液压与气压传动技术及应用(田勇、高长银)课后习题答案

Pi?P0t?m?pqt?m2.5?106?106?10?3??4.9?103W

0.9?60在第二种情况下:

Pi1?P0t1?m?pqt1?m2.5?106?34.7?10?3??1.69?103W

0.9?60?0.95答:液压泵的容积效率?V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?10W,在第二种情况下的驱动功率为1.69?10W。 12.某组合机床用双联叶片泵YB 4/16×63,快速进、退时双泵供油,系统压力p = 1 MPa。工作进给时,大泵卸荷(设其压力为0),只有小泵供油,这时系统压力p = 3 MPa,液压泵效率?= 0.8。试求:(1)所需电动机功率是多少?(2)如果采用一个q = 20 L/min的定量泵,所需的电动机功率又是多少? 解:(1)快速时液压泵的输出功率为:

3

3

1?106?(16?63)?10?3P01?p1q1??1316.7 W

60工进时液压泵的输出功率为:

3?106?16?10?3P02?p2q2??800 W

60电动机的功率为:

P电?P01??1316.7?1646 W 0.83?106?20?10?3(2)电动机的功率为:P??1250 W 电??0.8?60pq答:所需电动机功率是1646 W,如果采用一个q = 20 L/min的定量泵,所需的电动机功率是1250 W。

13.齿轮泵输出流量不足,压力上不去的原因是什么?怎样排除?

答:答案参见表3-3。 14.略。

15.柱塞泵噪声过大的原因是什么?怎样排除? 答:答案参见表3-5。

第4章思考题与习题参考答案

1.常用的液压马达有哪些类型?结构上各有何特点?各用于什么场合?

答:常用的液压马达有齿轮式、叶片式、柱塞式和其它形式。齿轮式液压马达由于密封性差,容积效率低,输入油压力不能过高,不能产生较大的转矩,因此齿轮液压马达仅适合于高速小转矩场合,一般用于工程机械、农业机械及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。叶片式液压马达体积小,转动惯量小,动作灵敏,可适用于换向频率较高的场合,但其泄漏量较大,低速工作时不稳定。因此叶片式液压马达一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合。柱塞式液压马达结构形式基本上与柱塞泵一样,故可分为轴向柱塞马达和径向柱塞马达。轴向柱塞马达通常都是高速马达,输出扭矩较小。而径向柱塞马达多用于低速大转矩的情况下,

2.略。

3.常用的液压缸有哪些类型?结构上各有何特点?各用于什么场合?

答:常用的液压缸主要有活塞式液压缸、柱塞式液压缸和摆动式液压缸。活塞式液压缸主要有缸筒、活塞和活塞杆、端盖等主要部件组成。通常应用于各种金属切削机床、压力机、注塑机、起重机等液压系统。柱塞式液压缸的主要特点是柱塞与缸体内壁不接触,所以缸体内孔只需粗加工甚至不加工,故工艺性好,适用于较长行程的场合,例如,龙门刨床、大型拉床等设备的液压系统中。摆动式液压缸结构紧凑,输出转矩大,但密封性较差,一般用于机床加工夹具的夹紧装置、送料装置、转位装置、周期性进给机构等中低压系统以及工程机械中。

4.略。

5.从能量的观点来看,液压泵和液压马达有什么区别和联系?从结构上来看,液压泵和液压马达又有什么区别和联系?

答:从能量的观点来看,液压泵是将驱动电机的机械能转换成液压系统中的油液压力能,是液压传动系统的动力元件;而液压马达是将输入的压力能转换为机械能,输出扭矩和转速,是液压传动系统的执行元件。它们都是能量转换装置。

从结构上来看,它们基本相同,都是靠密封容积的变化来工作的。

6.已知单杆液压缸缸筒直径D = 100 mm,活塞杆直径d = 50 mm,工作压力p1=2 MPa,流量为q = 10 L/min,回油背压力为P2= 0.5 MPa,试求活塞往复运动时的推力和运动速度。

解:(1)无杆腔进油时:F1?p1A1?p2A2????p41?p2?D2?p2d2

?F1??466262??1.08?104 N ??2?10?0.5?10?0.1?0.5?10?0.05????q10?10?3?1???0.021 m/s

A1??0.12?604(2)有杆腔进油时:F2?p1A2?p2A1????p41?p2?D2?p1d2

?F2??466262??0.785?104 N ??2?10?0.5?10?0.1?2?10?0.05????q10?10?3?2???0.028 m/s

A2??(0.12?0.052)?604答:当无杆腔进油时的活塞推力是1.08?10N,运动速度是0.021 m/s;当有杆腔进油时活塞的推力是0.875?10N,运动速度是0.028 m/s。

7.已知单杆液压缸缸筒直径D = 50 mm,活塞杆直径d = 35 mm,泵供油流量为q = 10 L/min,试求:(1)液压缸差动连接时的运动速度;(2)若缸在差动阶段所能克服的外负载F = 1 000 N,缸内油液压力有多大(不计管内压力损失)?

解:(1)??4

4

q?4?10?10?3d2?4?0.17 m/s

?0.0352?60(2)p?F?4?1000d2?4?1.04 MPa

?0.0352答:液压缸差动连接时的运动速度是0.17 m/s;若缸在差动阶段所能克服的外负载F=1 000 N时,缸内油液压力是1.04 MPa。

8.一柱塞缸柱塞固定,缸筒运动,压力油从空心柱塞中通入,压力为p,流量为q,缸筒直径为D,柱塞外径为d,内孔直径为d0,试求柱塞缸所产生的推力F和运动速度?。

qq4q ??2?4Ad2?d4?4q答:柱塞缸所产生的推力等于F?d2p,运动速度等于??。 24?d解:F?pA??d2p,??

9.如图所示的叶片泵,铭牌参数为q = 18 L/min,p = 6.3 MPa,设活塞直径D = 90 mm,活塞杆直径d = 60 mm,在不计压力损失且F = 28 000 N时,试求在各图示情况下压力表的指示压力是多少?(p2=2 MPa)

解:(a)p?F28000??4.4 MPa ?A?0.0924F?p2A2(b)p??A(c)p?p0

28000?2?106??4?0.092?0.062???4?5.5 MPa

?0.092第五章 习题解答

1. 说明普通单向阀和液控单向阀的原理和区别,它们有哪些用途?

2. 何为换向阀的“位”、“通”及“中位机能”?简述常用换向阀的中位机能特点(O、M、P、H、Y)。

3.先导型溢流阀由哪几部分组成?各起什么作用?与直动型溢流阀比较,先导型溢流阀有什么优点?

4. 现有两个压力阀,由于铭牌脱落,分不清哪个是溢流阀,哪个是减压阀,又不希望把阀拆开,如何根据其特点作出正确判断?

5.先导式溢流阀的阻尼孔起什么作用?如果它被堵塞将会出现什么现象?如果弹簧腔不与回油腔相接,会出现什么现象?

6.为什么减压阀的调压弹簧腔要接油箱?如果把这个油口堵死将会怎样?若将减压阀的进出口反接,又会出现什么情况?

7.对于弹簧对中型的电液换向阀,其电磁先导阀为什么通常采取Y型中位机能?

8.节流阀最小稳定流量有什么意义?影响节流口流量的主要因素有哪些?

9. 试根据调速阀的工作原理进行分析:调速阀进油口、出油口能否反接?进油口、出油口反接后将会出现怎样的情况?

在节流调速系统中,如果调速阀的进、出油口接反了,将会出现怎样的情况?试根据调速阀的工作原理进行分析。

10.简述比例阀的工作原理,比例阀有哪些用途?

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