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1、 液压及气压传动课后答案左健民第一章液压传动根底知识1-1液压油的体积为，质量为16.1，求此液压油的密度。解： 1-2 某液压油在大气压下的体积是，当压力升高后，其体积减少到，取油压的体积模量为，求压力升高值。解： 由知： 1- 3图示为一粘度计，假设100，98200,外筒转速8时，测得转矩40,试求其油液的动力粘度。 解：设外筒内壁液体速度为由 两边积分得1-4 用恩式粘度计测的某液压油200流过的时间为=153s，时200的蒸馏水流过的时间为=51s，求该液压油的恩式粘度，运动粘度和动力粘度各为多少？解： 1-5 如下图，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面及大气相通的水槽中，液
2、体及大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度1m,设液体的密度为，试求容器内真空度。解：设为大气压，为绝对压力，那么真空度： 取水槽液面为基面，列出静力学根本方程：那么真空度为： 1-6 如下图，有一直径为d，质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。假设液体的密度为，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度x。 解：由题意知：1-7图示容器A中的液体的密度A9003中液体的密度为B1200 3， 200, =18060形管中的测试介质是汞，试求之间的压力差。解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程： A g B g + 水银g h + 得 B g + 水银g h -A g
3、 Z12001030.069000.28350 1-9 如下图，水深10m,截面，求孔口的出流流量以及点处的表压力取，不计损失解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程：对22和1-1截面列理想液体能量方程：显然， 且有连续方程： 由联立解得：那么处的表压力即1-10 如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积，出口处管道截面积，1m，求开场抽吸时，水平管中所必需通过的流量q液体为理想液体，不计损失。 解：对截面和建立液体的能量方程： 1连续方程 2 又 3方程123联立，可得流量1-11 图示水平放置的固定导板，将直径0.1m,而速度为20的射流转过90度角，求导板作用于液体的
4、合力大小和方向解：射流流量对射流列X轴方向的动量方程“表示力的方向及X轴正方向相反对射流列Y轴方向的动量方程导板作用于液体的合力，方向及X轴正方向成1-12如下图的平安阀，阀座直径25，当系统压力为5.0时，阀的开度5为，通过的流量600，假设阀的开启压力为4.3，油液的密度为9003，弹簧的刚度20，求油液的出流角。解：对平安阀阀心列平衡方程其中， 而 联立以上得， 代入数据得，1-14有一液压缸，其流量为32，吸油管直径20，液压泵吸油口距离液面高500。如只考虑吸油管中500的沿程压力损失，油液的运动粘度为 20，油液的密度为900，问泵的吸油腔处的真空度为多少？解：如图，对1-1截面和
5、2-2截面建立液体能量方程：其中， 表示沿程压力损失，所以流态为层流沿程压力损失所以，真空度为1-15运动粘度=40106m2的油液通过水平管道，油液密度=9003，管道内径105m,进口压力P14.0, 问流速为3 时，出口压力P2为多少？解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失： P2P1P1-16 有一薄壁节流小孔，通过的流量为25，压力损失为0.3，试求节流孔的通流面积，设流量系数0.61，油液的密度9003解：由，得1-17图示柱塞直径19.9,缸套直径20,长70,柱塞在力F40N作用下向下运动，并将油液从隙缝中挤出，假设柱塞及缸套同心，油液的动力粘度10
6、3，问柱塞下落0.1 m所需的时间。解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙其中， 代入数据得，1-18如下图的液压系统从蓄能器A到电磁阀B的距离4m,管径20,壁厚，管内压力，钢的弹性模量，液体密度，体积模量，求，当阀瞬间关闭、0.02和0.05关闭时，在管路中到达的最大压力各为多少？ 解：压力冲击波的传播速度（1） 阀瞬间关闭，属于直接冲击，此时管道内瞬间压力升高值 管中最大压力（2） 0.02，属于间接冲击此时管道内瞬间压力升高值管中最大压力（3） 0.05,属于间接冲击此时管道内瞬间压力升高值管中最大压力第二章液压动力元件2-1某液压泵的输出压力为5，排量为10，机械效率为0.95，容积
7、效率为0.9，当转速为1200时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功率各为多少？解：泵的输出功率： 驱动泵的电动机的功率：2-2设液压泵转速为950，排量168，在额定压力29.5和同样转速下，测得的实际流量为150，额定工况下的总功率为0.87，试求：(1)泵的理论流量；(2)泵的容积效率；(3)泵的机械效率；(4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率；(5)驱动泵的转矩。解： 168950 =159.6 v 150/159.6=94% m v 10615010-3/60 因为 所以 = p 2n10615010-3/29502-3某变量叶片泵转子外径83，定子内径89，叶片宽度30，试求：1叶片
8、泵排量为16时的偏心量e。 2叶片泵最大可能的排量。解：2-4 试分析外反应压力式变量叶片泵特性曲线，并表达改变段上下位置，段的斜率和拐点B的位置的调节方法。答：曲线形状分析：1） 曲线段。在此段，泵的反应作用力小于泵的弹簧预紧力，泵的偏心距为初始最大值不变，泵的流量也是最大值，并保持不变，曲线段近似水平。但由于压力增加，泄漏也增加，故曲线段随压力的增加而略有下降。2） 拐点B。在B点，泵的反应作用力刚好等于泵的弹簧预紧力。对应的工作压力，其值由弹簧预压缩量确定。3） 曲线段。在此段，泵的反应作用力大于泵的弹簧预紧力，定子左移，偏心距减小，泵的流量也减小。当泵的工作压力高到接近于C实际上不能到
9、达点压力时，泵的流量已很小，这时因压力较高，故泄漏也增多，当泵的流量只能全部用于弥补泄漏时，泵的实际对外输出流量为零，这时，偏心距已很小且不会再变小，泵的工作压力也不会再升高，这就是C点。影响曲线形状的因素：1改变柱塞的初始位置，可以改变初始偏心距的大小，从而改变泵的最大输出流量，即使曲线段上、下平移。2改变弹簧刚度，可以改变曲线段的斜率，弹簧刚度大，段斜率小，刚度小，段斜率大。 3改变弹簧预紧力的大小，可改变压力的大小，从而使曲线拐点左、右平移。第三章液压执行元件3-1某液压马达的排量250，液压马达入口压力为p1=10.5，出口压力为p2=1.0，其总效率，容积效率，当输入流量22时，试求
10、液压马达的实际转速n和液压马达的输出转矩T。解：液压马达的实际转速： 液压马达的输出转矩：3-3图示两个构造和尺寸均一样相互串联的液压缸，无杆腔面积A11002，有杆腔面积A2802，缸1输入压力P10.9，输入流量q112 。不计损失和泄漏，试求：两缸承受一样负载时F1= F2，负载和速度各为多少？缸1不受负载时F10，缸2能承受多少负载？缸2不受负载时F20，缸1能承受多少负载？解： 对缸1和2的活塞分别列平衡方程 F1P1 A1P2 A2 F2P2 A1 其中，F1F2 联立以上方程得，P210610010-4/8010-4+10010-4106负载： F1F2= P2 A1106100
11、10-4=5000N缸的速度： V1q1/ A1=12103/10010-4又由 V1 A2= V2 A1 得 V2V1 A2/ A1 由 F1P1 A1P2 A2=0 得 P2P1 A1/ A2=1.125 F2= P2 A110610010-4=11250 N 由 F2= P2 A1=0 得 P20F1P1 A110610010-4N =9000 N第四章液压控制元件4-1 如下图液压缸，液控单向阀作用锁以防止液压缸下滑，阀的控制活塞面积是阀心承受面积A的3倍。假设摩擦力，弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？解：对刚缸体作受力分析有
12、由于控制面积为阀心承压面积的3倍故开启阀需 即 取临界条件开启最高压力 4-2 弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定？答：不能。4-3 二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接？答：作二位三通阀，将回油口T堵死。 作二位二通阀，将回油口T和某一工作油接通。4-4如下图系统，溢流阀的调定压力为5，减压阀的调定压力为2.5。试分析以下各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？ 1当泵口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A，C点压力各为多少？ 2当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到1.5时工件原处于夹紧状态，点压力各为多少？ 3夹紧缸在夹紧工件前作空载运动
13、时，点压力各为多少？答：12.5, 5;减压阀阀口处于关闭状态。；B点的压力为溢流阀的调定压力5。 2;减压阀阀口处于翻开状态。当泵的出口压力降到1.5时，溢流阀和减压阀都不工作，溢流阀阀口关闭，B点压力1.5; 减压阀阀口翻开，即相当于一个通道，所以1.5;由于单向阀的作用，C中的压力仍为刚刚的压力，即2.5。30；减压阀阀口处于翻开状态当夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，负载压力0,因为 小于减压阀的调整压力，所以减压阀阀口全开，0; 由于溢流阀阀口关闭，所以04-5 如图系统，液压缸的有效面积A12=1002，缸负载35000N,缸运动时负载为零，不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺
14、序阀和减压阀的调定压力分别为4、3和2，求以下三种工况下A、B和C处的压力。1液压泵启动后，两换向阀处于中位；21通电，液压缸运动时和到终端终止时；31断电，2通电，液压缸运动时和碰到档快停顿运动时；1 4 2当泵出口压力到达2时，减压阀工作，使得2，此后，随泵的流量继续输出，顺序阀翻开，此后溢流阀翻开，最后使得得 4溢流阀调定压力2运动时，2 缸运动时的压力PI 35000/10010-4 缸运动时，顺序阀一直开启，溢流阀关闭， 减压阀工作，2 终端时，2 4 缸终端时，还是2，顺序阀一直开启，当活塞运动到右端不动时，由于泵的流量继续输出，从而使得A、B点压力同时升高，当到达溢流阀的调整压力4时, 溢流阀
