液壓傳動(dòng)課后思考題和習(xí)題解答

1、第1章 思考題和習(xí)題解1.1 液體傳動(dòng)有哪兩種形式？它們的主要區(qū)別是什么？答：用液體作為工作介質(zhì)來(lái)進(jìn)行能量傳遞的傳動(dòng)方式被稱(chēng)之為液體傳動(dòng)。按照其工作原理的不同，液體傳動(dòng)又可分為液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)，其中液壓傳動(dòng)是利用在密封容器內(nèi)液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的；而液力傳動(dòng)則的利用液體的動(dòng)能來(lái)傳遞動(dòng)力的。1.2 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(lái)傳遞動(dòng)力的的傳動(dòng)方式被稱(chēng)之為液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)所用的工作介質(zhì)是液體。1.3 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

2、制調(diào)節(jié)裝置：其作用是用來(lái)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(chēng)為輔助裝置，如油箱、過(guò)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)。1.4 液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：優(yōu)點(diǎn)：（1）與電動(dòng)機(jī)相比

3、，在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生出更大的動(dòng)力，也就是說(shuō)，在同等功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在這里指工作壓力。（2）液壓傳動(dòng)容易做到對(duì)速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，而且調(diào)速范圍大，并且對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過(guò)程中進(jìn)行。（3）液壓傳動(dòng)工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。（4）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。（5）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以很方便地對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地和電氣、電子控制或氣壓傳動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作。（6）液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。

4、答：缺點(diǎn)：（1）由于液壓傳動(dòng)中的泄漏和液體的可壓縮性使這種傳動(dòng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。（2）液壓傳動(dòng)中有較多的能量損失（泄漏損失、摩擦損失等），因此，傳動(dòng)效率相對(duì)低。（3）液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。（4）液壓傳動(dòng)在出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。題1.5圖1.5 如題1.5圖所示的液壓千斤頂，小柱塞直徑d = 10 mm，行程S1= 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p是多少？（2）杠桿端施加力F1為多少時(shí)，才能舉起重物？（3）在不計(jì)泄漏的情況下，杠桿上下動(dòng)

5、作一次，重物的上升高度是多少？解：（1）Pa = 25.46 MPa（2）NN（3）mm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=1mm。第2章 思考題和習(xí)題解2.1 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(chēng)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Pas （Ns/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(chēng)為液體的運(yùn)動(dòng)粘度，即：液體的運(yùn)動(dòng)粘度沒(méi)有明

6、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(zhǎng)度和時(shí)間的量綱，類(lèi)似于運(yùn)動(dòng)學(xué)的量，所以被稱(chēng)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(chēng)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(lái)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(guó)采用恩氏度E。相對(duì)粘度無(wú)量綱。2.2 國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓油液牌號(hào)是在多少溫度下的哪種粘度的平均值？答：我國(guó)液壓油的牌號(hào)是用它在溫度為40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度平均值來(lái)表示的。例如32號(hào)液壓油，就是指這種油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度平均值為32 mm2/s。2.3 密閉

7、容器內(nèi)液壓油的體積壓縮系數(shù)k為1.510/MPa，壓力在1 MPa時(shí)的容積為2 L。求在壓力升高到10 MPa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 = 1.973L答：壓縮后油的容積為1.973L2.4 某液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度為68mm2/s，密度為900kg/m3，求其動(dòng)力粘度和恩氏粘度各是多少？解：動(dòng)力粘度： Pas恩氏粘度：由恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度間的換算關(guān)系式：得：恩氏粘度：=9.4答：動(dòng)力粘度 Pas，恩氏粘度=9.4。2.5 20時(shí)200 mL蒸餾水從恩氏粘度計(jì)中流盡的時(shí)間為51 s，如果200 mL的某液壓油在40時(shí)從

8、恩氏粘度計(jì)中流盡的時(shí)間為232 s，已知該液壓油的密度為900 kg/m3，求該液壓油在40時(shí)的恩氏粘度、運(yùn)動(dòng)粘度和動(dòng)力粘度各是多少？解：恩氏粘度：E運(yùn)動(dòng)粘度：m2/s動(dòng)力粘度： Pas答：恩氏粘度E=4.55，運(yùn)動(dòng)粘度：m2/s，動(dòng)力粘度 Pas。2.6 液壓油的選用應(yīng)考慮幾個(gè)方面？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(lái)選擇合適的液壓油液類(lèi)型，然后再選擇液壓油液的粘度。2.7 液壓傳動(dòng)的介質(zhì)污染原因主要來(lái)自哪幾個(gè)方面？應(yīng)該怎樣控制介質(zhì)的污染？答：液壓油液被污染的原因是很復(fù)雜的，但大體上有以下幾個(gè)方面：（1）殘留物的污染：這主要指液壓元件以及管道、油箱在制造、儲(chǔ)存、

9、運(yùn)輸、安裝、維修過(guò)程中，帶入的砂粒、鐵屑、磨料、焊渣、銹片、棉紗和灰塵等，雖然經(jīng)過(guò)清洗，但未清洗干凈而殘留下來(lái)的殘留物所造成的液壓油液污染。（2）侵入物的污染：液壓傳動(dòng)裝置工作環(huán)境中的污染物，例如空氣、塵埃、水滴等通過(guò)一切可能的侵入點(diǎn)，如外露的活塞桿、油箱的通氣孔和注油孔等侵入系統(tǒng)所造成的液壓油液污染。（3）生成物的污染：這主要指液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工作過(guò)程中所產(chǎn)生的金屬微粒、密封材料磨損顆粒、涂料剝離片、水分、氣泡及油液變質(zhì)后的膠狀物等所造成的液壓油液污染。控制污染的方法主要有：（1）減少外來(lái)的污染：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在裝配前后必須嚴(yán)格清洗。組成液壓系統(tǒng)的管件，用機(jī)械的方法除去殘?jiān)捅砻嫜趸?，然后進(jìn)行

10、酸洗。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在組裝后要進(jìn)行全面清洗，最好用系統(tǒng)工作時(shí)使用的油液清洗，特別是液壓伺服系統(tǒng)最好要經(jīng)過(guò)幾次清洗來(lái)保證清潔。油箱要加空氣濾清器，給油箱加油要用濾油機(jī)，對(duì)外露件應(yīng)裝防塵密封，并經(jīng)常檢查，定期更換。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的維修，液壓元件的更換、拆卸應(yīng)在無(wú)塵區(qū)進(jìn)行。（2）濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的雜質(zhì)：應(yīng)在系統(tǒng)的相應(yīng)部位安裝適當(dāng)精度的過(guò)濾器，并且要定期檢查、清洗或更換濾芯。（3）控制液壓油液的工作溫度：液壓油液的工作溫度過(guò)高會(huì)加速其氧化變質(zhì)，產(chǎn)生各種生成物，縮短它的使用期限。所以要限制油液的最高使用溫度。（4）定期檢查更換液壓油液：應(yīng)根據(jù)液壓設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)的要求和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，定期檢查更換液壓油液

11、。更換液壓油液時(shí)要清洗油箱，沖洗系統(tǒng)管道及液壓元件。第3章 思考題和習(xí)題解3.1 什么叫壓力？壓力有哪幾種表示方法？液壓系統(tǒng)的壓力與外界負(fù)載有什么關(guān)系？答：液體在單位面積上所受的內(nèi)法線(xiàn)方向的法向應(yīng)力稱(chēng)為壓力。壓力有絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力，絕對(duì)壓力是以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)來(lái)度量的，而相對(duì)壓力是以大氣壓為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行度量的。由公式可知液壓系統(tǒng)中的壓力是由外界負(fù)載決定的。3.2如題3.2圖中，液壓缸直徑D=150 mm，柱塞直徑d=100 mm，負(fù)載F=510N。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？題3.2圖解：兩種情況下柱塞有效作用面積相等，即：則其壓力：=6.37M

12、Pa答：在這兩種情況下液體壓力均等于6.37MPa。3.3如題3.3圖所示的連通器內(nèi)裝兩種液體，其中已知水的密度r=1000 kg/m，h=60 cm，h= 75 cm，試求另一種液體的密度 r是多少？題3.3圖解：在1-1等壓面上，有：則：kg/ m3答：另一種液體的密度是800 kg/ m3。3.4 解釋下述概念：理想流體、定常流動(dòng)、通流截面、流量、平均流速、層流、紊流和雷諾數(shù)。答：理想液體：既無(wú)粘性又不可壓縮的假想液體。定常流動(dòng)：流體流動(dòng)時(shí)，流體中任何點(diǎn)處的壓力、速度和密度都不隨時(shí)間而變化，稱(chēng)這種流動(dòng)為定常流動(dòng)。通流截面：液體在管道中流動(dòng)時(shí)，垂直于流動(dòng)方向的截面稱(chēng)為通流截面。流量：在單位

13、時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一通流截面的液體體積稱(chēng)為體積流量，簡(jiǎn)稱(chēng)流量。平均流速：流量與通流截面積的比值即為平均流速。層流：液體質(zhì)點(diǎn)互不干擾、液體的流動(dòng)呈線(xiàn)狀或?qū)訝?、且平行于管道軸線(xiàn)。紊流：液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，除了平行于管道軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)外，還存在劇烈的橫向運(yùn)動(dòng)。雷諾數(shù)：由平均流速、管徑d和液體的運(yùn)動(dòng)粘度三個(gè)參數(shù)組成的無(wú)量綱數(shù)用來(lái)表明液體的流動(dòng)狀態(tài)。3.5 說(shuō)明連續(xù)性方程的本質(zhì)是什么？它的物理意義是什么？答：連續(xù)性方程的本質(zhì)是質(zhì)量守恒定律。它的物理意義是單位時(shí)間流入、流出的質(zhì)量流量的差等于體積V中液體質(zhì)量的變化率。3.6說(shuō)明伯努利方程的物理意義并指出理想液體伯努利方程和實(shí)際液體伯努利方程有什么區(qū)別？答：伯努利

14、方程表明了流動(dòng)液體的能量守恒定律。實(shí)際液體的伯努利方程比理想液體伯努利方程多了一項(xiàng)損耗的能量和比動(dòng)能項(xiàng)中的動(dòng)能修正系數(shù)。理想液體伯努利方程：const實(shí)際液體伯努利方程：3.7 如題3.7圖中所示的壓力閥，當(dāng)p=6 MPa時(shí)，液壓閥動(dòng)作。若d=10 mm，d=15 mm，p= 0.5 MPa，試求：（1）彈簧的預(yù)壓力Fs；（2）當(dāng)彈簧剛度k=10 N/mm時(shí)的彈簧預(yù)壓縮量x0。題3.7圖解：（1）=431.75（N）432（N）（2）=0.043（m）=43（mm）答：彈簧的預(yù)壓力Fs為432N，預(yù)壓縮量為43mm。3.8 壓力表校正裝置原理如題3.8圖所示，已知活塞直徑d=10 mm，絲桿導(dǎo)

15、程S=2 mm，裝置內(nèi)油液的體積彈性模量K=1.210 MPa。當(dāng)壓力為1個(gè)大氣壓（pa0.1 MPa）時(shí)，裝置內(nèi)油液的體積為200 mL。若要在裝置內(nèi)形成21 MPa壓力，試求手輪要轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？題3.8圖解：由：得：則：因此：答：手輪要轉(zhuǎn)22.19轉(zhuǎn)。3.9 如題3.9圖所示，液壓泵的流量q=25 L/min，吸油管直徑d=25 mm，泵口比油箱液面高出400 mm。如果只考慮吸油管中的沿程壓力損失，當(dāng)用32號(hào)液壓油，并且油溫為40時(shí)，液壓油的密度 r= 900 kg/m。試求油泵吸油口處的真空度是多少？解：吸油管路中液壓油的流速：m/s 雷諾數(shù)：，當(dāng)油缸2的活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求、和液壓泵的出口壓

16、力各是多少？題5.6圖解：已知：，當(dāng)油缸2動(dòng)作時(shí)，而油缸1不運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，5.7 設(shè)計(jì)一單桿活塞液壓缸，要求快進(jìn)時(shí)為差動(dòng)連接，快進(jìn)和快退（有桿腔進(jìn)油）時(shí)的速度均為6 m/min。工進(jìn)時(shí)（無(wú)桿腔進(jìn)油，非差動(dòng)連接）可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為F=25 000N，回油背壓力為0.25 MPa，采用額定壓力為6.3 MPa、額定流量為25 L/min的液壓泵，試確定：（1）缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑各是多少？（2）缸筒壁厚（缸筒材料選用無(wú)縫鋼管）是多少？解：（1）活塞缸直徑：m缸筒直徑：m按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，取活塞桿直徑mm，mm。（2）MPaMPa，MPa，??；材料取普通碳素鋼，則：MPamm第6章 思考題和習(xí)題6.1 現(xiàn)有

17、一個(gè)二位三通閥和一個(gè)二位四通閥，如題6.1圖所示，請(qǐng)通過(guò)堵塞閥口的辦法將它們改為二位二通閥。問(wèn)：（1）改為常開(kāi)型的如何堵？（2）改為常閉型的如何堵？請(qǐng)畫(huà)符號(hào)表示（應(yīng)該指出：由于結(jié)構(gòu)上的原因，一般二位四通閥的回油口O不可堵塞，改作二通閥后，原O口應(yīng)作為泄油口單獨(dú)接管引回油箱）。答：（1）二位四通閥；（2）改為常開(kāi)（常通）型二位二通閥，堵住B口（但由于特殊結(jié)構(gòu)O口不接）；（3）改為常閉（常斷）型二位二通閥，堵住A口。 （1）二位三通閥；（2）改為常開(kāi)（常通）型二位二通閥，堵住B口；（3）改為常閉（常斷）型二位二通閥，堵住A口。6.2 題6.2圖中溢流閥的調(diào)定壓力為5 MPa，減壓閥的調(diào)定壓力為2.

18、5 MPa，設(shè)液壓缸的無(wú)桿腔面積，液流通過(guò)單向閥和非工作狀態(tài)下的減壓閥時(shí)，其壓力損失分別為0.2 MPa和0.3 MPa。求：當(dāng)負(fù)載分別為0 kN、7.5 kN和30 kN時(shí)，（1）液壓缸能否移動(dòng)？（2）A、B和C三點(diǎn)壓力數(shù)值各為多少？解：，液壓缸快速空載運(yùn)動(dòng)，考慮到單向閥的壓力損失，則MPa，考慮到非工作狀態(tài)下的減壓閥壓力損失，MPa。kN，MPa考慮到單向閥的壓力損失，則MPa，小于減壓閥的調(diào)定壓力，考慮非工作狀態(tài)下的減壓閥的壓力損失，則MPa 液壓缸能運(yùn)動(dòng)；kN，MPa液壓缸不能運(yùn)動(dòng)，單向閥不能打開(kāi)，液壓閥處于工作狀態(tài)，MPa ，MPa。題圖6.1 題圖6.26.3 兩腔面積相差很大的單

19、桿活塞缸用二位四通閥換向。有桿腔進(jìn)油時(shí)，無(wú)桿腔回油流量很大，為避免使用大通徑二位四通閥，可用一個(gè)液控單向閥分流，請(qǐng)畫(huà)回路圖。 缺答案！6.4 用先導(dǎo)式溢流閥調(diào)節(jié)液壓泵的壓力，但不論如何調(diào)節(jié)手輪，壓力表顯示的泵壓都很低。把閥拆下檢查，看到各零件都完好無(wú)損，試分析液壓泵壓力低的原因；如果壓力表顯示的泵壓都很高，試分析液壓泵壓力高的原因。（分析時(shí)參見(jiàn)先導(dǎo)式溢流閥工作原理圖6.16）答：液壓泵壓力低的原因可能是阻尼孔被堵死，液壓泵壓力高的原因可能是先導(dǎo)閥被堵死。6.5 如題6.5圖所示的液壓系統(tǒng)中，各溢流閥的調(diào)定壓力分別為MPa、MPa和MPa。試求在系統(tǒng)的負(fù)載趨于無(wú)限大時(shí)，液壓泵的工作壓力是多少？答

20、：（a）圖中，三個(gè)溢流閥串聯(lián)。當(dāng)負(fù)載趨于無(wú)窮大時(shí)，則三個(gè)溢流閥都必須工作，則MPa；（b）圖中，三個(gè)溢流閥并聯(lián)。當(dāng)負(fù)載趨于無(wú)窮大時(shí)，A必須工作，而A的溢流壓力取決于遠(yuǎn)程調(diào)壓閥B，B取決于C，所以MPa。6.6 在題6.6圖所示兩閥組中，設(shè)兩減壓閥調(diào)定壓力一大一?。╬A pB），并且所在支路有足夠的負(fù)載。說(shuō)明支路的出口壓力取決于哪個(gè)減壓閥？為什么？答：（a）圖中，兩個(gè)減壓閥串聯(lián)，且pApB，當(dāng)負(fù)載趨于無(wú)窮大時(shí)，支路出口壓力取決于B閥。因?yàn)檎{(diào)定壓力低的B閥先工作，然后是調(diào)定壓力高的A閥工作，故支路壓力取決于調(diào)定壓力低的B閥。（b）圖中，兩個(gè)減壓閥并聯(lián)，支路出口壓力取決于A閥，當(dāng)負(fù)載趨于無(wú)窮大時(shí)，出

21、口壓力達(dá)到pB時(shí)，B閥工作，而此時(shí)A閥閥口全開(kāi)，由于A閥出口壓力高于B閥出口壓力，則B閥立刻關(guān)閉，當(dāng)壓力升高達(dá)到pA時(shí)，A閥工作，故支路壓力取決于調(diào)定壓力高的A閥。6.7 在系統(tǒng)有足夠負(fù)載的情況下，先導(dǎo)式溢流閥、減壓閥及調(diào)速閥的進(jìn)、出油口可否對(duì)調(diào)工作？若對(duì)調(diào)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：若是先導(dǎo)式溢流閥的進(jìn)、出油口對(duì)調(diào)工作，則溢流閥不起溢流作用，液壓泵的工作壓力不能恒定，泵的壓力將超過(guò)額定壓力，泵將損壞；若是減壓閥的進(jìn)、出油口對(duì)調(diào)工作，則減壓閥不起減壓作用；若是調(diào)速閥的進(jìn)、出油口對(duì)調(diào)工作，則調(diào)速閥不起調(diào)速作用。6.8 在題圖6.8所示的系統(tǒng)中，溢流閥的調(diào)定壓力為MPa，如果閥芯阻尼小孔造成的損失不計(jì)，試

22、判斷下列情況下壓力表的讀數(shù)是多少？（1）YA斷電，負(fù)載為無(wú)窮大；（2）YA斷電，負(fù)載壓力為2MPa；（3）YA通電；負(fù)載壓力為2MPa。答：（1）YA斷電，負(fù)載為無(wú)窮大時(shí)，壓力表的讀數(shù)pA=4MPa； （2）YA斷電，負(fù)載壓力為2MPa時(shí)，pA=2MPa； （3）YA通電；負(fù)載壓力為2MPa時(shí)，pA=0。6.9 如題6.9圖所示，順序閥的調(diào)整壓力為pA=3MPa，溢流閥的調(diào)整壓力為MPa，試求在下列情況下A、B點(diǎn)的壓力是多少？（1）液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載壓力MPa；（2）負(fù)載壓力MPa；（3）活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)。答：（1）液壓缸運(yùn)動(dòng)pL=4MPa時(shí)，則pA=pB=4MPa；（2）pL=1MPa時(shí)，則

23、pA=1MPa，pB=3MPa；（3）活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)，則pA=pB=5MPa。題圖6.5 題圖6.6題圖6.8 題圖6.9第7章 思考題和習(xí)題解7.1 某氣囊式蓄能器用作動(dòng)力源，容量為3 L，充氣壓力 MPa。系統(tǒng)最高和最低工作壓力分別為7 MPa和4 MPa。試求蓄能器能夠輸出的油液體積。解：因蓄能器作動(dòng)力源使用，n=1.4L答：蓄能器能夠輸出的油液體積是0.84L。7.2 液壓系統(tǒng)最高和最低工作壓力各是7 MPa和5.6 MPa。其執(zhí)行元件每隔30s需要供油一次，每次輸油1L，時(shí)間為0.5 s。若用液壓泵供油，該泵應(yīng)有多大流量？若改用氣囊式蓄能器（充氣壓力為5 MPa）完成此工作，則蓄能

24、器應(yīng)有多大容量？向蓄能器充液的泵應(yīng)有多大流量？解：L/min；，L；L/min答：若用液壓泵供油，該泵的流量是120L/min；若改用氣囊式蓄能器（充氣壓力為5 MPa）完成此工作，則蓄能器的容量是7.36L，向蓄能器充液的泵的流量是2L/min。7.3 一單桿缸，活塞直徑cm，活塞桿直徑cm，行程cm?，F(xiàn)從有桿腔進(jìn)油，無(wú)桿腔回油。問(wèn)由于活塞的移動(dòng)使有效底面積為2000的油箱液面高度發(fā)生多大變化？解：mm答：活塞移動(dòng)50mm行程時(shí)，油箱液面升高6mm。7.4 有一液壓泵向系統(tǒng)供油，工作壓力為6.3 MPa，流量為40 L/min，試選定供油管尺寸。解：選用鋼管供油，取m/s，17mm，取，材料

25、取普通碳素鋼Q235，MPa，則1.02mm答：油管尺寸d=17mm，d=1.02mm第8章 思考題和習(xí)題8.1 如題8.1圖所示，液壓泵輸出流量 L/min，液壓缸無(wú)桿腔面積 cm，液壓缸有桿腔面積 cm。溢流閥的調(diào)定壓力 MPa，負(fù)載F=10 kN。節(jié)流閥口視為薄壁孔，流量系數(shù)。油液密度 kg/m。試求：（1）節(jié)流閥口通流面積cm和cm時(shí)的液壓缸速度、液壓泵壓力、溢流閥損失和回路效率；（2）當(dāng) cm和 cm時(shí)，若負(fù)載F= 0，求液壓泵的壓力和液壓缸兩腔壓力和各為多大？（3）當(dāng)F=10 kN時(shí)，若節(jié)流閥最小穩(wěn)定流量為 L/min，所對(duì)應(yīng)的和液壓缸速度多大？若將回路改為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，則和多

26、大？把兩種結(jié)果相比較能說(shuō)明什么問(wèn)題？解：（1）時(shí)：如果溢流閥不溢流，則通過(guò)節(jié)流閥的流量，L/min。由，有MPa，MPa，則溢流閥損失。m/s，回路效率：cm2時(shí)，同理由上述求解過(guò)程可得MPa，由于，則有：MPaMPam3/s液壓缸速度：m/s，m3/s，m3/s。溢流損失：W回路效率：（2）由（1）可知，假設(shè)溢流閥不工作時(shí)， cm2，MPa，因?yàn)椋瑒t有MPa，由此可知與假設(shè)矛盾，因此假設(shè)不成立。 cm2，MPa，因?yàn)椋瑒t有MPa，由此可知假設(shè)成立。當(dāng) cm2時(shí)，MPa，MPa；當(dāng) cm2時(shí)，MPa，MPa；（3）m/s由（1）可知MPa cm2若改為進(jìn)口節(jié)流回路 m/s， cm2。進(jìn)口節(jié)流調(diào)

27、速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度。8.2 如題圖8.2所示，各液壓缸完全相同，負(fù)載。已知節(jié)流閥能調(diào)節(jié)液壓缸速度并不計(jì)壓力損失。試判斷在圖（a）和圖（b）的兩個(gè)液壓回路中，哪個(gè)液壓缸先動(dòng)？哪個(gè)液壓缸速度快？請(qǐng)說(shuō)明道理。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，即節(jié)流閥壓差小，故B缸運(yùn)動(dòng)

28、速度小。8.3 如題圖8.3所示，圖示為采用調(diào)速閥的進(jìn)口節(jié)流加背壓閥的調(diào)速回路。負(fù)載F=9 000 N。液壓缸兩腔面積 cm， cm。背壓閥的調(diào)定壓力 MPa。液壓泵的供油流量 L/min。不計(jì)管道和換向閥的壓力損失。試問(wèn)：（1）欲使液壓缸速度恒定，不計(jì)調(diào)壓偏差，溢流閥最小調(diào)定壓力多大？（2）卸荷時(shí)的能量損失有多大？（3）若背壓閥增加了，溢流閥調(diào)定壓力的增量應(yīng)有多大？解：（1）因?yàn)?，所以MPa由于不計(jì)調(diào)壓偏差，所以MPa。（2）W （3）因?yàn)椋?。?dāng)時(shí)，溢流閥調(diào)定壓力，溢流閥調(diào)定壓力的增加量。(a) (b) 題圖8.1 題圖8.28.4 如題圖8.4所示，雙泵供油，差動(dòng)快進(jìn)-工進(jìn)速度換接回路

29、有關(guān)數(shù)據(jù)如下：液壓泵的輸出流量 L/min， L/min；輸送油液密度 kg/m，運(yùn)動(dòng)粘度 m/s，液壓缸兩腔面積 cm， cm，快進(jìn)時(shí)的負(fù)載F=1 kN，油液流過(guò)方向閥時(shí)的壓力損失MPa，連接液壓缸兩腔的油管ABCD的內(nèi)徑為 cm，其中ABC段因較長(zhǎng)（L=3 m），計(jì)算時(shí)需考慮其沿程損失，其它損失及由速度、高度變化形成的影響皆可忽略。試求：（1）快進(jìn)時(shí)液壓缸的速度和壓力表讀數(shù)；（2）工進(jìn)時(shí)如果壓力表讀數(shù)為 MPa，此時(shí)液壓缸承受載荷能力有多大（因流量很小，可不計(jì)損失）？液控順序閥的調(diào)定壓力宜選多大？解：（1）快進(jìn)時(shí)為差動(dòng)連接 m/s m3/s m/s取，所以Pa由有MPa（2）kN液控順序閥

30、的壓力應(yīng)為0.64MPa至8MPa8.5 如題圖8.5所示的調(diào)速回路，液壓泵的排量 mL/r，轉(zhuǎn)速 r/min，容積效率，溢流閥調(diào)定壓力MPa，液壓馬達(dá)排量mL/r，容積效率，機(jī)械效率，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Nm。節(jié)流閥最大開(kāi)度cm（可視為薄刃孔口），其流量系數(shù)，油液密度kg/m。不計(jì)其它損失。試求：（1）通過(guò)節(jié)流閥的流量和液壓馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速、輸出功率P和回路效率h，并請(qǐng)解釋為何效率很低？（2）如果將提高到8.5MPa時(shí)，將為多大？題圖8.3 題圖8.4題圖8.5 題圖8.6解：（1）m3/s，MPa。 m3/s=87.1L/min，r/minW這是因?yàn)榇嬖谝缌鲹p失和節(jié)流損失.（2）L/minr/minW8

31、.6 試說(shuō)明題圖8.6所示容積調(diào)速回路中單向閥A和B的功用。在液壓缸正反向移動(dòng)時(shí)，為了向系統(tǒng)提供過(guò)載保護(hù)，安全閥應(yīng)如何接？試作圖表示。答：?jiǎn)蜗蜷yA：液壓缸右行時(shí)，小腔回油滿(mǎn)足不了液壓泵的吸油要求，需要從油箱吸油。單向閥B：液壓缸左行時(shí)，大腔回油多于液壓泵的吸油流量，多余的液壓油從液控單向閥排回油箱。為了給液壓缸進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，將如所示油路接入回路，M和N兩點(diǎn)分別接到液壓缸的進(jìn)出口處。8.7 如題圖8.7所示的液壓回路，限壓式變量葉片泵調(diào)定后的流量壓力特性曲線(xiàn)如圖所示，調(diào)速閥的調(diào)定流量為2.5 L/min，液壓缸兩腔的有效面積 cm，不計(jì)管路損失，試求：（1）液壓缸的大腔壓力；（2）當(dāng)負(fù)載F=0

32、和F=9 000 N時(shí)的小腔壓力；（3）設(shè)液壓泵的總效率為0.75，求液壓系統(tǒng)的總效率。解：（1）MPa。 （2）；當(dāng)F=0時(shí)，MPa；當(dāng)N時(shí)，MPa（3）液壓回路的效率系統(tǒng)總效率8.8 如題圖8.8所示的液壓回路中，如果液壓泵的輸出流量 L/min，溢流閥的調(diào)整壓力 MPa，兩個(gè)薄壁孔型節(jié)流閥的流量系數(shù)都是，開(kāi)口面積 cm， cm，油液密度 kg/m，試求在不考慮溢流閥的調(diào)壓偏差時(shí)：（1）液壓缸大腔的最高工作壓力；（2）溢流閥可能出現(xiàn)的最大溢流量。解：（1）當(dāng)液壓缸被頂死時(shí)，大腔達(dá)到最高工作壓力，則有，因?yàn)?，所以有：得MPa （2）溢流閥的最大溢流量 m3/s8.9 請(qǐng)列表說(shuō)明題圖8.9示壓

33、力繼電器式順序動(dòng)作回路是怎樣實(shí)現(xiàn)1234順序動(dòng)作的？在元件數(shù)目不增加的情況下，排列位置容許變更的條件下如何實(shí)現(xiàn)1243的順序動(dòng)作，畫(huà)出變動(dòng)順序后的液壓回路圖。答：1234原位1YA+2YA+3YA+4YA+1PD+2PD+1XK+2XK+要實(shí)現(xiàn)1243的順序動(dòng)作，2XK與其左端死擋鐵換個(gè)位置，2PD移到左缸進(jìn)口處。8.10 如題圖8.10所示的液壓回路，它能否實(shí)現(xiàn)“夾緊缸I先夾緊工件，然后進(jìn)給缸II再移動(dòng)”的要求（夾緊缸I的速度必須能調(diào)節(jié)）？為什么？應(yīng)該怎么辦？答：不能實(shí)現(xiàn)“夾緊缸I先夾緊工件，然后進(jìn)給缸II再移動(dòng)”的要求。因?yàn)橄到y(tǒng)壓力恒定在py，若pxpy，則夾緊缸I先夾緊而進(jìn)給缸II在I夾

34、緊后不動(dòng)作，若pxpy，則夾緊缸I和進(jìn)給缸II同時(shí)動(dòng)作。應(yīng)該將順序閥的遠(yuǎn)程控制口放在單向閥的后面。8.11 如題圖8.11所示的液壓回路可以實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)工進(jìn)快退”動(dòng)作的回路（活塞右行為“進(jìn)”，左行為“退”），如果設(shè)置壓力繼電器的目的是為了控制活塞的換向，試問(wèn)：圖中有哪些錯(cuò)誤？為什么是錯(cuò)誤的？應(yīng)該如何改正？答：（1）行程開(kāi)關(guān)應(yīng)為常開(kāi)型，這是為了實(shí)現(xiàn)快進(jìn)；（2）單向閥應(yīng)反向，這是為了實(shí)現(xiàn)工進(jìn)；（3）背壓閥應(yīng)接換向閥的右油口，這是為了使動(dòng)作更加平穩(wěn)，放在回油路上；（4）壓力繼電器應(yīng)直接接在大腔進(jìn)油口處，測(cè)大腔壓力，原圖接法，壓力繼電器的壓力是不變化的。題圖8.7 題圖8.8題圖8.9題圖8.10 題圖

35、8.11第9章 思考題和習(xí)題解9.1 試寫(xiě)出題圖9.1所示液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)表，并評(píng)述這個(gè)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)并說(shuō)明橋式油路結(jié)構(gòu)的作用。答：快進(jìn)工進(jìn)工退快退1YA+2YA+3YA+特點(diǎn)：1）中位時(shí)右泵卸荷；2）快進(jìn)采用差動(dòng)連接；3）工進(jìn)采用出口節(jié)流調(diào)速，整個(gè)系統(tǒng)為容積節(jié)流調(diào)速回路。橋式油路作用：實(shí)現(xiàn)工進(jìn)回油路及工退進(jìn)油路的節(jié)流調(diào)速。9.2 如題圖9.2所示的組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)上使用的一種液壓系統(tǒng)。試寫(xiě)出其動(dòng)作循環(huán)表并說(shuō)明橋式油路結(jié)構(gòu)的作用。答：快進(jìn)工進(jìn)快退停止1YA+2YA+3YA+橋式油路作用：實(shí)現(xiàn)工進(jìn)回油路及工退進(jìn)油路的節(jié)流調(diào)速。9.3 讀懂題圖9.3所示的液壓系統(tǒng)，并說(shuō)明：（1）快進(jìn)時(shí)油液流動(dòng)路

36、線(xiàn)；（2）這個(gè)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：快進(jìn)：進(jìn)油 泵2YA上位3YA左位液壓缸左腔 回油液壓缸右腔4YA左位2YA上位3YA左位液壓缸左腔 特點(diǎn)：（1）快進(jìn)采用差動(dòng)連接；（2）采用穩(wěn)流量式葉片泵供油；（3）采用進(jìn)口容積-節(jié)流-背壓閥調(diào)速回路。9.4 圖9.2所示的YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)是由哪些基本液壓回路組成的？單向閥3、15和17在液壓系統(tǒng)中起什么作用？順序閥18和溢流閥19各在液壓系統(tǒng)中起什么作用？答：YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)是由卸荷回路、快速運(yùn)動(dòng)回路、調(diào)速回路、速度換接回路、往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)換向回路組成。單向閥3給液控?fù)Q向閥提供控制壓力，單向閥15用于油缸快退時(shí)溝通左腔和油箱的回油

37、路，單向閥17使快進(jìn)時(shí)右腔油液通過(guò)17進(jìn)入左腔，形成差動(dòng)連接，工進(jìn)時(shí)17打不開(kāi)，右腔油直接回油箱。順序閥18進(jìn)行快進(jìn)和工進(jìn)的切換，溢流閥19造成回油背壓。9.5 圖9.11所示外圓磨床液壓系統(tǒng)為什么要采用行程控制式換向回路？外圓磨床工作臺(tái)換向過(guò)程分為哪幾個(gè)階段？試根據(jù)圖中所示的M1432A型外圓磨床液壓系統(tǒng)說(shuō)明工作臺(tái)的換向過(guò)程。答：行程控制式換向回路的換向精度高、換向過(guò)程平穩(wěn)，適用于工作部件運(yùn)動(dòng)速度不大，但換向精度要求較高的內(nèi)外圓磨床。外圓磨床工作臺(tái)換向過(guò)程分為迅速制動(dòng)、停留和迅速反向啟動(dòng)三個(gè)階段。具體過(guò)程看書(shū)142頁(yè)。9.6 試以表格的形式列出圖9.13所示的YB32-200型液壓機(jī)的工作循

38、環(huán)及電磁鐵的動(dòng)作順序表。上 滑 塊下 滑 塊快速下行慢速加壓保壓延時(shí)快速返回原位停止向上頂出停 留向下退回原位停止1 YA+2 YA+3 YA+4YA+9.7 在圖9.15的Q2-8型汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)中，為什么采用彈簧復(fù)位式手動(dòng)換向閥控制各執(zhí)行元件動(dòng)作？答：這是因?yàn)槠?chē)起重機(jī)在有沖擊、振動(dòng)、溫度變化范圍大和環(huán)境惡劣的條件下工作，需要完成的動(dòng)作較為簡(jiǎn)單，位置精度也較低，采用彈簧復(fù)位式手動(dòng)換向閥控制各執(zhí)行元件動(dòng)作可以保證安全可靠。9.8 指出圖9.16所示的SZ-250A型注射機(jī)液壓系統(tǒng)中各壓力閥分別用于哪些工作階段？題圖9.1答：低壓溢流閥V27用于低壓分模階段，溢流閥V1用于高壓合模和頂出階段，溢流閥V28用于注射座整體前進(jìn)和注射階段，溢流閥V29用于保壓階段，溢流閥V30和