mL/r，定量馬達排量為10mL/r，安全閥調定壓力4MPa，設泵和馬達的容積效率和機械效率都為0.95，求1）馬達轉速為1000r/min時泵的排量；2）馬達負載轉矩為8N*m時馬達的轉速3）泵的最大輸出功率解：1）nM?VMnM1qM?MVqB?MVVPnP?PV?MV得出VP?=7.387mL/r??VMVMVMnP?PV?MV2)馬達轉矩TM??PVM?Mm得出馬達工作壓力為5.288MPa大于溢流閥調定壓力，此時負載壓力大于系統所能提供

2?的最高壓力，系統超載，則馬達處于靜止狀態，速度為零