液壓與氣動技術(shù)課后習(xí)題答案張利平

1、1.2 液壓系統(tǒng)和氣壓傳動通常由哪幾部分組成？各組成部分的功用是什么？答:液壓傳動和氣動系統(tǒng)一般由能源元件、執(zhí)行元件、控制調(diào)節(jié)元件、輔助元件四部分組成。各個部分的功能如下： 1、能源元件：將原動機(電動機或內(nèi)燃機)供給的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的壓力能，輸出具有一定壓力的油液或空氣。、執(zhí)行元件：將工作介質(zhì)（液壓油液或空氣）的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，用于驅(qū)動負(fù)載對外做功，實現(xiàn)往復(fù)直線運動、連續(xù)回轉(zhuǎn)運動或擺動3、控制調(diào)節(jié)元件：控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)中從從動力源到執(zhí)行元件的流體的壓力、流量（速度）和方向，從而控制執(zhí)行元件輸出的力（轉(zhuǎn)矩）、速度和方向以保證執(zhí)行元件驅(qū)動主機工作機構(gòu)完成預(yù)訂的運動規(guī)律。4、輔助元件：用來存放、

2、提供和回收介質(zhì)（液壓油液）；濾除介質(zhì)中的雜志，保證系統(tǒng)正常工作所需介質(zhì)的清潔度；實現(xiàn)元件之間的連接及傳輸載能介質(zhì)；顯示系統(tǒng)的壓力、溫度等。2-3在液壓系統(tǒng)使用中，為何要特別注意防止工作介質(zhì)被污染？應(yīng)如何控制工作介質(zhì)的污染？答：液壓做介質(zhì)被污染后會造成液壓油液的性質(zhì)發(fā)生變化，液壓油液中的污染物嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的正常工作。70的液壓系統(tǒng)的故障都是由于工作介質(zhì)被污染所引起的，因此在液壓油液的使用應(yīng)特別注意工作介質(zhì)的污染問題。為了防止液壓油液被污染，在液壓工作介質(zhì)的運輸、倉儲、加注等的過程中以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計制造中，應(yīng)采取一定的防護和過濾措施，防止油液被污染，對于使用中的油液還要定期抽樣檢測和定期的更

3、換，使其清潔度指標(biāo)符合相關(guān)的規(guī)定。2-4 什么是絕對壓力、相對壓力、真空度？它們的關(guān)系如何？設(shè)液體中某處的表壓力為10Mpa，其絕對壓力是多少？某處的絕對壓力是0.03Mpa，其真空度是多少？答：絕對壓力：當(dāng)壓力以絕對真空為基準(zhǔn)度量時，稱為絕對壓力。相對壓力：超過大氣壓力的那部分壓力稱為相對壓力或表壓力。真空度：當(dāng)絕對壓力低于大氣壓時，將絕對壓力不足于大氣壓力的那部分壓力值稱為真空度。它們的關(guān)系見上圖：當(dāng)P>Pa時 絕對壓力大氣壓力相對壓力（表壓） 當(dāng)P<Pa時 絕對壓力大氣壓力-相對壓力（真空度）若某液體表壓力為10Mpa 其絕對壓力100.1（大氣壓力）10.1Mpa若某處的絕

4、對壓力是0.03Mpa 其真空度0.1（大氣壓力）0.030.07Mpa28 說明伯努利方程的物理意義？并指出理想伯努利方程和實際液體的伯努利方程的區(qū)別？答：伯努利方程方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達形式。理想液體的伯努利方程的物理意義在于：在管內(nèi)做定常流動的理想液體的總比能由三中形式的能量組成：比位能、比壓能和比動能。在任何一個通流截面上三者之和為一定值，三者可以相互轉(zhuǎn)換，即能量守恒。實際液體由于存在著粘性，其粘性力在起作用，并表示為對液體流動的阻力，實際液體的流動要克服這些阻力，表示為機械能的消耗和損失，因此，當(dāng)液體流動時，液流的總能量或總比能在不斷地減少。理想伯努利方程中的流速采

5、用平均流速代替實際流速因此在實際液體的伯努利方程中引入了動能修正系數(shù)。29 在應(yīng)用伯努利方程時，壓力取絕對壓力還是相對壓力，為什么？答：采用絕對壓力或相對壓力都可以。相對壓力絕對壓力p1大氣壓力 pa用絕對壓力表示用相對壓力表示因為大氣壓力 pa恒定 上面的兩個式子是等效的。為了簡化計算常采用相對壓力進行計算，無論采用那種壓力進行計算都要保證兩個截面壓力的表示方法一致。213答：由 得到215取距A點距離為ZA的平面為基準(zhǔn)平面 根據(jù)題意則：217 列在水平方向上球閥受力平衡式218 答：選取水箱的液面為基準(zhǔn)面，取水箱液面1和出水口中心2做通流截面進行分析。則1截面的 Z1=0， 2截面的 Z2

6、=-40，又出水口的截面積遠小于水箱的液面面積，故v1<<v2 v1=0截面1、2與大氣相同，其壓力 P1=P2=Pa根據(jù)上述條件列伯努利方程：出水口流量根據(jù)連續(xù)性方程：取E處和出水口處截面做研究對象列伯努利方程 （表壓）2-192-20 根據(jù)伯努利方程 真空度由三部分組成，勢能、動能 壓力能損失。2-21油管左側(cè)壓力管道中的壓力損失泵入口壓力222解：作用于液壓缸無桿腔活塞上的壓力節(jié)流閥1進出口的壓差為節(jié)流閥2進出口的壓差為根據(jù)薄壁小孔的計算公式計算流經(jīng)節(jié)流閥A1、A2的流量液壓缸的流量 活塞的速度3-14解：實際流量 泵的輸出功率電機輸入功率316解：泵的理論流量為泵的容積效率

7、為機械效率電機的功率驅(qū)動的轉(zhuǎn)矩或4-5解：液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)速為：輸出的轉(zhuǎn)矩輸出的功率輸入功率4-7解：輸出的轉(zhuǎn)矩為：輸出的角速度為：4-12解：根據(jù)缸的受力列平衡方程式（F1=F2）根據(jù)缸的受力列平衡方程式（F1=0）根據(jù)缸的受力列平衡方程式（F2=0）5-181YA+2YA+系統(tǒng)壓力PBPC05-19 8Mpa;6Mpa 4Mpa 2Mpa5-20電磁鐵1YA+2YA+3YA+排油壓力02466810125-21解：1、泵的出口壓力等于溢流閥的調(diào)定壓力時，夾緊缸使工件夾緊AC點的壓力？PB大于減壓閥的調(diào)定壓力因此PA PC處的壓力等于減壓閥的調(diào)定壓力。PA=PC=2.5MPa2、當(dāng)泵的出口壓

8、力由于工作缸快進壓力做空載運動時 A、B、C三點壓力？PB小于減壓閥的調(diào)定壓力因此PA處的壓力等于PB壓力。PB=PA=1.5MPa由于單向閥的存在PA壓力降低單向閥關(guān)閉PC保持原2.5MPa不變，PC=2.5MPa3、夾緊缸夾緊工件前的空載運動時 A、B、C三點壓力？由于負(fù)載0 所以 PA=PB=PC=0MPa5-22解：1、液壓缸活塞運動負(fù)載壓力PL=4MPa時A、B兩點的壓力？PA=PB=PL=4MPa2、負(fù)載壓力為PL=1MPa時A、B兩點的壓力？PB=PL=1Mpa PA順序閥的開啟壓力PA=3MPa3、活塞運動到終點時，A、B兩點的壓力？PA=PB等于溢流閥的調(diào)定壓力 PA=PB=

9、5MPa7-7解：對于進油節(jié)流調(diào)速回路對于并聯(lián)節(jié)流調(diào)速回路對于并聯(lián)節(jié)流調(diào)速回路無溢流損失，溢流量079答：左位PA=PB=6MPa PC=6MPa(不考慮泄露) 右位PA=PB=4.5MPa PC=0MPa7-10活塞運動時系統(tǒng)壓力取決于負(fù)載PB=PC=PD =0.8MPa運動到終端位置時負(fù)載壓力可視為無窮大此時PB取決于溢流閥的調(diào)定壓力PB=4.5MPaPd取決于減壓閥Pj1的調(diào)定壓力Pd=3.5MPaPc取決于減壓閥Pj2的調(diào)定壓力Pc=2MPa7-14液壓缸二位三通閥2二位三通閥1變量泵三位四通閥調(diào)速閥2調(diào)速閥1液控單向閥2液控單向閥1單向閥1解：上圖的液壓系統(tǒng)由單向變量泵，單向閥1、液

10、控單向閥1、2 調(diào)速閥1、2三位四通閥 二位三通閥1、2 液壓缸組成。工作原理：液壓缸快進：當(dāng)三位四通電磁閥1YA得電 二位三通閥1 3YA得電時形成差動快進液壓回路，液壓油經(jīng)變量泵、單向閥1、三位四通閥左位進入液壓缸無桿腔，回油經(jīng)液壓缸有桿腔、液控單向閥1、三位四通閥左位流入液壓缸左腔。從而使液壓缸活塞快速右移。工進1：需要工進1時，1YA得電，3YA斷電 4YA得電液壓油經(jīng)變量泵、單向閥1、三位四通閥左位進入液壓缸無桿腔，回油經(jīng)液壓缸有桿腔、調(diào)速閥1、液控單向閥2流回油箱。此時工進1的速度取決于調(diào)速閥1閥口的開度。工進2：需要工進2時，1YA得電，3YA斷電 4YA斷電液壓油經(jīng)變量泵、單向閥1、三位四通閥左位進入液壓缸無桿腔，回油經(jīng)液壓缸有桿腔、調(diào)速閥1、調(diào)速閥2流回油箱。此時工進2的速度取決于調(diào)速閥1和調(diào)速閥2閥口的開