液压传动作业答案.docx

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液压传动作业答案

1.什么叫液压传动？

液压传动所用的工作介质就是什么？

答:

利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。

液压传动所用的工作介质就是液体。

2、液压传动系统由哪几部分组成？

各组成部分的作用就是什么？

答:

（1）动力装置:

动力装置就是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置,它就是液压系统的动力源。

（2）控制调节装置:

其作用就是用来控制与调节工作介质的流动方向、压力与流量,以保证执行元件与工作机构的工作要求。

（3）执行装置:

就是将液压能转换为机械能的装置,其作用就是在工作介质的推动下输出力与速度（或转矩与转速）,输出一定的功率以驱动工作机构做功。

（4）辅助装置:

除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置,如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。

它们就是一些对完成主运动起辅助作用的元件,在系统中就是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。

（5）工作介质:

工作介质指传动液体,在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。

3、如图所示的液压千斤顶,小柱塞直径d=10mm,行程S=25mm,大柱塞直径D=50mm,重物产生的力=50000N,手压杠杆比L:

l=500:

25,试求:

（1）此时密封容积中的液体压力就是多少？

（2）杠杆端施加力为多少时,才能举起重物？

（3）杠杆上下动作一次,重物的上升高度就是多少？

解:

（1）Pa=25、46MPa

（2）N

N

（3）mm

答:

密封容积中的液体压力p=25、46MPa,杠杆端施加力F1=100N,重物的上升高度=1mm。

第二章　液压流体力学基础

1、　液压油液的粘度有几种表示方法？

它们各用什么符号表示？

它们又各用什么单位？

　答:

（1）动力粘度η:

动力粘度又称为绝对粘度,由式:

确定。

液体动力粘度的物理意义就是:

液体在单位速度梯度下流动或有流动趋势时,相接触的液层间单位面积上产生的内摩擦力。

动力粘度的法定计量单位为Pa⋅s（N⋅s/m2）。

（2）运动粘度ν:

液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度,即:

液体的运动粘度没有明确的物理意义,但它在工程实际中经常用到。

因为它的单位只有长度与时间的量纲,类似于运动学的量,所以被称为运动粘度。

它的法定计量单位为m2/s,常用的单位为mm2/s。

（3）相对粘度:

相对粘度又称为条件粘度,它就是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。

用相对粘度计测量出它的相对粘度后,再根据相应的关系式换算出运动粘度或动力粘度,以便于使用。

我国采用恩氏度︒E。

相对粘度无量纲。

2、　密闭容器内液压油的体积压缩系数κ为1、5×10/MPa,压力在1Pa时的容积为2L。

求在压力升高到10Pa时液压油的容积为多少？

解:

根据体积压缩系数公式:

可得:

L

则:

压缩后油的容积为Vt=2-0、027=1、973L

答:

压缩后油的容积为1、973L

3　某液压油的运动粘度为68mm/s,密度为900kg/m,求其动力粘度就是多少？

解:

动力粘度:

Pa⋅s

4　　液压油的选用应从哪几个方面给予考虑？

答:

对液压油液的选用,首先应根据液压传动系统的工作环境与工作条件来选择合适的液压油液类型,然后再选择液压油液的粘度。

5.如图中,液压缸直径D=150mm,柱塞直径d=100mm,负载F=5×10N。

若不计液压油自重及活塞或缸体重量,试求图示两种情况下液压缸内的液体压力就是多少？

解:

两种情况下柱塞有效作用面积相等,即:

则其压力:

=6、37MPa

答:

在这两种情况下液体压力均等于6、37MPa。

6、如图示,容器A内充满着的液体,水银U形测压计的,,求容器A中心的压力（分别用绝对压力与相对压力来表示）。

解:

已知

大气压

7、如图示一抽吸设备水平放置,其出口与大气相通,细管处断面积,出口处管道面积,,求开始能够抽吸时,水平管中所必需通过的流量。

按理想液体计算。

解:

对截面ⅠⅡ列伯努利方程,设通过中心线的水平面为基准

第三章　液压泵

1.从能量的观点来瞧,液压泵与液压马达有什么区别与联系？

从结构上来瞧,液压泵与液压马达又有什么区别与联系？

答:

从能量的观点来瞧,液压泵就是将驱动电机的机械能转换成液压系统中的油液压力能,就是液压传动系统的动力元件;而液压马达就是将输入的压力能转换为机械能,输出扭矩与转速,就是液压传动系统的执行元件。

它们都就是能量转换装置。

从结构上来瞧,它们基本相同,都就是靠密封容积的变化来工作的。

2、液压泵的工作压力取决于什么？

液压泵的工作压力与额定压力有什么区别？

答:

液压泵的工作压力取决于负载,负载越大,工作压力越大。

液压泵的工作压力就是指在实际工作时输出油液的压力值,即液压泵出油口处的压力值,也称为系统压力。

额定压力就是指在保证泵的容积效率、使用寿命与额定转速的前提下,泵连续运转时允许使用的压力限定值。

3．如题4、3图所示,已知液压泵的额定压力与额定流量,设管道内压力损失与液压缸、液压马达的摩擦损失忽略不计,而题图4、3（c）中的支路上装有节流小孔,试说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。

答:

,,。

、4、　如何计算液压泵的输出功率与输入功率？

液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？

产生这些损失的原因就是什么？

答:

液压泵的理论输入功率为,输出功率为。

功率损失分为容积损失与机械损失。

容积损失就是因内泄漏、气穴与油液在高压下的压缩而造成的流量上的损失;机械损失就是指因摩擦而造成的转矩上的损失。

5.液压泵的额定流量为100L/min,液压泵的额定压力为2、5MPa,当转速为1450r/min时,机械效率为=0、9。

由实验测得,当液压泵的出口压力为零时,流量为106L/min;压力为2、5MPa时,流量为100、7L/min,试求:

（1）液压泵的容积效率就是多少？

（2）如果液压泵的转速下降到500r/min,在额定压力下工作时,估算液压泵的流量就是多少？

（3）计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率就是多少？

解:

（1）

（2）34、7L/min

（3）在第一种情况下:

W

在第二种情况下:

W

答:

液压泵的容积效率为0、95,在液压泵转速为500r/min时,估算其流量为34、7L/min,液压泵在第一种情况下的驱动功率为4、9⨯103W,在第二种情况下的驱动功率为1、69⨯103W。

6．某液压泵在转速时,理论流量。

在同样的转速与压时,测得泵的实际流量为,总效率,求:

（1）泵的容易效率;

（2）泵在上述工况下所需的电动功率;

（3）泵在上述工况下的机械效率;（4）驱动泵的转矩多大？

解:

（1）

（2）

（3）

（4）

7.液压马达的排量,入口压力,出口压力,容积效率,机械效率,若输入流量,求马达的转速、转矩、输入功率与输出功率。

各为多少？

解:

8、　一液压泵可兼作液压马达使用,设二者的机械损失扭矩相同,在相同的工作压力时,其机械效率就是否相同？

试证明。

解:

不相同,因为:

两者虽相同,但液压马达的实际流量Q大于理论流量QT故

第四章　液压缸

1、如图所示的叶片泵,铭牌参数为q=18L/min,p=6、3MPa,设活塞直径D=90mm,活塞杆直径d=60mm,在不计压力损失且F=28000N时,试求在各图示情况下压力表的指示压力就是多少？

（p=2MPa）

解:

（a）MPa

（b）MPa

（c）

2、　已知单杆液压缸缸筒直径D=100mm,活塞杆直径d=50mm,工作压力=2MPa,流量为q=10L/min,回油背压力为=0、5MPa,试求活塞往复运动时的推力与运动速度。

解:

（1）无杆腔进油时:

N

m/s

（2）有杆腔进油时:

N

m/s

答:

当无杆腔进油时的活塞推力就是1、08⨯104N,运动速度就是0、021m/s;当有杆腔进油时活塞的推力就是0、875⨯104N,运动速度就是0、028m/s。

3、　图示为两个结构相同相互串联的液压缸,无杆腔的面积有杆腔的面积,缸1的输入压力,输入流量,不计摩擦损失与泄漏,求:

（1）两缸承受相同负载（）时,该负载的数值及两缸的运动速度;

（2）缸2的输入压力就是缸1的一半（）时,两缸各能承受多少负载？

（3）缸1不承受负载（）时,缸2能承受多少负载？

解:

（3）为大气压

第五章　液压阀

题1【解】:

如图,方框中用结构简图表示的就是B阀,用图形符号表示的阀就是C阀,瞧遥控口k堵死与不堵死B与C内部油路的不同连接的情况:

1）当遥控口k不堵死时,B阀（方框中）的先导阀腔与弹簧泄油腔通过遥控口k连通（图中蓝线）,先导阀受液压与弹簧力作用始终压在阀座上,不可能开启,通过阻尼孔的压力油只能打开C阀（图形符号表示的阀）,由C阀调定,即通过B、C两阀的压力就就是pc的压力,即为2MPa。

2）当红线即遥控口k堵死时,B阀打开的条件必须就是其先导阀要打开,而此时先导阀的弹簧腔不仅作用了弹簧力,还作用有压力pc,必须在C阀也打开的情况下B阀才能打开,此时B、C两阀通路的压力就为pc＋pB＝1、4＋2＝3、4MPa。

图中阀A、阀（B＋C）为并联,当负载无限大时,泵的出口压力由两者中小的决定,而（B＋C）串联后pc＋pB＝3、4MPa,pA＝3MPa,因此为3Mpa。

所以

①遥控口k不堵死时:

泵输出压力为2MPa;

②遥控口k堵死时:

泵输出压力为3Mpa。

题2【解】:

知,泵的压力由溢流阀确定。

对a）:

压力情况:

由于,B由C调定,所以A由C调定,泵出口压力;

流量分配情况:

A阀——泵的大部分流量通过A阀的主阀口回油箱;泵的一小部分流量通过A阀的阻尼孔成为A阀的泄漏油,从A阀的遥控口k进入B阀;

B阀——来自A阀遥控口k的泄漏油大部分通过B阀的主阀口回油箱,一小部分通过B阀的阻尼孔成为B阀的泄漏油,从B阀的遥控口k进入C阀;

C阀——来自B阀遥控口k的泄漏油大部分通过C阀的主阀口回油箱,一小部分通过C阀的阻尼孔成为C阀的泄漏油,打开C阀的先导阀,从先导阀弹簧腔回油箱。

对b）:

压力情况:

泵出口压力,但就是B阀卸荷,即,所以

。

题3【解】:

知溢流阀压力,因此

1）DT断电,负载→∞,则,而,所以此时。

2）DT断电,负载压力2MPa时,由于负载压力小于,故＝负载压力,即。

3）DT淂电,负载压力2MPa时,小于负载压力,所以。

题4【解】:

根据减压阀工作原理

1）初始状态阀口全开:

。

2）由出口压力控制阀芯运动使阀口关小,而,所以阀芯不运动,阀口还就是全开。

所以,系统压力总就是由减压阀出口压力决定的,即为0。

题5【解】:

知

1）根据减压阀的工作原理

①时,阀口全开,,所以活塞在运动期间,即。

②时,阀口关小,,所以,故此时

。

如果减压阀外泄油口在安装时堵死了,当活塞碰到死挡铁即负载→∞时,因为外泄油口被封死,减压阀阀芯无法产生使阀口关小的动作,阀口还全开,即,且此时,故即均为。

题6【解】:

计算出各油缸克服其负载所需的压力:

根据,有

1）由于,知（缸2动）,而

（缸1动）,显然

①缸2先动,此时缸1不动:

;

②缸2到底后,缸1动作,此时:

,。

2）阀的额定压力应大于其工作压力,根据液压元件的压力系列,可选为。

3）缸1的流量:

缸2的流量:

且两个油缸单独动作,所需最大流量为24L/min。

背压阀的流量:

泵的流量必须大于系统元件动作时所需要的最大流量,因此根据液压元件