《液壓與氣壓傳動(dòng)第三版許福玲陳堯明課后習(xí)題答案.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《液壓與氣壓傳動(dòng)第三版許福玲陳堯明課后習(xí)題答案.doc（81頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、目錄目錄 第一章第一章 液壓與氣壓傳動(dòng)概述液壓與氣壓傳動(dòng)概述 .3 第二章第二章 液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí) .4 第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) .17 第四章第四章 液壓缸液壓缸 .26 第五章第五章 液壓基本回路與控制閥液壓基本回路與控制閥 .34 第六章第六章 液壓輔助元件液壓輔助元件 .61 第七章第七章 液壓系統(tǒng)實(shí)例液壓系統(tǒng)實(shí)例 .63 第八章第八章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .66 第九章第九章 液壓伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng) .75 第十章第十章 氣源裝置與氣動(dòng)輔件氣源裝置與氣動(dòng)輔件 .79 第十一章第十一章 氣缸氣缸79 第十二章第十二章 氣動(dòng)

2、控制元件與基本回路氣動(dòng)控制元件與基本回路81 一液壓與氣壓傳動(dòng)概述一液壓與氣壓傳動(dòng)概述 1.1 答：液壓與氣壓傳動(dòng)都是借助于密封容積的變化，利用流體的壓力能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換來(lái) 傳遞能量的。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下四部分組成： （1）動(dòng)力元件：液壓泵或氣源裝置，其功能是將原電動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能， 為系統(tǒng)提供動(dòng)力。 （2）執(zhí)行元件：液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣壓馬達(dá)，它們的功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī) 械能，輸出力和速度（或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速） ，以帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （3）控制元件：壓力流量和方向控制閥，它們的作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和 流動(dòng)方向

3、，以保證執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩） 、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向。 （4）輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲(chǔ)氣罐、過(guò) 濾器和壓力計(jì)等。 1.2 答：液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)： 在輸出相同功率的條件下，液壓轉(zhuǎn)動(dòng)裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、并且反應(yīng)快。 可在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速、且調(diào)節(jié)方便。調(diào)速范圍一般可達(dá) 100：1，甚至高達(dá) 2000：1。 傳動(dòng)無(wú)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，能快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向。 操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，特別是與電子技術(shù)結(jié)合更易于實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離操縱。 不需要減速器就可實(shí)現(xiàn)較大推力、力矩的傳動(dòng)。 易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，安全性

4、好；采用礦物油作工作介質(zhì)，滋潤(rùn)滑性好，故使用壽命長(zhǎng)。 液壓元件已是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化產(chǎn)品、便于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和推廣應(yīng)用。 液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)： （1）油液的泄露、油液的可壓縮性、油管的彈性變形會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的傳遞正確性，故不宜用于 精確傳動(dòng)比的場(chǎng)合。 （2）由于油液的粘度隨溫度而變，從而影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，故不宜在溫度變化范圍較大的場(chǎng) 合工作。 （3）由于工作過(guò)程中有較多能量損失（如管路壓力損失、泄漏等） ，因此，液壓傳動(dòng)的效率還 不高，不宜用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 （4）為了減少泄漏，液壓元件配合的制造精度要求高，故制造成本較高。同時(shí)系統(tǒng)故障診斷 困難。 氣壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)： （1）以空氣為傳動(dòng)介質(zhì)

5、，取之不盡，用之不竭；用過(guò)的空氣直接排到大氣中，處理方便，不 污染環(huán)境，符合“綠色制造”中清潔能源的要求。 （2）空氣的粘度很小，因而流動(dòng)時(shí)阻力損失小，便于集中供氣、遠(yuǎn)距離傳輸和控制。 （3）工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別是在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射及振動(dòng)等惡劣環(huán)境中工 作，比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。 （4）維護(hù)簡(jiǎn)單，使用安全可靠，過(guò)載能自動(dòng)保護(hù)。 氣壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)： （1）氣壓傳動(dòng)裝置的信號(hào)傳遞速度限制在聲速（約 340m/s）范圍內(nèi)，所以它的工作頻率和響 應(yīng)速度遠(yuǎn)不如電子裝置，并且信號(hào)要產(chǎn)生較大的失真和 延滯，不宜用于對(duì)信號(hào)傳遞速度要求十分高的場(chǎng)合中，但這個(gè)缺點(diǎn)不影響其在工業(yè)生產(chǎn) 過(guò)程中

6、應(yīng)用。 （2）由于空氣的可壓縮性大，因而氣壓傳動(dòng)工作速度的穩(wěn)定性較液壓傳動(dòng)差，但采用氣液聯(lián) 合可得到較滿意的效果。 （3）系統(tǒng)輸出力小，氣缸的輸出力一般不大于 50KN；且傳動(dòng)效率低。 （4）排氣噪聲較大，在高速排氣時(shí)要加消聲器。 二液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)二液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí) 2.1 答：由于絕大多數(shù)測(cè)量?jī)x表中，大氣壓力并不能使儀表動(dòng)作。它們測(cè)得的是高于大氣壓的那 部分壓力，而不是壓力的絕對(duì)值。所以壓力的測(cè)量有兩種不同的基準(zhǔn)。 （相對(duì)壓力和絕對(duì)壓力） 過(guò)去工程中常用的壓力單位是公斤力/厘米 2 （kgf/cm2）,和工程大氣壓(單位較大)。而在表示 很低的壓力或要精密測(cè)定壓力值時(shí)常采用液柱高度作為

7、壓力單位（單位較?。?。 2.2 答：壓力能可以轉(zhuǎn)換為其它形式的能量，但其總和對(duì)液體中的每一點(diǎn)都保持不變?yōu)楹阒?，?映了液體中的能量守恒關(guān)系。 2.3 答：是依據(jù)帕斯卡原理實(shí)現(xiàn)力的傳遞力。 2.4 答：因?yàn)榱鲃?dòng)狀態(tài)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱陀晌闪鬓D(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r(shí)雷諾數(shù)并不相同，后者值小。 雷諾數(shù)的物理意義是流動(dòng)液體的慣性力與粘性力之比。雷諾數(shù)小，表示粘性力占主導(dǎo)地位， 由壓力與粘性力之間的平衡決定了流動(dòng)的規(guī)律，流體質(zhì)點(diǎn)受粘性力制約只能按層沿軸線方向運(yùn)動(dòng)， 因此流動(dòng)為層流。 2.5 答：在密封管道內(nèi)做穩(wěn)定流動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量，即動(dòng)力能、動(dòng)能、和位能， 它們之間可以互相轉(zhuǎn)換，并且在管道內(nèi)任意處和這

8、三種能量總和是一定，因此也稱為能量守 恒。 （1）在波努利方程中，、h 和都是長(zhǎng)度的量綱，一般分別稱為壓力頭、位置頭和速度 g p g V 2 2 頭，三者之和為一常數(shù)，用 H 表示。在圖 1-7 中各點(diǎn)的 H 值連線為一水平線，表示管道內(nèi)任 一處的三種能量之和是相等的。 （2）若管道水平放置（h1=h2） ，表明液體的流速越高，它的壓力就 g V g P g V g P 22 2 22 2 11 越低，即截面細(xì)的管道，流速較高，壓力較低；截面粗的管道，則流速較低，壓力較高。 2.6 答：穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力是由于位置變化所產(chǎn)生的力。 2.7 答：這樣使 tc減少而 t 增加，從而將完全沖擊降為非完全沖

9、擊。 2.8 答：液壓傳動(dòng)中的壓力損失，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，造成油溫升高，泄露增多，使液壓傳?dòng) 效率降低，因而影響液壓系統(tǒng)的工作性能。油液流動(dòng)時(shí)，其流速對(duì)壓力損失影響很大。層流 時(shí)的沿程壓力損失與油液的流動(dòng)速度 V 一次方成正比，紊流時(shí)的沿程損失與油液 沿 p 沿 p 流動(dòng)速度成正比；流動(dòng)油液的局部壓力損失與其流速成正比?？梢?jiàn)降低流速對(duì)減 275 . 1 vv 2 v 少壓力孫失是十分重要的，因此應(yīng)限制液體在管道中的最高流速。但是液體的流速太低又會(huì) 使管路和閥類元件的結(jié)構(gòu)尺寸變大。 2.9 解：壓縮率 MPa V V Kp kp v V K 4 . 1 50 )50 9 . 49( 700 1

10、 )( 1 0 0 2.10 解： L/s 0.00064998 4 10)3050(14.3 07.2 4 /07.2 8008.0 137222 2 Pa 1372175.08.9800 622 2 d vvAq sm p v v p ghp 2.11 解： 2.12 解：smm l ppdh q a /1043 . 2 7010784 . 0 12 )0 4/20 40 (201 . 0 12 )( 33 1 2 3 3 s v s t smm A q v 45 . 6 1055 . 1 001 . 0 /1055 . 1 4/20 1043 . 2 4 4 2 3 2.13 解： p

11、p ACq d 2 2 6 3 07.765 900 102 . 02 62 . 0 1010 mmA A 2.14 解：s TkA V S 6 . 10279 27315 273 304 . 1 1085 217 . 5 273 217 . 5 3 s P P t S 6 . 12915 6 . 10279) 7 . 0 02 . 0 285. 1 ()285. 1 ( 1 4 . 12427344.397 44.397)15273( ) 1 15273 15273 4 . 1 ( 6 . 0 02 . 0 1 4 . 1 ) 1(1 2 12 1 2 T T T T k p p k T S

12、 S 2.15 解： 3 3 /894 1018 1.16 mkg V m 2.16 解：1830mm 2.17 解：在 0.1s 內(nèi)，液壓泵輸入液壓缸壓力腔的油液體積 LTQV01666.01.0 60 1 10 MPa V V X P89.13 2 )01666.0( 106 11 10 0 2.18 解： sPa smkgN mkgsmV sm E EV t t E t 2 2 326 2 0 0 2 1 0 1069 . 1 / /8501083.19 /83.19 3 31 . 6 331 . 7 31 . 6 31 . 7 3 51 153 2.19 解：軸外徑的最大切應(yīng)力為 v

13、dz du i 式中：v軸周?chē)俣龋琩nv 切向摩擦力為 bnd db dn dbFf 22 2 摩擦消耗功率為 wsmNP m Ns kg dn bnd VFP f ff 490/490 101.0 ) 60 500 (25.015.014.3900103 2 3 2335 22 2.20 解：ghPgZP AA汞 0 已知 33 33 /106.136.13 /10 mkg mkg 水汞 水 大氣壓 Aa gZghPP PaP 汞絕0 0 101325 Pa229755 5 . 08 . 91099 . 0 18 . 913600101325 3 128430Pa101325229755P

14、0 絕相aa PP 2.21 解：設(shè)為容器內(nèi)的絕對(duì)壓力絕P PaghPPP ghp 980018 . 91000 0 0 絕真 絕 真空度 2.22 解： 4900Pa5 . 08 . 91000ghP-P P PP CU O-OB 24500)25 . 0(8 . 91000)21(P )21( 1c0 01C CB 0 0 絕真真 絕 絕真 絕 點(diǎn)形管交于與點(diǎn)取等壓面過(guò) CB aa a PP Pgh PahhgPP PhhgP 2.23 解： NAh D gF NA D gF 416 4 3 . 014 . 3 )6 . 0 2 3 . 0 (8 . 9800) 2 ()2( 83 4 3

15、 . 014 . 3 2 3 . 0 8 . 9800 2 ) 1 ( 2 2 2.24 解： h gd GF x GF d hxg hxg 2 2 )(4 4 )( )( 柱塞的力平衡方程式為 壓力為柱塞底面上的液體相對(duì) 2.25 解： mmS D d S Pa D G p N L l G D d L l FF G D d F D G d F F 25 . 1 20 40 10 S 4 D S 4 d )3( 10398 )04 . 0 (14 . 3 5000044 )2( 156 500 25 50000 40 10 44 ) 1 ( 2 2 2 2 22 5 22 2 2 2 2 2

16、2 22 小大 大小 設(shè)小活塞桿的推理為 2.26 解： mm m k dDp x kxdDp x s s 33 103 . 3 10104 )02 . 0 022 . 0 (14 . 3 105 4 )( )( 4 2 3 22622 0 0 22 0 設(shè)彈簧的預(yù)壓縮量為 2.27 解：對(duì)截面、列出連續(xù)性方程和伯努利方程 2211 VAVA 2 1 2 1 V A A V g V g V g P 2 p 2g 2 22 2 11 )( 2 1p 2 1 2 2 21 VV ggg P 2 2 2 1 2 21 V) A A (1 2 PP 1 A A 1 2 1 V ) A A (1 2 2

17、 2 2 1 2 故。 同理可論 21 pp 32 pp 2.28 解：（1）對(duì)截面、列伯努利方程，以油管水平中心線為基準(zhǔn)水平面 SM g P HgV g V g p / 5 . 17 8 . 9918 10045 . 0 208 . 922 2 P H 0Z, 0V0 6 2 2 2 22 211 ） （ ， （2） min311856 15.17*02 . 0 14 . 3 10*10000*4 4 AVQ 2 3 2 2 2 S Vd V t t V ）（ 2.29 解：對(duì)截面列伯努利方程，設(shè)通過(guò)中心線的水平面為基準(zhǔn) s /1463cm100*143 . 1 *2 . 3*4V4AVAQ

18、 s /143m . 1 15 1*8 . 9*1 15 2gh V 15 2gh V hV) 116( 2g 1 2g V 2g )4V( g gh 4 00, 3 2122 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 1 2 1 2211 2121 VV A A V VAVAQ ZZPghp 2.30解：閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，壓力表處液體的能量為 g P E 1 1 閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，壓力表處液壓的能量為 g V g P E 2 2 2 2 理想液體流動(dòng)時(shí)無(wú)能量損失，因此 SL smVdAVQ sm PP V g V g p g P EE /2 . 2 /10*2 . 249.19*)012 . 0 ( 4

19、 14 . 3 * 4 /49.19 1000 10*)06 . 0 25 . 0 (2)(2 2 332 6 21 2 21 21 2.31 解：（1）雷諾數(shù) v dv Re 紊流23205300 1020 12530 R /530 60214 . 3 101004 4 /10*20/20 2 e 2 3 2 222 scm d Q v scmsmmv （2） cm vR Q d dv Q v d d Q R ecr ecr 6 . 4 60*2320*10*20*14 . 3 10*100*44 4 4 2 3 2 臨界雷諾數(shù)： 2.32解： cm M Qv pd l lV Pd ul P

20、d Q 3 . 27 273 . 0 10*3 . 0*900*10*20*128 60*10*1*10*114 . 3 128 128128 36 6 4 34 44 2.33解： scm d Q v/382 60*1*14 . 3 10*18*44 2 3 2 1 1 scm d Q v/1062 60*6 . 0*14 . 3 10*18*44 2 3 2 0 2 ）（ 判斷流態(tài)： 層流23201910 2 . 0 1*382 1 1 v dv Re 紊流23203186 2 . 0 6 . 0*1062 0 0 v dv Re 阻力系數(shù)： 0393 . 0 1910 75 R 75 e

21、1 1 35 . 0 0421 . 0 3186 1 3164 . 0 3164 . 0 25 . 0 4 1 0 e R 壓力損失： Pa v d l p77420 2 )82 . 3 (900 01 . 0 3 0393 . 0 2 2 2 1 1 11 MPa v d l p06835 . 1 2 )62.10(900 006 . 0 3 0421 . 0 2 2 2 0 0 00 Pa v d l p2298 2 )82 . 3 (900 035 . 0 2 2 2 1 1 總壓力損失： ppp 01 總 p Mpa148 . 1 10*229806835 . 1 10*77420 6

22、6 對(duì)進(jìn)出口端面列伯努利方程，取過(guò)中心線的水平面為基準(zhǔn)面 g p 2g 2vv gp 12 g p 2g v 2g v g p s /62m.10vv, s /82m . 3 v 0p, g/, 0 2 1 2 2 1 21 22 2 111 021 221 總 總 總 ，紊流層流 phzz w 186Mpa . 1 148 . 1 10*37620 148 . 1 2 82 . 3 262.10*1900 6- 22 2.34 解：（1）設(shè)油液從對(duì)截面列伯努利方程 2 Phzvvz 221, 211 , 0 為正值，故假設(shè)正確，因 w 55 21 w 2 2 222 1 2 111 h 67

23、6m . 7 15 8 . 9900 10*5 . 210*5 . 4 h g pp h 22 w hz g v g p z g v g p （2）設(shè)液流為層流 壓力損失： s /51cm.17s /m10175 . 0 4 223 . 0 10114 . 3 v 4 d AVQ s /223m . 0 20900104575 10677 . 0 1012 l75V P2d V 2d v75vl 2 v d l vd 75v p vd 75v ) v vd ( 75 R 75 2 v d l p pa10*677 . 0 676 . 7 8 . 9900ghp 334- 422 6 5422

24、2 2 e 2 5 w 判斷流態(tài)：層232050 1045 110223 . 0 2 2 v vd Re 因此阻力系數(shù)的計(jì)算正確 2.35 解：通過(guò)細(xì)長(zhǎng)管流量p l d Q 128 4 式中g(shù)hp smmscm l h h llD gd v vlD gd hlhl dt vlD gd h dh dt vlD gd dt D g l d h dh dt dhD gh l d dt dhD dt dh AQ th h / 8 . 84/848 . 0 25 50 5432 980)2 . 0(6020 32 6020 6020 32 32 32 4 1284128 4 22 2 4 2 12 4

25、2 4 21 2 4 0 2 1 2 4 2 424 2 2.36 解：（1）對(duì)截面列伯努利方程，以油箱液面為基準(zhǔn)面 scm d nq A Q v Hzpapzvp hz g v g p z g v g p w /255 60314 . 3 7215004 4 ,104 . 0, 0, 0, 0 22 2 2 2 2 5 2111 2 2 122 1 2 111 沿程損失 g v d l hw 2 2 2 28cm . 1 6 . 2 8 . 9*2 55 . 2 *2 9.8*900 10*4 . 0 h 2g v g P H 6m . 2 8 . 9*2 55 . 2 03 . 0 6 0

26、392 . 0 h 0392 . 0 1913 75 R 75 2 23201913 1040 3255 25 W 2 222 2 w e 2 2 層流 v vd Re （2）當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，管內(nèi)流速增加，速度水頭與壓力損失與成正比也增加，因此 2 v 2 2 v 吸油高度 H 將減小。 反之，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速減少時(shí)，H 將增大。 2.37 解：對(duì)油箱液面與泵入口處到伯努利方程，以油箱液面為基準(zhǔn)面 scm A Q v hv hz g v g p z g v g p w /85 605 . 214 . 3 10254 0, 0 22 2 3 2 11 2 2 122 1 2 111 g v d l

27、g v g v d l v vd Re 222 h 07 . 0 1063 75 R 75 2 23201063 1020 5 . 285 2 2 2 2 2 2 w e 2 2 層流 059m . 0 8 . 9*2 85 . 0 2 . 0 025 . 0 5 . 0 *07 . 0 2 w 2 2221 hH 2g v g pp 真空度： w 2 22 21v hH 2g v gppp pa10*7 . 4 059 . 0 4 . 0 8 . 9*2 85 . 0 *2 8 . 9*900 3 2 2.38 解：對(duì)截面列伯努利方程，以油箱液面為基準(zhǔn)面 scm d Q A Q v zzvp

28、 hz g v g p z g v g p w / 8 . 104 608 . 114 . 3 101644 0, 7 . 0, 0, 0 22 2 3 2 2 2111 2 2 122 1 2 111 0795 . 0 439 R 75 2 2320943 1020 8 . 18 .104 e 2 2 層流 v vd Re Pah g v ZGP m g v d l h w w 820495 . 0 8 . 9*2 048 . 1 *2 7 . 08 . 9*900 2 495 . 0 8 . 9*2 048 . 1 018 . 0 2 0795 . 0 2 2 2 22 12 2 2 2

29、2.39 解：對(duì)截面列伯努利方程，以截面為基準(zhǔn)面 scm d Q A Q v vHzz hz g v g p z g v g p w /334 60214 . 3 106344 0, 0 22 2 3 2 2 221 2 2 122 1 2 111 pa10*5 . 0p 104416pa 2 34. 3*900 02. 0 10 *0416 . 0 2 v d l p 0416 . 0 3340 0.3164 1 23203340 2 . 0 2334 5 2 2 1 0.25 1 1 紊流 v dv Re 24Mpa . 4 8 . 9*2 34 . 3 5 . 17108 . 9*900

30、10*40 2g v hHgP 5 . 17 8 . 9*900 10*5 . 0104416 g pp 2 5 2 11 w21 5 P mhw 2.40 解：對(duì)截面 D、d 列伯努利方程，以水平對(duì)稱面為基準(zhǔn)面 44 2 4 4 2 2 2 2 2 2 2 4 4 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 1 221 2 12 2 11 8 1 4 *2 22 4 0, 4 , 22 dD FD D d gD F g v g v g v D d gD F P D F p v D d v A A v vAvAQ g v g p g v g p 列動(dòng)量方程，取 X 坐標(biāo)向右 2 2 12 12 4

31、 )( vdQ vvQFF vvQF x 2 2 2 22 2 4 v D d vvdFFx 2 2 2 2 2 1 4 v D d dF N dD d F dD FdDd F dD FD D d dF 2647 28 2*2 13000 2 1 2 8 1 4 22 2 22 2 44 222 44 2 2 2 2 2.41 解：取坐標(biāo) x、y 取管道入口和出口斷面間的液體為控制體積彎管對(duì)控制體積在 x 和方向的作用力分別為 列出 x 方向動(dòng)量方程 y FFx和 cos1cosP-APF )cos(cos 21x 21 12 QvA vvQAPFAP vvQF x 2 y 2 x 2y 2

32、12 FFF sinsinQF )0s(sin 合力 Apv invQAPF vvQF y y 液體對(duì)彎管的作用力大小與 F 相等，方向與 F 相反 2.42 解：（1）通過(guò)閥口的流量： PxCQ q 2 閥口通流面積周長(zhǎng) d pdC Q x q 2 mmcm37 . 1 137 . 0 10*4*2 10*900 60*2*14 . 3 *65 . 0 10*100 5 43 （2）軸向穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力： N PXCCF vq 7 . 15 10*69cos*10*4*137 . 0 *2*14 . 3 *98 . 0 *65 . 0 *2 cos2 405 油液通過(guò)二個(gè)閥口： NFF 4 . 3

33、1 7 . 15*22 方向向左有使閥口關(guān)閉之勢(shì)。 2.43 解： 4min.251524s 103 . 0 *4 8*5*14 . 3 4Q H*D Q v t s /103cm . 0 2 . 5*10*50*12 10*55 . 2 *002 . 0 *5*14 . 3 l12 pd Q )3( min/09 . 5 5*14 . 3 10*10*44 )2( 55 . 2 05 . 0 *14 . 3 5000*44 ) 1 ( 22 3 63 3 2 3 2 22 通過(guò)間隙的流量 m D Q A Q v Mpa D GW p 2.44 解：沖擊波傳遞速度： E dk 1 k C s

34、/1174m 10*2 . 2*001 . 0 10*1.33*0.012 1 900 10*1.33 11 9 9 8Mpa . 1 02 . 0 0068 . 0 *5*900*1174 t T Cp 0068s . 0 0.02st 0068s . 0 1174 4*2 C 2l T 0 V 故為間接沖擊壓力升高電磁閥關(guān)閉時(shí)間 三液壓泵與液壓馬達(dá)三液壓泵與液壓馬達(dá) 3.1 答： （1）液壓泵作用是把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能向系統(tǒng)提供一定壓力和流量的液流。 液壓馬達(dá)的作用是把輸入油液的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，用來(lái)推動(dòng)負(fù)載作功。 （2）液壓泵的分類： A）按液壓泵輸出的流量能否

35、調(diào)節(jié)分類 液壓泵可分為定量液壓泵和變量液壓泵。 B）按液壓泵的結(jié)構(gòu)型式不同分類 3.2 答： （1）液壓泵的工作壓力決定于外界負(fù)載的大?。ǘc液壓泵的流量無(wú)關(guān)） ，外負(fù)載增大，泵的 工作壓力也隨之增大。 （2）泵的工作壓力是指液壓泵在實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力，即油液克服阻力而建立起來(lái)的 壓力。 泵的額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常工作的最高 工作壓力。 液壓泵在工作中應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)備，并有一定的使用壽命和容積效率，通常它的工作 壓力應(yīng)低于額定壓力。 3.3 答: （1）排量 V：液壓泵軸轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體體積稱為液 壓泵的排量。

36、理論流量 q t :是指在單位時(shí)間內(nèi)理論上可排出的液體體積。它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積。 實(shí)際流量 q：是指考慮液壓泵泄漏損失時(shí)，液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出流量。所以液壓泵的實(shí)際流量 小于理論流量。 3.4 答： （1）容積損失和機(jī)械損失。 （2）容積損失是因內(nèi)泄漏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。 3.5 答： （1）受泄漏大和存在徑向不平衡力的影響。 采取措施：A）減小徑向不平衡力 B) 提高軸與軸承的剛度 C）對(duì)泄漏量最大的端面間隙采用自動(dòng)補(bǔ)償裝置等。 3.6 答： （1）表示泵工作時(shí)流量隨壓力變化的關(guān)系。A 點(diǎn)為始點(diǎn)表示空載時(shí)泵的輸出流量（qt） 。B 為 轉(zhuǎn)折點(diǎn)

37、，Pb就是限定壓力，表示泵在保持最大輸出流量不變時(shí)，可達(dá)到的最高壓力。C 點(diǎn)所 對(duì)應(yīng)的壓力是 pc為極限壓力（又稱截止壓力）表示外載進(jìn)一步加大時(shí)泵的工作壓力不再升高， 這時(shí)定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量為零，泵的實(shí)際輸出流量為零。 （2）調(diào)整螺釘 1 改變?cè)计牧?e0，就調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量。當(dāng)泵的工作壓力超過(guò) pb以后， 定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量減小，輸出流量隨壓力增加迅速減小。 調(diào)整螺釘 4 改變彈簧預(yù)壓縮量 ，就調(diào)節(jié)泵的限定壓力。 調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量，即改變 A 點(diǎn)位置，使 AB 線段上下平移。 調(diào)節(jié)泵的限定壓力，即改變 B 點(diǎn)位置，使 BC 段左右平移。 3.7 答：區(qū)別： （3）定子和轉(zhuǎn)子偏

38、心安置，泵的出口壓力可改變偏心距，從而調(diào)節(jié)泵的輸出流量。 （4）在限壓式變量葉片泵中，壓油腔一側(cè)的葉片底部油槽和壓油腔相通，吸油腔一側(cè)的葉片 底部油槽和吸油腔相通，這樣，葉片的底部和頂部所受的液壓力是平衡的。這就避免了雙作 用葉片泵在吸油區(qū)的定子內(nèi)表面出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的問(wèn)題。 （5）與雙作用葉片泵相反，限壓式變量葉片泵中葉片后傾。 （6）限壓式變量葉片泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏大，徑向力不平衡，噪音大，容積效率和機(jī)械效率都 沒(méi)有雙作用式葉片泵高，最高調(diào)定壓力一般在 7MPa 左右。但它能按負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)節(jié)流量， 功率利用合理。 3.8 答：軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸較小，慣性力小，容積效率高，目前最高壓力

39、可達(dá) 40MPa，甚至更高，一般用于工程機(jī)械、壓力機(jī)等高壓系統(tǒng)。 3.9 答：外嚙合齒輪泵注意事項(xiàng)： （1）泵的傳動(dòng)軸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間的連接采用彈性聯(lián)軸節(jié)時(shí)，其不同軸度不得大于 0.1mm，采用軸套式聯(lián)軸節(jié)的不同軸度不得大于 0.05mm。受泄漏大和存在徑向不平衡力的影 響。 泵的吸油高度不得大于 0.5mm。 吸油口常用網(wǎng)式過(guò)濾器，濾網(wǎng)可采用 150 目。 工作油液應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定選用，一般常用運(yùn)動(dòng)粘度為 2554mm2/s，工作油溫范圍為 580。 泵的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)按標(biāo)記所指方向，不得搞錯(cuò)。 擰緊泵的進(jìn)出油口管接頭連接螺釘，以免吸空和漏油。 應(yīng)避免帶載起動(dòng)或停車(chē)。 應(yīng)嚴(yán)格按廠方使用說(shuō)明書(shū)的要求

40、進(jìn)行泵的拆卸和裝配。 葉片泵注意事項(xiàng)： （1）泵軸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間應(yīng)采用彈性聯(lián)軸節(jié)，其不同軸度不得不大于 0.1mm。 （2）泵的吸油口距油面高度不得大于 0.5m，吸油管道不得漏氣。 （3）油箱應(yīng)保持清潔，油液的污染度不得大于國(guó)標(biāo)等級(jí) 19/16 級(jí)。 （4）工作油液的牌號(hào)應(yīng)嚴(yán)格按廠方規(guī)定選用。一般常用運(yùn)動(dòng)粘度為 2554mm2/s,工作油溫范圍 為 580。 （5）泵的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)按標(biāo)記所指方向，不得搞錯(cuò)。 （6）應(yīng)嚴(yán)格按廠方使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行泵的拆卸和裝配。 軸向柱塞泵注意事項(xiàng)： （1）泵的傳動(dòng)軸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間的連接采用彈性聯(lián)軸節(jié)，其不同軸度不得大于 0.1mm，不 允許在泵的傳動(dòng)

41、軸端直接安裝皮帶輪或齒輪。 （2）吸油管、壓油管和回油管的直徑不應(yīng)小于規(guī)定值。對(duì)允許安裝在油箱上的自吸泵，油泵的 中心至油面的高度不得大于 0.5m，自吸泵的吸油管道上不允許安裝過(guò)濾器。吸油管道不得 漏氣。 （3）新泵在使用一周后，需將全部油液濾清一次，并清洗油箱和濾油器。正常使用后，一般每 半年更換一次液壓油。油液的污染度不得大于國(guó)標(biāo) 19/16 級(jí)。 （4）工作油液的牌號(hào)應(yīng)嚴(yán)格按廠方規(guī)定選用。一般常用運(yùn)動(dòng)粘度為 1647mm2/s,工作油溫范圍 為 580。 （5）油泵的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)按標(biāo)記所指方向，不得搞錯(cuò)。 （6）應(yīng)嚴(yán)格按廠方使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行泵的拆卸和裝配。 3.10 答：齒輪泵：結(jié)構(gòu)

42、簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，工作可靠，自吸性好，維護(hù)方便，耐沖擊，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大。 但流量不可調(diào)節(jié)，脈動(dòng)大，噪聲大，易磨損，壓力低，效率低。高壓齒輪泵具有徑向或軸向 間隙自動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，所以壓力較高。內(nèi)嚙合擺線齒輪泵因結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)速高，正日益獲得發(fā) 展。 單作用葉片泵：軸承上承受單向力，易磨損，泄漏大，壓力不高。改變偏心距可改變流量。 與變量柱塞泵相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。 雙作用葉片泵：軸承徑向受力平衡，壽命較高，流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊。 不能做成變量泵，轉(zhuǎn)速必須大于 500r/min 才能保證可靠吸油。定子曲面易磨損，葉片易咬死或折 斷。 螺桿泵：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，流量和壓力脈動(dòng)小，

43、無(wú)紊流擾動(dòng)，噪聲小，轉(zhuǎn)速高，工作可靠， 壽命長(zhǎng)，對(duì)油中的雜質(zhì)顆粒度不敏感，但齒形加工困難，壓力不能過(guò)高，否則軸向尺寸將很大。 徑向柱塞泵：密封性好，效率高，工作壓力高，流量調(diào)節(jié)方便，耐沖擊振動(dòng)能力強(qiáng)，工作可 靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，與軸向柱塞泵比較，徑向尺寸大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，轉(zhuǎn)速不能過(guò)高，對(duì) 油的清潔度要求高。 軸向柱塞泵：由于徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以轉(zhuǎn)速高，流量大，壓力高，變量方便，效 率也較高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，油液需清潔，耐沖擊振動(dòng)性比徑向柱塞泵稍差。 3.11 解：（1）94 . 0 60/10160 60/10150 3 3 t v q q （2） )(77.8453.852

44、60/95014 . 3 22 )(53.852 87 . 0 60/95014 . 3 2 60/1015010 5 . 29 2 2 )/(1068 . 1 60/950 60/10160 36 34 3 KWnTp mN n pq T nT pq rm n q V nVq ii i i t t （3） 93 . 0 94 . 0 87 . 0 . v m mV （4）)(53.852mNTi 3.12 解： WPP WqpP mN qp T MPappp s r v q n ivm i m v 4 . 63951092 . 7 95 . 0 85 . 0 1092 . 7 60 1050

45、105 . 9 12985 . 0 14 . 3 2 10100105 . 9 2 5 . 95 . 010 92 . 7 95 . 0 10100 60 1050 3 0 3 36 66 2 6 3 1 3.13 解： 94 . 0 1056 . 1 1047 . 1 1056 . 1 1056 . 1 60 1094 1003 . 0 67.104 1067.104 67.104 60 1094 60 1096 10 102 a 1047 . 1 60 11001080 10 94 . 0 1080 12014 . 3 22 3 3 3 3 3 3 3 6 6 3 3 6 6 3 3 6

46、6 m tm vm m ntm mm m q q s m Eq s m EF EFEF CD OF OD MPaOD OD OD CD AB OD OB s m Vq MPa v T p 知：由圖 圖 a 3.14 解：（1）求偏心量 以單作用式葉片泵的理論排量公式計(jì)算（忽略葉片厚度） mm DB q eDeBq95 . 0 30892 1016 2 ,2 3 則 （2）根據(jù)已知條件確定最大可能的偏心量 emax ，再求出最大可能的理論排量 定子與轉(zhuǎn)子之間的最小間隙選為 0.5mm rmmBDeq mm dD e /10194 . 4 305 . 28922 5 . 25 . 0 22 33

47、maxmax max 3.15 解： （1）泵的理論流量 qt min/61960730227 . 0 4 2 . 0 4 22 ltgznDtg d qt （2）實(shí)際流量 q min/95.5795 . 0 61lqq vt （3）電動(dòng)機(jī)功率 P （4）KWW pq PP mv i 074.1818074 9 . 095 . 0 60/1095.571016 36 3.16 解：不相同，因?yàn)椋?Q Q 1 Q QQ Q Q Q Q 1 Q QQ Q Q T mv TT T T pv 液壓馬達(dá)： 液壓泵： 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Q pvmv 3.17 解：

48、不相同，因?yàn)椋?TTT mv T pv M M 1 M MM M M M M 1 M MM M M T 液壓馬達(dá)： 液壓泵： 兩者雖相同，但液壓馬達(dá)的實(shí)際輸入扭矩大于理論扭矩 MT 故M mmpm 3.18 解： QQQ Q Q T T pv )2( 95 . 0 106 7 . 100 ) 1 ( 855 . 0 55.36 25.31 min/3 . 5 7 . 100106 min/55.36500 1450 106 T PV T Q Q LQ LQ 第一種情況)3( 9kw . 4 4906w 6095 . 0 9 . 0 101007105 . 2pQ P 36 pmpv in 第二

49、種情況： kw69 . 1 w6921 60855 . 0 9 . 0 1025 . 1 3105 . 2pQ P 36 pmpv in 3.19 解：77. 0 145025153 . 066 . 6 1025 66 . 6 2 3 2 ZBnm Q Q Q T pv 3.20 解：設(shè)定子半徑 R，轉(zhuǎn)子偏心量為 e 當(dāng)二葉片處于最上位置時(shí)其密封容積最小，而 到達(dá)最下位置時(shí)容積最大若不考慮葉片厚度，則每轉(zhuǎn)一圈，二葉片間的密封容積 的吸油量近似為： Z eReRB 22 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，共有 Z 個(gè)密封容積，故排量： 22 eReRBq DBeeRB24 平均流量：（1） e CDBnengQ2 式

50、中： C常數(shù)，DBnC2 設(shè)：限定壓力 b p 調(diào)壓彈簧的初壓力縮量 0 x 調(diào)壓彈簧的剛度K 反饋活塞的面積A 已知超過(guò)后，偏心量 e 減小，設(shè)為定子最大偏心量則偏心量為： b p 0 e K X A K PA e K PPA ee b )( )( 0 00 （2）P K A Xe 00 以（2）代入（1）得 Q-P 線 A KX P K CA ceP K A ccxceQ 2 000 （3）)( 2 maxb PP K DBnA Q 式中：最大流量， max Q 00max DBne2ceQ 由式（3）可知： maxb QQPP時(shí)，當(dāng) )( 2 , 0QPP maxCBC PP K DBn

51、A Q 時(shí)，當(dāng) 斜率 K DBnA2 PP Q tg bc max 在 D、B、n、A 一定的情況下，斜率與彈簧剛度 K 成反比，K 越大，直線越平坦。改變 彈簧預(yù)緊力即改變 X。斜率不變。 3.21 解：在 BC 線上任一點(diǎn)壓力 P 對(duì)應(yīng)的流量為： 0 dp dP PP PP PQQPP bmax max max max max max max maxmax 對(duì)于最大功率 功率 b b PP PP QQ PP PP Q Q bmax maxmaxx maxmax max max bmax max PP P 2 1 P QP 2 1 P P 2 1 P 0)2PP( PP Q dp dP )P

52、P(4 PQ bmax 2 maxmax 3.22 解： （1）泵排量： 32492 . 0 tg18,ZtgD 4 d q 2 r /2cm.78 732492 . 0 6 . 7 4 4 . 214 . 3 3 2 min/32L.10492 . 0 10 2 . 781450pvqnQ 3 111 min/57L.7094 . 0 10 2 . 78960pvqnQ 3 222 3.23 解： （1） MN pq M mm 75.10194 . 0 14 . 3 2 10 4 . 69102 . 010 2 66 min/132692 . 0 10 4 . 69 100 3 r q Q

53、n mV 3.24 解： pvp m pvp mm mv mm n n qn qn Q qn Mpa q M p )2( 57.12 8 . 01010 14 . 3 2162 ) 1 ( 6 min/8109 . 09 . 01000rnn mvpvpm min/99 . 010101000)4( 36 . 1 10 60 1 81014 . 3 2162)3( 3 3 LqnQ KWnMP pvp m KW PQ P pmPV 62 . 2 608 . 09 . 0 101091057.12 336 3.25 解： 題 3.25 圖 596KW . 0 10 600.85 108108 .

54、 3 QPP P4 377KW . 0 10 60 1 36014 . 3 210n2MP)3( min r 3609 . 0 20 108 q Q n min L 8Q 4 1 8 . 32 . 4 2 . 32 . 4 Q 20 Q)2( 8 . 331 . 0 49 . 3 49 . 3 9 . 01020 14 . 3 2102 2 ) 1 ( 3 3-6 p p p pout Pin 3 mmout 3 mv p m p p P 6 線為泵的流量，由特性曲設(shè) Mpappp Mpa q M P q M mp mm m mm mm 四液壓缸四液壓缸 4.1 答：活塞式液壓缸可分為雙桿式和

55、單桿式兩種結(jié)構(gòu)。 雙桿活塞式液壓缸：當(dāng)兩活塞直徑相同、缸兩腔的供油壓力和流量都相等時(shí)，活塞 （或缸體）兩個(gè)方向的推力和運(yùn)動(dòng)速度也都相等，適用于要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度和輸出力相同的工況， 如磨床液壓系統(tǒng)。缸體固定式結(jié)構(gòu)，其工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍約等于活塞有效行程的 3 倍，一般用于 中小型設(shè)備；活塞桿固定式結(jié)構(gòu)，其工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍約等于缸體有效行程的兩倍，常用于大中 型設(shè)備中。 單桿活塞式液壓缸：由于，故，。即活塞桿伸出時(shí)，推力較 21 AA 21 FF 21 vv 大，速度較?。换钊麠U縮回時(shí)，推力較小，速度較大。因而它適用于伸出時(shí)承受工作載荷， 縮 回是為空載或輕載的場(chǎng)合。如，各種金屬切削機(jī)床、壓力機(jī)等的

56、液壓系統(tǒng)。 4.2 答：O 形密封圈： 特點(diǎn)： （1）密封性好，壽命較長(zhǎng)； 用一個(gè)密封圈即可起到雙向密封的作用； 動(dòng)摩擦阻力較??； 對(duì)油液的種類、溫度和壓力適應(yīng)性強(qiáng)； 體積小、重量輕、成本低； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便； 既可作動(dòng)密封用，又可作靜密封用； 可在較大的溫度范圍內(nèi)工作。 CC12040 但它與唇形密封圈相比，其壽命較短，密封裝置機(jī)械部分的精度要求高。 注意事項(xiàng)： （1）O 形圈在安裝時(shí)必須保證適當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量，壓縮量的大小直接影響 O 形圈的使用性能和 壽命，過(guò)小不能密封，國(guó)大則摩擦力增大，且易損壞。為了保存證密封圈有一定的預(yù)壓縮量， 安裝槽的寬度大于 O 形圈直徑，而深度則比 O 形圈直徑小，其尺寸和表面精度按有關(guān)手冊(cè)給 出的數(shù)據(jù)嚴(yán)格保證。 （2）在靜密封中，當(dāng)壓力大于時(shí)，或在動(dòng)密封中，當(dāng)壓力大于時(shí)，O 形圈就 MPa32MPa10 會(huì)被擠入間隙中而損壞，以致密封效果降低或失去密封作用。為此需在 O 形圈低壓側(cè)安放 厚的聚四氟乙烯或尼龍制成的擋圈。雙向受高壓時(shí)，兩側(cè)都要加擋圈。 mm