液壓與氣壓傳動_課后題答案

1、第1章 思考題和習題解1.3 液壓傳動系統(tǒng)由哪幾部分組成？各組成部分的作用是什么？答：（1）動力裝置：動力裝置是指能將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成為液壓能的裝置，它是液壓系統(tǒng)的動力源。（2）控制調(diào)節(jié)裝置：其作用是用來控制和調(diào)節(jié)工作介質(zhì)的流動方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件和工作機構(gòu)的工作要求。（3）執(zhí)行裝置：是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，其作用是在工作介質(zhì)的推動下輸出力和速度（或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），輸出一定的功率以驅(qū)動工作機構(gòu)做功。（4）輔助裝置：除以上裝置外的其它元器件都被稱為輔助裝置，如油箱、過濾器、蓄能器、冷卻器、管件、管接頭以及各種信號轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對完成主運動起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中是必不

2、可少的，對保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。（5）工作介質(zhì)：工作介質(zhì)指傳動液體，在液壓系統(tǒng)中通常使用液壓油液作為工作介質(zhì)。1.6 液壓油液的粘度有幾種表示方法？它們各用什么符號表示？它們又各用什么單位？答：（1）動力粘度h ：動力粘度又稱為絕對粘度，由式：確定。（2）運動粘度n ：液體的動力粘度與其密度的比值被稱為液體的運動粘度，即： （3）相對粘度：1.7 國家新標準規(guī)定的液壓油液牌號是在多少溫度下的哪種粘度的平均值？答：我國液壓油的牌號是用它在溫度為40時的運動粘度平均值來表示的。例如32號液壓油，就是指這種油在40時的運動粘度平均值為32 mm2/s。1.8 密閉容器內(nèi)液壓油的體積壓縮系數(shù)

3、k為1.510/MPa，壓力在1 MPa時的容積為2 L。求在壓力升高到10 MPa時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 = 1.973 L答：壓縮后油的容積為1.973 L1.12 液壓傳動的介質(zhì)污染原因主要來自哪幾個方面？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雜的，但大體上有以下幾個方面：（1）殘留物的污染（2）侵入物的污染：液（3）生成物的污染：這主要指液壓傳動系統(tǒng)在工作過程中所產(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?？刂莆廴镜姆椒ㄖ饕校海?

4、）減少外來的污染：（2）濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的雜質(zhì)：（3）控制液壓油液的工作溫度：（4）定期檢查更換液壓油液第2章 思考題和習題解2.3 如題2.3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2.3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。2.4 解釋下述概念：理想流體、定常流動、通流截面、流量、平均流速、層流、紊流和雷諾數(shù)。答：理想液體：既無粘性又不可壓縮的假想液體。定常流動：流體流動時，流體中任何點處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化，稱這種流動為定常流動。

5、 通流截面：液體在管道中流動時，垂直于流動方向的截面稱為通流截面。 流量：在單位時間內(nèi)流過某一通流截面的液體體積稱為體積流量，簡稱流量。 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)點互不干擾、液體的流動呈線狀或?qū)訝?、且平行于管道軸線。 紊流：液體質(zhì)點的運動雜亂無章，除了平行于管道軸線的運動外，還存在劇烈的橫向運動。 雷諾數(shù)：由平均流速、管徑d和液體的運動粘度三個參數(shù)組成的無量綱數(shù)用來表明液體的流動狀態(tài)。2.5 說明連續(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。2.6

6、說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際液體伯努利方程有什么區(qū)別？答：伯努利方程表明了流動液體的能量守恒定律。實際液體的伯努利方程比理想液體伯努利方程多了一項損耗的能量和比動能項中的動能修正系數(shù)。理想液體伯努利方程：const實際液體伯努利方程：2.7 如題2.7圖中所示的壓力閥，當p=6 MPa時，液壓閥動作。若d=10 mm，d=15 mm，p= 0.5 MPa，試求：（1）彈簧的預(yù)壓力Fs；（2）當彈簧剛度k=10 N/mm時的彈簧預(yù)壓縮量x0。題2.7圖解：（1）=431.75（N）432（N）（2）=0.043（m）=43（mm）答：彈簧的預(yù)壓力Fs為432 N，預(yù)壓縮

7、量為43 mm。2.9如題2.9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，當用32號液壓油，并且油溫為40時，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)：，當油缸2的活塞運動時，試求、和液壓泵的出口壓力各是多少？題4.6圖解：已知：，當油缸2動作時，而油缸1不運動，此時，4.7 設(shè)計一單桿活塞液壓缸，要求快進時為差動連接，快進和快退（有桿腔進油）時的速度均為6 m/min。工進時（無桿腔進油，非差動連接）可驅(qū)動的負載為F =

8、 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（缸筒材料選用無縫鋼管）是多少？解：（1）活塞缸直徑： m缸筒直徑： m按國家標準規(guī)定，取活塞桿直徑 mm， mm。（2）MPa MPa， MPa，?。徊牧先∑胀ㄌ妓劁?，則： MPa mm第5章 思考題和習題5.1 現(xiàn)有一個二位三通閥和一個二位四通閥，如題5.1圖所示，請通過堵塞閥口的辦法將它們改為二位二通閥。問：（1）改為常開型的如何堵？（2）改為常閉型的如何堵？請畫符號表示（應(yīng)該指出：由于結(jié)構(gòu)上的原因，一般二位四通閥的回

9、油口O不可堵塞，改作二通閥后，原O口應(yīng)作為泄油口單獨接管引回油箱）。答：（1）二位四通閥；（2）改為常開（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（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。5.2 題5.2圖中溢流閥的調(diào)定壓力為5 MPa，減壓閥的調(diào)定壓力為2.5 MPa，設(shè)液壓缸的無桿腔面積，液流通過單向閥和非工作狀態(tài)下的減壓閥時，其壓力損失分別為0.2 MPa和0.3 MPa。求：當負載分別為0 kN、7.5 kN和30 kN時，（1）液壓缸能否移動？（2）A、

10、B和C三點壓力數(shù)值各為多少？解：，液壓缸快速空載運動，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 液壓缸能運動；kN，MPa液壓缸不能運動，單向閥不能打開，液壓閥處于工作狀態(tài)， MPa ， MPa。題圖5.1 題圖5.25.3 兩腔面積相差很大的單桿活塞缸用二位四通閥換向。有桿腔進油時，無桿腔回油流量很大，為避免使用大通徑二位四通閥，可用一個液控單向閥分流，請畫回路圖。 缺答案！5.4 用先導式溢流閥調(diào)節(jié)液壓泵的壓力，但不論如何調(diào)節(jié)手輪，壓力表顯

11、示的泵壓都很低。把閥拆下檢查，看到各零件都完好無損，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。（分析時參見先導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閥被堵死。5.5 如題5.5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)的負載趨于無限大時，液壓泵的工作壓力是多少？答：（a）圖中，三個溢流閥串聯(lián)。當負載趨于無窮大時，則三個溢流閥都必須工作，則MPa；（b）圖中，三個溢流閥并聯(lián)。當負載趨于無窮大時，A必須工作，而A的溢流壓力取決于遠程調(diào)壓閥B，B取決于C，所以MPa。

12、5.6 在題5.6圖所示兩閥組中，設(shè)兩減壓閥調(diào)定壓力一大一小（pA pB），并且所在支路有足夠的負載。說明支路的出口壓力取決于哪個減壓閥？為什么？答：（a）圖中，兩個減壓閥串聯(lián)，且pApB，當負載趨于無窮大時，支路出口壓力取決于B閥。因為調(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，兩個減壓閥并聯(lián)，支路出口壓力取決于A閥，當負載趨于無窮大時，出口壓力達到pB時，B閥工作，而此時A閥閥口全開，由于A閥出口壓力高于B閥出口壓力，則B閥立刻關(guān)閉，當壓力升高達到pA時，A閥工作，故支路壓力取決于調(diào)定壓力高的A閥。5.7 在系統(tǒng)有足夠負載的情況下，先導

13、式溢流閥、減壓閥及調(diào)速閥的進、出油口可否對調(diào)工作？若對調(diào)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：若是先導式溢流閥的進、出油口對調(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，泵的壓力將超過額定壓力，泵將損壞；若是減壓閥的進、出油口對調(diào)工作，則減壓閥不起減壓作用；若是調(diào)速閥的進、出油口對調(diào)工作，則調(diào)速閥不起調(diào)速作用。5.8 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，試判斷下列情況下壓力表的讀數(shù)是多少？（1）YA斷電，負載為無窮大；（2）YA斷電，負載壓力為2 MPa；（3）YA通電；負載壓力為2 MPa。答：（1）YA斷電，負載為無窮大時，壓力表的讀數(shù)pA = 4 MPa； （2）YA斷電，負載壓力為2MPa時，pA=2 MPa； （3）YA通電；負載壓力為2MPa時，pA=0。5.9 如題6.9圖所示，順序閥的調(diào)整壓力為pA=3MPa，溢流閥