液壓與氣壓傳動課后作業(yè)(共12頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第三章液壓馬達(dá)與液壓缸3-1某一減速機(jī)要求液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩T=52.5N.m，轉(zhuǎn)速n=30r/min。設(shè)液壓馬達(dá)排量V=12.5cm3/r，容積效率Mv=0.9，機(jī)械效率Mm=0.9，求所需要的流量和壓力各為多少？解：理論轉(zhuǎn)矩： 機(jī)械效率：=29.3MPa ( 1MPa =Pa )= (單位是秒，最后計算時除以60)3-2 某液壓馬達(dá)排量V=70cm3/r，供油壓力p=10MPa，輸入流量q=100L/min，容積效率Mv=0.92，機(jī)械效率Mm=0.94，液壓馬達(dá)回油腔背壓0.2MPa，求馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。解：實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩為：102.68N.m轉(zhuǎn)速為：21

2、.8r/s=1314r/min （ 1 =1000L ） ( 流量： 轉(zhuǎn)速：r/min 壓力：Pa 轉(zhuǎn)矩：N.m 排量：m3/r )3-4 如圖所示兩個結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積A1=50*10-4m2，有桿腔的面積A2=20*10-4m2，輸入流量q=3L/min，負(fù)載F1=5000N,F2=4000N,不計損失與泄漏，求兩缸工作壓力p1,p2兩缸的運(yùn)動速度v1,v2。解：對兩缸進(jìn)行受力分析 得出p2=2MPa，p1=3MPa根據(jù)液壓缸流量計算公式：q=v*a/10，可得：速度：v1=10q/A1=30/50*10-4=6 m /min =0.1m/s V2=0.25 m/s 或

3、v2=10q/A2=30/20*10-4=15m /min =0.25m/s=/=4000/20*10-4=2MPa=（）/=（2*106*50*10-4+5000）/50*10-4=15*103/50*10-4=3MPa3-6 如圖所示，液壓缸活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，進(jìn)入液壓缸的流量q=25L/min，壓力p1=2MPa，回油背壓p2=0.2MPa，試計算三種情況下運(yùn)動速度與方向及最大推力（實(shí)際計算其中一種。其余用公式表示）解：設(shè)作用面積，無桿腔A1=7.85*10-3m2（r2）， 有桿腔A2=4*10-3m2， 活塞桿面積A=3.84*10-3m2 (1m米= 1

4、00cm厘米= 1000mm毫米) （F壓力= P壓強(qiáng)*S面積） （N. Pa. m2）(1)方向向左 0.05m/s 14.9kN(2)方向向左 0.104m/s 6.4kN(3)方向向右0.108m/s 7.69 kN第四章 液壓控制閥4-1 開啟壓力為0.04MPa的單向閥開啟通流后，其進(jìn)口壓力如何確定？單向閥開啟后，除克服彈簧力外，還需克服液動力Fs=qvcos，因此進(jìn)出口壓力差（壓力）為0.20.3MPa，所以進(jìn)口壓力為出口壓力加上0.20.3MPa。4-3如圖所示的電液換向閥換向回路，實(shí)用時發(fā)現(xiàn)電磁鐵Y得電后，液壓缸并不動作，請分析原因，并提出改進(jìn)措施。解：電液換向閥采用內(nèi)控，且中

5、位機(jī)能卸載，此時其主閥芯換向壓力太小不能正常換向，系統(tǒng)一直處于卸載狀態(tài)，從而，液壓缸無動作。改進(jìn)：在泵的出口增加預(yù)壓閥；在換向閥與油箱之間增加背壓閥；電液換向閥中位機(jī)能改為不卸載機(jī)能：o型。4-4若先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，溢流閥會出現(xiàn)什么樣的故障？為什么？ 解：若先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，溢流閥主閥芯常開，不能正常調(diào)壓。先導(dǎo)型溢流閥主閥芯上的阻尼孔被污物堵塞，主閥芯上腔無壓力補(bǔ)充，只需要推動主閥芯上腔的彈簧就可以推動主閥芯，而主閥芯上腔的彈簧為弱彈簧，此時主閥芯相當(dāng)于常開。4-6 減壓閥的出口壓力取決于什么？其出口壓力為定值的條件是什么？解：減壓閥出口壓力取決于負(fù)

6、載壓力的大?。贺?fù)載壓力小于其調(diào)定壓力時，出口壓力為負(fù)載壓力；負(fù)載壓力大于其調(diào)定壓力時，出口壓力為其調(diào)定值。 出口壓力為定值的條件為負(fù)載壓力大于其調(diào)定壓力4-8 試比較溢流閥、減壓閥、順序閥（內(nèi)控外泄式）三者之間的異同點(diǎn)。答：相同點(diǎn)：都是利用控制壓力與彈簧力相平衡的原理，改變滑閥移動的開口量，通過開口量的大小來控制系統(tǒng)的壓力。結(jié)構(gòu)大體相同，只是瀉油路不同。不同點(diǎn)：溢流閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制進(jìn)油路的壓力，保證進(jìn)口壓力恒定。出油口與油箱相連。泄漏形式是內(nèi)泄式，常閉，進(jìn)出油口相通，進(jìn)油口壓力為調(diào)整壓力，在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式是并聯(lián)。起限壓、保壓、穩(wěn)壓的作用。 減壓閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制出油路的

7、壓力，保證出口壓力恒定。出油口與減壓回路相連。泄漏形式為外泄式。常開，出口壓力低于進(jìn)口壓力，出口壓力穩(wěn)定在調(diào)定值上。在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式為串聯(lián)，起減壓、穩(wěn)壓作用。順序閥是通過調(diào)定彈簧的壓力控制進(jìn)油路的壓力，而液控式順序閥由單獨(dú)油路控制壓力。出油口與工作油路相接。泄漏形式為外泄式。常閉，進(jìn)出油口相通，進(jìn)油口壓力允許繼續(xù)升高。實(shí)現(xiàn)順序動作時串聯(lián)，作卸荷閥用時并聯(lián)。不控制系統(tǒng)的壓力，只利用系統(tǒng)的壓力變化控制油路的通斷。（順序閥可代替溢流閥，反之不行）溢流閥減壓閥順序閥1原始狀態(tài)閥口關(guān)閉，閥芯為兩個臺階，密封長度短原始狀態(tài)閥口常開，閥芯為三個臺階原始狀態(tài)閥口關(guān)閉，閥芯為兩個臺階，密封長度長2進(jìn)油口壓力控

8、制閥芯移動出油口壓力控制閥芯移動進(jìn)油口壓力控制閥芯移動3泄油方式為內(nèi)泄泄油方式為外泄泄油方式為外泄4進(jìn)油口壓力穩(wěn)定，出口壓力為零出口壓力穩(wěn)定出口壓力由負(fù)載決定，但打開閥口所需壓力由彈簧調(diào)定5在液壓系統(tǒng)起定壓溢流或安全作用在液壓系統(tǒng)起減壓和穩(wěn)壓作用在液壓系統(tǒng)是一個壓力控制開關(guān)4-11如將調(diào)速閥的進(jìn)、出油口接反，調(diào)速閥能否正常工作，為什么?答：如將調(diào)速閥的進(jìn)、出油口接反，調(diào)速閥不能正常工作，因?yàn)楸贸隹趬毫χ苯舆M(jìn)入減壓閥的彈簧腔，減壓閥始終開到最大，這時只有節(jié)流閥起作用。即調(diào)速閥只相當(dāng)于一個普通節(jié)流閥。第六章 液壓基本回路6-1 試用一個先導(dǎo)型溢流閥、兩個遠(yuǎn)程調(diào)壓閥和兩個二位電磁閥組成一個三級調(diào)壓且

9、能卸載的回路，畫出回路圖并簡述工作原理。1）電磁鐵1、2都得電時，系統(tǒng)卸載2）電磁鐵1得電，2失電時，系統(tǒng)最高壓力由pc3確定；3）電磁鐵2得電，1失電時，系統(tǒng)最高壓力由pc2確定；4）電磁鐵1、2都失電時，系統(tǒng)最高壓力由pc2與pc3之和確定（或者由pc1確定，這時pc2與pc3之和大于pc1）【（先導(dǎo)型Pc1、遠(yuǎn)程調(diào)壓閥Pc2、 Pc3）的工作原理主要是閥體內(nèi)有彈簧，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到一定值時，系統(tǒng)壓力克服彈簧彈力，推動彈簧動作，將彈簧一端的小球推開，使進(jìn)油口和出油口打通，液壓溢流。先導(dǎo)型的主要是在閥體上有個先導(dǎo)油口，彈簧沒有作用時，油液從先導(dǎo)油口流出(在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式是并聯(lián))?！?-2附圖

10、19所示的液壓系統(tǒng)，液壓缸有有效工作面積A1=A1=100c m2，A2=A2=50c m2, ，缸工作負(fù)載FL=35000N，缸工作負(fù)載FL=25000N，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)整壓力分別為5MPa、4MPa和3MPa，不計摩擦阻力、慣性力、管路及換向閥的壓力損失，求一列三種工況下A、B、C三處的壓力PA、PB、PC。解： （圖略）1）液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；換向閥處于中位，因?yàn)槭?型機(jī)能，所以負(fù)載無窮大，此時溢流閥工作，閥口打開，則A點(diǎn)壓力為5MPa，減壓閥處于工作狀態(tài)，C點(diǎn)3MPa。順序閥開啟，負(fù)載壓力大于調(diào)定壓力，閥口全開，進(jìn)出口壓力相等，其壓力不能超過溢流閥調(diào)定壓力，則B

11、點(diǎn)5MPa2）2Y得電，缸工進(jìn)時及前進(jìn)碰到死擋鐵時；工進(jìn)時負(fù)載壓力為2.5MPa小于減壓閥調(diào)定壓力，減壓閥不起作用，則A、C兩點(diǎn)壓力相等，都由負(fù)載決定，則溢流閥與順序閥都處于關(guān)閉狀態(tài)，；碰到擋鐵時，負(fù)載足夠大，各閥狀態(tài)同1），3）2Y失電、1Y得電，缸運(yùn)動時及到達(dá)終點(diǎn)孔鉆穿突然失去負(fù)載時。缸1運(yùn)動時，負(fù)載壓力為3.5MPa，負(fù)載壓力小于順序閥開啟壓力，則進(jìn)口壓力由其調(diào)定壓力決定，出口壓力為負(fù)載壓力，減壓閥出口壓力維持原狀：；失去負(fù)載時，負(fù)載壓力為0，則順序閥出口壓力為0.其余維持原狀6-3附圖20所示的夾緊回路中，如溢流閥調(diào)整壓力PY=5MPa，減壓閥調(diào)整壓力Pj=2.5MPa，試分析：1）夾

12、緊缸在未夾緊工件前作空載運(yùn)動時A、B、C三點(diǎn)壓力各為多少？空載時，溢流閥關(guān)閉，減壓閥完全開啟，2）夾緊缸夾緊工件后，泵的出口壓力為5MPa，A、C點(diǎn)壓力各為多少？夾緊后，負(fù)載足夠大，溢流閥開啟，減壓閥關(guān)閉，則3）夾緊缸夾緊工件后，因其他執(zhí)行元件的快進(jìn)使泵的出口壓力降至1.5MPa，A、C點(diǎn)壓力各為多少？單向閥有保壓作用6-4 附圖21所示的液壓系統(tǒng)中，立式液壓缸活塞與運(yùn)動部件的重量為G，兩腔面積分別的為A1和A2，泵1和泵2最大工作壓力為P1、P2，若忽略管路上的壓力損失，問：1）閥4、5、6、9各是什么閥？他們在系統(tǒng)中各自的功用是什么？閥4為外控內(nèi)泄的順序閥使泵1卸載；閥5為內(nèi)控外泄的順序閥

13、使電液換向閥在中位時順利換向；閥6為溢流閥作為系統(tǒng)安全閥，閥9為背壓閥起平衡作用，使液壓缸勻速下降2）閥4、5、6、9的壓力應(yīng)如何調(diào)整？閥4調(diào)定壓力活塞桿使接觸到工件時，使泵1卸載，所以大于閥5調(diào)定壓力，調(diào)定壓力也應(yīng)=泵1，最大工作壓力為p1；閥5使液動換向閥換向，不能太大；閥6安全閥，調(diào)定壓力最大，但=p2；閥9起平衡作用，由受力分析得出。3）這個系統(tǒng)由哪些基本回路組成？雙泵供油快速運(yùn)動回路；換向回路；卸載回路；平衡回路；調(diào)壓回路。6-7已知泵的流量q=10L/min，液壓缸無桿腔面積A1=50cm2，有桿腔面積A2=25cm2溢流閥調(diào)定壓力為2.4MPa，計算活塞的運(yùn)動速度和液壓泵的工作壓

14、力。解1）設(shè)泵的出口壓力為ps，回油腔壓力為p2則對活塞進(jìn)行受力分析得，將負(fù)載=10000N帶入，且p2=0，得出ps=2MPa，小于溢流閥調(diào)定壓力，則溢流閥關(guān)閉。泵的工作壓力由負(fù)載決定為2MPa；速度為=0.033m/s2）設(shè)泵的出口壓力為ps，回油腔壓力為p2，則對活塞進(jìn)行受力分析得，負(fù)載為15000N時，且p2=0，得出ps=3MPa，則溢流閥開啟。此時負(fù)載壓力大于溢流閥調(diào)定壓力，則液壓缸處于靜止?fàn)顟B(tài)，液壓泵的油液經(jīng)溢流閥回油箱。系統(tǒng)速度為零。3）設(shè)溢流閥開啟泵的出口壓力為ps，回油腔壓力為p2 ，對活塞進(jìn)行受力分析得，將負(fù)載=10000N帶入，得p2=0.8MPa通過節(jié)流閥的流量為=2

15、.66*10-5m3/s=1.595L/min液壓泵的流量0.167*10-6m3/s,則假設(shè)不成立，溢流閥不開啟。速度=3.34*10-5m/s；泵的工作壓力為：q2=v*A1=8.35*10-8 m3/s，根據(jù)求出回油腔的壓力p2=7.89Pa，帶入活塞受力平衡方程得出，泵的工作壓力為ps=2MPa。5）設(shè)溢流閥開啟，泵的出口壓力為ps，無桿腔工作壓力為p1回油腔壓力為p2 =0.3MPa，對活塞進(jìn)行受力分析得，將負(fù)載=10000N帶入，得p1=2.15MPa，通過節(jié)流閥的流量為=1.19*10-4m3/s=7.13L/min小于泵所提供流量，所以溢流閥打開，假設(shè)成立，泵的出口壓力為溢流閥

16、調(diào)定值2.4MPa，液壓缸無桿腔工作壓力為2.15MPa，運(yùn)行速度為=0.0237m/s;如果泵的流量為0.167*10-6m3/s,時，則=1.19*10-4m3/s=7.13L/min 液壓泵的流量0.167*10-6m3/s,則假設(shè)不成立，溢流閥不開啟。速度=3.34*10-5m/s；泵的工作壓力：利用活塞受力平衡方程得出，無桿腔工作壓力為p1=2.15 MPa，根據(jù)得出泵的工作壓力為ps=2.15MPa。6-8 在變量泵-定量馬達(dá)回路中，已知變量泵轉(zhuǎn)速為1500r/min,最大排量為8mL/r，定量馬達(dá)排量為10mL/r，安全閥調(diào)定壓力4MPa，設(shè)泵和馬達(dá)的容積效率和機(jī)械效率都為0.9

17、5，求1）馬達(dá)轉(zhuǎn)速為1000r/min時泵的排量；2）馬達(dá)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為8N*m時馬達(dá)的轉(zhuǎn)速3）泵的最大輸出功率解：1）得出=7.387mL/r2) 馬達(dá)轉(zhuǎn)矩得出馬達(dá)工作壓力為5.288MPa大于溢流閥調(diào)定壓力，此時負(fù)載壓力大于系統(tǒng)所能提供的最高壓力，系統(tǒng)超載，則馬達(dá)處于靜止?fàn)顟B(tài)，速度為零3）泵的最大輸出功率即為工作壓力為溢流閥調(diào)定壓力，排量最大時的功率=760W6-11 圖6-27所示的鎖緊回路，為什么要求換向閥的中位機(jī)能為H型或Y型？若采用M型，會出現(xiàn)什么問題？鎖緊回路的功能是使液壓缸在位置上停留，且停留后不會因外力作用而移動位置的回路。使執(zhí)行元件鎖緊的最簡單的方法是利用三位的M型或O型中位機(jī)能封閉兩腔，使執(zhí)行元件在其行程的任意位置上鎖緊。但由于滑閥式換向閥不可避免地存在泄漏，這種鎖緊方法不夠可靠，只適用于鎖緊時間短且要求不高的回路中。為了保證在三位換向閥中位時鎖緊，換向閥應(yīng)采用H型或Y型機(jī)能。當(dāng)執(zhí)行元件處于預(yù)定停留位置時,換向閥中位,液控單向閥控制油口經(jīng)過換向閥中位直接和油箱相通,控制壓力充分卸荷,液控單