液壓傳動(dòng)作業(yè)答案

1、1 什么叫液壓傳動(dòng)？液壓傳動(dòng)所用的工作介質(zhì)是什么？答：利用液體的壓力能來傳遞動(dòng)力的的傳動(dòng)方式被稱之為液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)所用的工作介質(zhì)是液體。2. 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由哪幾部分組成？各組成部分的作用是什么？答：（1）動(dòng)力裝置：動(dòng)力裝置是指能將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為液壓能的裝置，它是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。（2）控制調(diào)節(jié)裝置：其作用是用來控制和調(diào)節(jié)工作介質(zhì)的流動(dòng)方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件和工作機(jī)構(gòu)的工作要求。（3）執(zhí)行裝置：是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，其作用是在工作介質(zhì)的推動(dòng)下輸出力和速度（或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），輸出一定的功率以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)做功。（4）輔助裝置：除以上裝置外的其它元器件都被稱為輔助裝置，如油

2、箱、過濾器、蓄能器、冷卻器、管件、管接頭以及各種信號(hào)轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對(duì)完成主運(yùn)動(dòng)起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中是必不可少的，對(duì)保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。（5）工作介質(zhì)：工作介質(zhì)指?jìng)鲃?dòng)液體，在液壓系統(tǒng)中通常使用液壓油液作為工作介質(zhì)。3. 如圖所示的液壓千斤頂，小柱塞直徑d=10 mm，行程S=25 mm，大柱塞直徑D=50 mm，重物產(chǎn)生的力=50 000 N，手壓杠桿比L:l =500:25，試求：（1）此時(shí)密封容積中的液體壓力是多少？（2）杠桿端施加力為多少時(shí)，才能舉起重物？（3）杠桿上下動(dòng)作一次，重物的上升高度是多少？解：（1）Pa = 25.46 MPa（2） N N（3） mm

3、答：密封容積中的液體壓力p= 25.46 MPa，杠桿端施加力F1 =100 N，重物的上升高度=1 mm。第二章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)1. 液壓油液的粘度有幾種表示方法？它們各用什么符號(hào)表示？它們又各用什么單位？答：（1）動(dòng)力粘度h ：動(dòng)力粘度又稱為絕對(duì)粘度，由式：確定。液體動(dòng)力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動(dòng)或有流動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，相接觸的液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。動(dòng)力粘度的法定計(jì)量單位為Pa×s （N×s/m2）。（2）運(yùn)動(dòng)粘度n ：液體的動(dòng)力粘度與其密度的比值被稱為液體的運(yùn)動(dòng)粘度，即：液體的運(yùn)動(dòng)粘度沒有明確的物理意義，但它在工程實(shí)際中經(jīng)常用到。因?yàn)樗膯挝恢挥虚L度

4、和時(shí)間的量綱，類似于運(yùn)動(dòng)學(xué)的量，所以被稱為運(yùn)動(dòng)粘度。它的法定計(jì)量單位為m2/s，常用的單位為mm2/s。（3）相對(duì)粘度：相對(duì)粘度又稱為條件粘度，它是采用特定的粘度計(jì)在規(guī)定的條件下測(cè)量出來的粘度。用相對(duì)粘度計(jì)測(cè)量出它的相對(duì)粘度后，再根據(jù)相應(yīng)的關(guān)系式換算出運(yùn)動(dòng)粘度或動(dòng)力粘度，以便于使用。我國采用恩氏度°E。相對(duì)粘度無量綱。2. 密閉容器內(nèi)液壓油的體積壓縮系數(shù)k為1.5×10/MPa，壓力在1 Pa時(shí)的容積為2 L。求在壓力升高到10 Pa時(shí)液壓油的容積為多少？解：根據(jù)體積壓縮系數(shù)公式： 可得：L則：壓縮后油的容積為Vt = 2 - 0.027 = 1.973 L答：壓縮后油的容

5、積為1.973 L3 某液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度為68 mm/s，密度為900 kg/m，求其動(dòng)力粘度是多少？解：動(dòng)力粘度： Pa×s4液壓油的選用應(yīng)從哪幾個(gè)方面給予考慮？答：對(duì)液壓油液的選用，首先應(yīng)根據(jù)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件來選擇合適的液壓油液類型，然后再選擇液壓油液的粘度。5 如圖中，液壓缸直徑D = 150 mm，柱塞直徑d = 100 mm，負(fù)載F = 5×10N。若不計(jì)液壓油自重及活塞或缸體重量，試求圖示兩種情況下液壓缸內(nèi)的液體壓力是多少？解：兩種情況下柱塞有效作用面積相等，即：則其壓力：=6.37 MPa答：在這兩種情況下液體壓力均等于6.37 MPa。6.如

6、圖示，容器A內(nèi)充滿著的液體，水銀U形測(cè)壓計(jì)的，求容器A中心的壓力（分別用絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力來表示）。解：已知 大氣壓 7.如圖示一抽吸設(shè)備水平放置，其出口和大氣相通，細(xì)管處斷面積，出口處管道面積，求開始能夠抽吸時(shí)，水平管中所必需通過的流量。按理想液體計(jì)算。解：對(duì)截面列伯努利方程，設(shè)通過中心線的水平面為基準(zhǔn) 第三章液壓泵1 從能量的觀點(diǎn)來看，液壓泵和液壓馬達(dá)有什么區(qū)別和聯(lián)系？從結(jié)構(gòu)上來看，液壓泵和液壓馬達(dá)又有什么區(qū)別和聯(lián)系？答：從能量的觀點(diǎn)來看，液壓泵是將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)中的油液壓力能，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力元件；而液壓馬達(dá)是將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

7、的執(zhí)行元件。它們都是能量轉(zhuǎn)換裝置。從結(jié)構(gòu)上來看，它們基本相同，都是靠密封容積的變化來工作的。2. 液壓泵的工作壓力取決于什么？液壓泵的工作壓力和額定壓力有什么區(qū)別？答：液壓泵的工作壓力取決于負(fù)載，負(fù)載越大，工作壓力越大。液壓泵的工作壓力是指在實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力值，即液壓泵出油口處的壓力值，也稱為系統(tǒng)壓力。額定壓力是指在保證泵的容積效率、使用壽命和額定轉(zhuǎn)速的前提下，泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)允許使用的壓力限定值。3 如題4.3圖所示，已知液壓泵的額定壓力和額定流量，設(shè)管道內(nèi)壓力損失和液壓缸、液壓馬達(dá)的摩擦損失忽略不計(jì)，而題圖4.3（c）中的支路上裝有節(jié)流小孔，試說明圖示各種工況下液壓泵出口處的工作壓力值

8、。答：，。.4.如何計(jì)算液壓泵的輸出功率和輸入功率？液壓泵在工作過程中會(huì)產(chǎn)生哪兩方面的能量損失？產(chǎn)生這些損失的原因是什么？答：液壓泵的理論輸入功率為，輸出功率為。功率損失分為容積損失和機(jī)械損失。容積損失是因內(nèi)泄漏、氣穴和油液在高壓下的壓縮而造成的流量上的損失；機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。5 液壓泵的額定流量為100 L/min，液壓泵的額定壓力為2.5 MPa，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1 450 r/min時(shí)，機(jī)械效率為=0.9。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)液壓泵的出口壓力為零時(shí)，流量為106 L/min；壓力為2.5 MPa時(shí)，流量為100.7 L/min，試求：（1）液壓泵的容積效率是多少？（2）如果液壓泵

9、的轉(zhuǎn)速下降到500 r/min，在額定壓力下工作時(shí)，估算液壓泵的流量是多少？（3）計(jì)算在上述兩種轉(zhuǎn)速下液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率是多少？解：（1）（2） 34.7L/min（3）在第一種情況下：W在第二種情況下：W答：液壓泵的容積效率為0.95，在液壓泵轉(zhuǎn)速為500r/min時(shí)，估算其流量為34.7L/min，液壓泵在第一種情況下的驅(qū)動(dòng)功率為4.9´103W，在第二種情況下的驅(qū)動(dòng)功率為1.69´103W。6 某液壓泵在轉(zhuǎn)速時(shí)，理論流量。在同樣的轉(zhuǎn)速和壓 時(shí)，測(cè)得泵的實(shí)際流量為，總效率，求：(1)泵的容易效率；(2)泵在上述工況下所需的電動(dòng)功率；(3)泵在上述工況下的機(jī)械效率；(4)驅(qū)

10、動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩多大？解：（1） （2）（3） （4）7液壓馬達(dá)的排量，入口壓力，出口壓力，容積效率，機(jī)械效率，若輸入流量，求馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、輸入功率和輸出功率。各為多少？解：8.一液壓泵可兼作液壓馬達(dá)使用，設(shè)二者的機(jī)械損失扭矩相同，在相同的工作壓力時(shí)，其機(jī)械效率是否相同？試證明。解：不相同，因?yàn)椋?兩者雖相同，但液壓馬達(dá)的實(shí)際流量Q大于理論流量QT 故第四章液壓缸1. 如圖所示的葉片泵，銘牌參數(shù)為q = 18 L/min，p = 6.3 MPa，設(shè)活塞直徑D = 90 mm，活塞桿直徑d = 60 mm，在不計(jì)壓力損失且F = 28 000 N時(shí)，試求在各圖示情況下壓力表的指示壓力是多少？（p=

11、2 MPa）解：（a） MPa（b） MPa（c）2.已知單桿液壓缸缸筒直徑D = 100 mm，活塞桿直徑d = 50 mm，工作壓力=2 MPa，流量為q = 10 L/min，回油背壓力為= 0.5 MPa，試求活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力和運(yùn)動(dòng)速度。解：（1）無桿腔進(jìn)油時(shí)： N m/s（2）有桿腔進(jìn)油時(shí)： N m/s 答：當(dāng)無桿腔進(jìn)油時(shí)的活塞推力是1.08´104 N，運(yùn)動(dòng)速度是0.021 m/s；當(dāng)有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞的推力是0.875´104 N，運(yùn)動(dòng)速度是0.028 m/s。3.圖示為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積有桿腔的面積，缸1的輸入壓力，輸入流量，不計(jì)摩

12、擦損失和泄漏，求：（1） 兩缸承受相同負(fù)載（）時(shí)，該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動(dòng)速度；（2） 缸2的輸入壓力是缸1的一半（）時(shí)，兩缸各能承受多少負(fù)載？（3） 缸1不承受負(fù)載（）時(shí)，缸2能承受多少負(fù)載？解：（1） 為大氣壓 第五章液壓閥題1 【解】：如圖，方框中用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示的是B閥，用圖形符號(hào)表示的閥是C閥，看遙控口k堵死和不堵死B和C內(nèi)部油路的不同連接的情況：1) 當(dāng)遙控口k不堵死時(shí)，B閥(方框中)的先導(dǎo)閥腔和彈簧泄油腔通過遙控口k連通（圖中藍(lán)線），先導(dǎo)閥受液壓和彈簧力作用始終壓在閥座上，不可能開啟，通過阻尼孔的壓力油只能打開C閥（圖形符號(hào)表示的閥），由C閥調(diào)定，即通過B、C兩閥的壓力就是pc的壓

13、力，即為2MPa。 2）當(dāng)紅線即遙控口k堵死時(shí)，B閥打開的條件必須是其先導(dǎo)閥要打開，而此時(shí)先導(dǎo)閥的彈簧腔不僅作用了彈簧力，還作用有壓力pc，必須在C閥也打開的情況下B閥才能打開，此時(shí)B、C兩閥通路的壓力就為pcpB1.423.4MPa。圖中閥A、閥（BC）為并聯(lián)，當(dāng)負(fù)載無限大時(shí)，泵的出口壓力由兩者中小的決定，而（BC）串聯(lián)后pcpB3.4MPa，pA3MPa，因此為3Mpa。所以 遙控口k不堵死時(shí)：泵輸出壓力為2MPa； 遙控口k 堵死時(shí)：泵輸出壓力為3Mpa。題2【解】：知，泵的壓力由溢流閥確定。對(duì)a）：壓力情況：由于，B由C調(diào)定，所以A由C調(diào)定，泵出口壓力；流量分配情況：A閥泵的大部分流量

14、通過A閥的主閥口回油箱；泵的一小部分流量通過A閥的阻尼孔成為A閥的泄漏油，從A閥的遙控口k進(jìn)入B閥； B閥來自A閥遙控口k的泄漏油大部分通過B閥的主閥口回油箱，一小部分通過B閥的阻尼孔成為B閥的泄漏油，從B閥的遙控口k進(jìn)入C閥； C閥來自B閥遙控口k的泄漏油大部分通過C閥的主閥口回油箱，一小部分通過C閥的阻尼孔成為C閥的泄漏油，打開C閥的先導(dǎo)閥，從先導(dǎo)閥彈簧腔回油箱。對(duì)b）：壓力情況：泵出口壓力，但是B閥卸荷，即，所以。題3【解】：知溢流閥壓力，因此1） DT斷電，負(fù)載，則，而，所以此時(shí)。2） DT斷電，負(fù)載壓力2MPa時(shí)，由于負(fù)載壓力小于，故負(fù)載壓力，即。3） DT淂電，負(fù)載壓力2MPa時(shí)，

15、小于負(fù)載壓力，所以。題4【解】：根據(jù)減壓閥工作原理1） 初始狀態(tài)閥口全開：。2） 由出口壓力控制閥芯運(yùn)動(dòng)使閥口關(guān)小，而，所以閥芯不運(yùn)動(dòng)，閥口還是全開。所以，系統(tǒng)壓力總是由減壓閥出口壓力決定的，即為0。題5【解】：知1） 根據(jù)減壓閥的工作原理時(shí)，閥口全開，所以活塞在運(yùn)動(dòng)期間，即。時(shí)，閥口關(guān)小，所以，故此時(shí)。如果減壓閥外泄油口在安裝時(shí)堵死了，當(dāng)活塞碰到死擋鐵即負(fù)載時(shí)，因?yàn)橥庑褂涂诒环馑?，減壓閥閥芯無法產(chǎn)生使閥口關(guān)小的動(dòng)作，閥口還全開，即，且此時(shí)，故即均為。題6【解】：計(jì)算出各油缸克服其負(fù)載所需的壓力：根據(jù) ，有1） 由于，知（缸2動(dòng)），而（缸1動(dòng)），顯然缸2先動(dòng)，此時(shí)缸1不動(dòng)：；缸2到底后，缸1動(dòng)

16、作，此時(shí)：，。2） 閥的額定壓力應(yīng)大于其工作壓力，根據(jù)液壓元件的壓力系列，可選為。3） 缸1的流量：缸2的流量：且兩個(gè)油缸單獨(dú)動(dòng)作，所需最大流量為24L/min。背壓閥的流量：泵的流量必須大于系統(tǒng)元件動(dòng)作時(shí)所需要的最大流量，因此根據(jù)液壓元件的流量系列，可選擇如下： 泵、溢流閥、節(jié)流閥、減壓閥的流量為 25/min; 背壓閥的流量為16L/min。題7【解】：1）對(duì)順序閥，時(shí)打開，但進(jìn)出口壓力根據(jù)負(fù)載要求可持續(xù)上升，直至推動(dòng)負(fù)載或打開溢流閥，在此，所以。2）同理，因順序閥，所以，而，所以，即，。3）當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到位時(shí)，使，又，故。題8【解】：負(fù)載，系統(tǒng)壓力由閥決定，按圖中情況，分兩方面討論：1），

17、順序閥可使，所以此時(shí)只要順序閥打開，溢流閥就一定打開，故，泵的壓力由順序閥決定。2），順序閥打開，壓力持續(xù)上升到才能打開溢流閥，故，泵的壓力由溢流閥決定。3）如果兩閥對(duì)換位置，順序閥作溢流閥用，按題616知，。第七章基本回路1.解：2.答：圖（a）中，A缸先動(dòng)。因?yàn)锳缸的進(jìn)油腔壓力小于B缸；A缸、B缸速度相等，這是因?yàn)楣?jié)流閥安裝在進(jìn)油路上，調(diào)節(jié)著A缸、B缸的流量，qA=qB。 圖（b）中，A缸先動(dòng)，速度快。因?yàn)楣?jié)流閥安裝在出油路上，兩個(gè)液壓缸并聯(lián)，液壓泵調(diào)定的壓力相同，所以負(fù)載小的A缸回油壓力大，即節(jié)流閥壓差大，故A缸速度大，此時(shí)B缸不動(dòng)。當(dāng)A缸運(yùn)動(dòng)到缸底，B缸運(yùn)動(dòng)，由于其負(fù)載大，回油壓力小，

18、即節(jié)流閥壓差小，故B缸運(yùn)動(dòng)速度小。3.解：（1）m3/s，MPa。 m3/s=87.1L/min， r/min W這是因?yàn)榇嬖谝缌鲹p失和節(jié)流損失.（2） L/min r/min W題4【解】：動(dòng)作表電磁鐵壓力值1DT2DTAB00024446題5【解】：首先，計(jì)算出克服負(fù)載F時(shí)C點(diǎn)的壓力值，假設(shè)為PF，則可見，因此1） 活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)所有閥均不工作，即：。2） 當(dāng)活塞運(yùn)行到終端位置時(shí)，此時(shí)，所有閥均處于工作狀態(tài)，所以有：；題6【解】：動(dòng)作表動(dòng)作電磁鐵狀態(tài)1DT2DT3DT4DT快進(jìn)工進(jìn)1工進(jìn)2快退停止題7【解】：動(dòng)作表動(dòng)作電磁鐵狀態(tài)1DT2DT3DT4DT快進(jìn)工進(jìn)1工進(jìn)2快退停止題8【解】：計(jì)算克服負(fù)載F1時(shí)形成的壓力：； 計(jì)算克服負(fù)載F2時(shí)形成的壓力：