左健民液壓與氣壓傳動第五版課后答案1-11章

液壓與氣壓傳動課后答案〔左健民〕第一章液壓傳動根底知識1-1液壓油的體積為，質(zhì)量為16.1kg，求此液壓油的密度。解：1-2某液壓油在大氣壓下的體積是，當(dāng)壓力升高后，其體積減少到，取油壓的體積模量為，求壓力升高值。解：由知：3圖示為一粘度計，假設(shè)D=100mm，d=98mm,l=200mm,外筒轉(zhuǎn)速n=8r/s時，測得轉(zhuǎn)矩T=40Ncm,試求其油液的動力粘度。解：設(shè)外筒內(nèi)壁液體速度為由兩邊積分得1-4用恩式粘度計測的某液壓油〔〕200Ml流過的時間為=153s，時200Ml的蒸餾水流過的時間為=51s，求該液壓油的恩式粘度，運(yùn)動粘度和動力粘度各為多少？解：1-5如下圖，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面與大氣相通的水槽中，液體與大氣相通的水槽中，液體在管中上升的高度h=1m,設(shè)液體的密度為，試求容器內(nèi)真空度。解：設(shè)為大氣壓，為絕對壓力，那么真空度：取水槽液面為基面，列出靜力學(xué)根本方程：那么真空度為：pa1-6如下圖，有一直徑為d，質(zhì)量為m的活塞浸在液體中，并在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。假設(shè)液體的密度為，活塞浸入深度為h，試確定液體在測壓管內(nèi)的上升高度x。解：由題意知：1-7圖示容器A中的液體的密度ρA＝900Kg/m3,B中液體的密度為ρB＝1200Kg/m3，ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,U形管中的測試介質(zhì)是汞，試求A,B之間的壓力差。解：此為靜壓力問題，可列出靜壓力平衡方程：PA+ρAgZA＝ρBgZB+ρ水銀gh+PB得ΔPAB＝PA-PB＝ρBgZB+ρ水銀gh-ρAgZ＝1200×9.8×0.18＋13.6×103×0.06－900×9.8×0.2Pa=8350Pa1-9如下圖，水深H=10m,截面，求孔口的出流流量以及點(diǎn)２處的表壓力〔取，不計損失〕解：對0-0和2-2截面列理想液體能量方程：對2－2和1-1截面列理想液體能量方程：顯然，且有連續(xù)方程：由聯(lián)立解得：那么２處的表壓力即1-10如圖示一抽吸設(shè)備水平放置，其出口和大氣相通，細(xì)管處截面積，出口處管道截面積，h=1m，求開始抽吸時，水平管中所必需通過的流量q〔液體為理想液體，不計損失〕。解：對截面和建立液體的能量方程：〔1〕連續(xù)方程〔2〕又〔3〕方程〔1〕〔2〕〔3〕聯(lián)立，可得流量1-11圖示水平放置的固定導(dǎo)板，將直徑d=0.1m,而速度為Ｖ＝20m/s的射流轉(zhuǎn)過90度角，求導(dǎo)板作用于液體的合力大小和方向〔〕解：射流流量對射流列X軸方向的動量方程〔“—〞表示力的方向與X軸正方向相反〕對射流列Y軸方向的動量方程導(dǎo)板作用于液體的合力，方向與X軸正方向成1-12如下圖的平安閥，閥座直徑d=25mm，當(dāng)系統(tǒng)壓力為5.0Mpa時，閥的開度x=5mm為，通過的流量q=600L/min，假設(shè)閥的開啟壓力為4.3Mpa，油液的密度為900kg/m3，彈簧的剛度k=20N/mm，求油液的出流角。解：對平安閥閥心列平衡方程其中，而聯(lián)立以上得，代入數(shù)據(jù)得，1-14有一液壓缸，其流量為q=32L/min，吸油管直徑20mm，液壓泵吸油口距離液面高500mm。如只考慮吸油管中500mm的沿程壓力損失，油液的運(yùn)動粘度為20，油液的密度為900，問泵的吸油腔處的真空度為多少？解：如圖，對1-1截面和2-2截面建立液體能量方程：其中，〔表示沿程壓力損失〕，所以流態(tài)為層流沿程壓力損失所以，真空度為p=++687.6=4539.91-15運(yùn)動粘度=40×10－6m2/s的油液通過水平管道，油液密度ρ=900kg/m3，管道內(nèi)徑d=10mm,l=5m,進(jìn)口壓力P1＝4.0MPa,問流速為3m/s時，出口壓力P2為多少？解：由于油在水平管道中流動，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿程壓力損失：=P2＝P1－ΔPλ＝4－0.192MPa＝3.81Mpa1-16有一薄壁節(jié)流小孔，通過的流量為q=25L/min，壓力損失為0.3Mpa，試求節(jié)流孔的通流面積，設(shè)流量系數(shù)Cd=0.61，油液的密度900kg/m3解：由，得=1-17圖示柱塞直徑d=19.9mm,缸套直徑D=20mm,長l=70mm,柱塞在力F＝40N作用下向下運(yùn)動，并將油液從隙縫中擠出，假設(shè)柱塞與缸套同心，油液的動力粘度μ=0.784×10－3Pa.s，問柱塞下落0.1m所需的時間。解：此問題為縫隙流動問題，且為環(huán)形縫隙其中，，，代入數(shù)據(jù)得，1-18如下圖的液壓系統(tǒng)從蓄能器A到電磁閥B的距離l=4m,管徑d=20mm,壁厚，管內(nèi)壓力，鋼的彈性模量，液體密度，體積模量，求，當(dāng)閥瞬間關(guān)閉、0.02和0.05關(guān)閉時，在管路中到達(dá)的最大壓力各為多少？解：壓力沖擊波的傳播速度閥瞬間關(guān)閉，屬于直接沖擊，此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值管中最大壓力t=0.02>，屬于間接沖擊此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值管中最大壓力t=0.05>,屬于間接沖擊此時管道內(nèi)瞬間壓力升高值管中最大壓力第二章液壓動力元件2-1某液壓泵的輸出壓力為5MPa，排量為10mL/r，機(jī)械效率為0.95，容積效率為0.9，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1200r/min時，泵的輸出功率和驅(qū)動泵的電動機(jī)的功率各為多少？解：泵的輸出功率：驅(qū)動泵的電動機(jī)的功率：2-2設(shè)液壓泵轉(zhuǎn)速為950r/min，排量＝168L/r，在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實(shí)際流量為150L/min，額定工況下的總功率為0.87，試求：(1)泵的理論流量；(2)泵的容積效率；(3)泵的機(jī)械效率；(4)泵在額定工況下，所需電機(jī)驅(qū)動功率；(5)驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩。解：①qt＝Vpn=168×950L/min=159.6L/min②ηv=q/qt=150/159.6=94%③ηm=/ηv=0.87/0.9398=92.5%④P=pq/=29.5×106×150×10-3/〔60×0.87〕w=84.77kw⑤因?yàn)?pq/Tω所以T=pq/ω=pq/〔2лn〕=29.5×106×150×10-3/〔2×0.87×3.14×950〕=852.12-3某變量葉片泵轉(zhuǎn)子外徑d=83mm，定子內(nèi)徑D=89mm，葉片寬度B=30mm，試求：1〕葉片泵排量為16mL/r時的偏心量e。2〕葉片泵最大可能的排量Vmax。解：2-4試分析外反應(yīng)壓力式變量葉片泵特性曲線，并表達(dá)改變AB段上下位置，BC段的斜率和拐點(diǎn)B的位置的調(diào)節(jié)方法。答：曲線形狀分析：曲線AB段。在此段，泵的反應(yīng)作用力小于泵的彈簧預(yù)緊力，泵的偏心距為初始最大值不變，泵的流量也是最大值，并保持不變，曲線AB段近似水平。但由于壓力增加，泄漏也增加，故曲線AB段隨壓力的增加而略有下降。拐點(diǎn)B。在B點(diǎn)，泵的反應(yīng)作用力剛好等于泵的彈簧預(yù)緊力。對應(yīng)的工作壓力，其值由彈簧預(yù)壓縮量確定。曲線BC段。在此段，泵的反應(yīng)作用力大于泵的彈簧預(yù)緊力，定子左移，偏心距減小，泵的流量也減小。當(dāng)泵的工作壓力高到接近于C〔實(shí)際上不能到達(dá)〕點(diǎn)壓力時，泵的流量已很小，這時因壓力較高，故泄漏也增多，當(dāng)泵的流量只能全部用于彌補(bǔ)泄漏時，泵的實(shí)際對外輸出流量為零，這時，偏心距已很小且不會再變小，泵的工作壓力也不會再升高，這就是C點(diǎn)。影響曲線形狀的因素：1〕改變柱塞的初始位置，可以改變初始偏心距的大小，從而改變泵的最大輸出流量，即使曲線AB段上、下平移。2〕改變彈簧剛度，可以改變曲線BC段的斜率，彈簧剛度大，BC段斜率小，剛度小，BC段斜率大。3〕改變彈簧預(yù)緊力的大小，可改變壓力的大小，從而使曲線拐點(diǎn)左、右平移。第三章液壓執(zhí)行元件3-1某液壓馬達(dá)的排量V=250mL/r，液壓馬達(dá)入口壓力為p1=10.5Mpa，出口壓力為p2=1.0Mpa，其總效率，容積效率，當(dāng)輸入流量q=22L/min時，試求液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n和液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩T。解：液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速：液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩：3-3圖示兩個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔面積A1＝100cm2，有桿腔面積A2＝80cm2，缸1輸入壓力P1＝0.9MPa，輸入流量q1＝12L/min。不計損失和泄漏，試求：①兩缸承受相同負(fù)載時〔F1=F2〕，負(fù)載和速度各為多少？②缸1不受負(fù)載時〔F1＝0〕，缸2能承受多少負(fù)載？③缸2不受負(fù)載時〔F2＝0〕，缸1能承受多少負(fù)載？解：①對缸1和2的活塞分別列平衡方程F1＝P1A1－P2A2F2＝P2A1其中，F(xiàn)1＝F2聯(lián)立以上方程得，P2=0.9×106×100×10-4/〔80×10-4+100×10-4〕Pa=0.5×106Pa負(fù)載：F1＝F2=P2A1=0.5×106×100×10-4=5000N缸的速度：V1＝q1/A1=12×10－3/〔100×10-4〕m/min=1.2m/min又由V1A2=V2A1得V2＝V1A2/A1=0.96m/min②由F1＝P1A1－P2A2=0得P2＝P1A1/A2=1.125MPaF2=P2A1=1.125×106×100×10-4=11250N③由F2=P2A1=0得P2＝0F1＝P1A1＝0.9×106×100×10-4N=9000N第四章液壓控制元件4-1如下圖液壓缸，液控單向閥作用鎖以防止液壓缸下滑，閥的控制活塞面積是閥心承受面積A的3倍。假設(shè)摩擦力，彈簧力均忽略不計，試計算需要多大的控制壓力才能開啟液控單向閥？開啟前液壓缸中最高壓力為多少？解：對剛缸體作受力分析有由于控制面積為閥心承壓面積的3倍故開啟閥需即取臨界條件開啟最高壓力4-2彈簧對中型三位四通電液換向閥的先導(dǎo)閥及主閥的中位機(jī)能能否任意選定？答：不能。4-3二位四通閥用作二位三通或而為二通閥時應(yīng)如何連接？答：作二位三通閥，將回油口T堵死。作二位二通閥，將回油口T和某一工作油接通。4-4如下圖系統(tǒng)，溢流閥的調(diào)定壓力為5Mpa，減壓閥的調(diào)定壓力為2.5Mpa。試分析以下各工況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)？1〕當(dāng)泵口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A，C點(diǎn)壓力各為多少？2〕當(dāng)泵出口壓力由于工作缸快進(jìn)，壓力降低到1.5Mpa時〔工件原處于夾緊狀態(tài)〕，A.C點(diǎn)壓力各為多少？3〕夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動時，A.B.C點(diǎn)壓力各為多少？答：1〕PA=PC=2.5MPa,PB=5MPa;減壓閥閥口處于關(guān)閉狀態(tài)。工件夾緊后，由于泵的流量繼續(xù)輸出，使得A點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力同時升高，當(dāng)升高到減壓閥的調(diào)定壓力時，減壓閥工作，閥口關(guān)閉，并穩(wěn)定A,C兩點(diǎn)壓力為其調(diào)定壓力2.5Mpa；B點(diǎn)的壓力為溢流閥的調(diào)定壓力5Mpa。2〕PA=PB=1.5Mpa,PC=2.5Mpa;減壓閥閥口處于翻開狀態(tài)。當(dāng)泵的出口壓力降到1.5Mpa時，溢流閥和減壓閥都不工作，溢流閥閥口關(guān)閉，B點(diǎn)壓力PB=PP=1.5MPa;減壓閥閥口翻開，即相當(dāng)于一個通道，所以PA=PB=1.5MPa;由于單向閥的作用，C中的壓力仍為剛剛的壓力，即2.5MPa。3〕PA=PB=PC=0Mpa；減壓閥閥口處于翻開狀態(tài)當(dāng)夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動時，負(fù)載壓力PL=0MPa,因?yàn)镻L小于減壓閥的調(diào)整壓力，所以減壓閥閥口全開，PC=PB=PL=0MPa;由于溢流閥閥口關(guān)閉，所以PA=PB=0MPa4-5如圖系統(tǒng)，液壓缸的有效面積A1=A2=100cm2，缸Ⅰ負(fù)載Fl=35000N,缸Ⅱ運(yùn)動時負(fù)載為零，不計摩擦阻力、慣性力和管路損失。溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為4MPa、3MPa和2MPa，求以下三種工況下A、B和C處的壓力。1〕液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；2〕1YA通電，液壓缸Ⅰ運(yùn)動時和到終端終止時；3〕1YA斷電，2YA通電，液壓缸Ⅱ運(yùn)動時和碰到檔快停止運(yùn)動時；1〕PA=PB=4MPaPC=2MPa當(dāng)泵出口壓力到達(dá)2MPa時，減壓閥工作，使得PC=2MPa，此后，隨泵的流量繼續(xù)輸出，順序閥翻開，此后溢流閥翻開，最后使得得PA=PB=4MPa〔溢流閥調(diào)定壓力〕2〕運(yùn)動時，PC=2MPaPA=PB=3.5MPa缸運(yùn)動時的壓力P=1\*ROMANI=P=2\*ROMANII=FL/A=35000/100×10-4Pa=3.5MPa缸運(yùn)動時，順序閥一直開啟，溢流閥關(guān)閉，PA=PB=3.5MPa減壓閥工作，PC=2MPa終端時，PC=2MPaPA=PB=4MPa缸終端時，PC還是2MPa，順序閥一直開啟，當(dāng)活塞運(yùn)動到右端不動時，由于泵的流量繼續(xù)輸出，從而使得A、B點(diǎn)壓力同時升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)溢流閥的調(diào)整壓力4MPa時,溢流閥溢流定壓，此時，PA=PB=4MPa。3〕運(yùn)動時，PA=PB=PC=0缸=2\*ROMANII運(yùn)動時，負(fù)載壓力為0，此時減壓閥口全開，所以PA=PC=0順序閥關(guān)閉，所以PB=0終端時，PC=2MPa，PA=PB=4MPa缸終端時，液壓缸負(fù)載無窮大，使得減壓閥工作，PC=2MPa，由于泵的流量繼續(xù)輸出，從而使得A、B點(diǎn)壓力同時升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)溢流閥的調(diào)整壓力4MPa時,溢流閥溢流定壓，此時，PA=PB=4MPa。4-8液壓缸活塞面積A=100cm2,負(fù)載在500~40000N的范圍內(nèi)變化，為使負(fù)載變化是活塞運(yùn)動速度恒定，在液壓缸進(jìn)口處使用一個調(diào)速閥。如將泵的工作壓力調(diào)到其額定壓力6.3MPa，試問這是否適宜？解：缸的最大工作壓力P=F/A=40000/10-2Mpa=4Mpa。因調(diào)速閥正常工作時的壓差要保持在0.4～0.5Mpa，所以泵的工作壓力Pp=P+△P=4+0.4(0.5)Mpa=4.4～4.5Mpa如果將泵的工作壓力調(diào)到6.3MPa，雖然調(diào)速閥有良好的穩(wěn)定流量特性，但對節(jié)省泵的能耗不利。4-9如下圖為插裝式錐閥組成換向閥的兩個例子。如果閥關(guān)閉時A，B有壓差，試判斷電磁閥通電和斷電時，圖a和b的壓力油能否開啟錐閥而流動，并分析各自是作何種換向閥使用的。答：電磁閥通電：對a〕圖，和作用力方向都向上，閥心可以開啟，當(dāng)時，油液從；當(dāng)，油液。對B〕圖，同理，當(dāng)時，油液從；當(dāng)，油液。電磁閥斷電：對a〕圖，要開啟閥心，閥心受力〔〕的方向要向上，所以，需，此時，油液從。對B〕圖，要開啟閥心，閥心受力〔〕的方向要向上，所以，需，此時，油液從。第五章液壓輔助元件5-1某液壓系統(tǒng)，使用YB葉片泵，壓力為6.3Mpa，流量為40L/min。試選油管的尺寸。5-2一單桿液壓缸，活塞直徑為100mm，活塞桿直徑為56mm，行程為500mm，現(xiàn)有桿腔進(jìn)油，無桿腔回油，問由于活塞的移動而使有效底面積為200cm2的油箱內(nèi)液面高度的變化是多少？5-3皮囊式蓄能器容量為2.5L，氣體的充氣壓力為2.5Mpa，當(dāng)工作壓力從p1=7Mpa變化到4Mpa時，蓄能器能輸出的油液體積為多少？第六章液壓根本回路6-1在圖示回路中，假設(shè)溢流閥的調(diào)整壓力分別為。泵出口處的負(fù)載阻力為無限大，試問在不計管道損失和調(diào)壓偏差時：1)換向閥下位接入回路時，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力各為多少？2〕換向閥上位接入回路時，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力各為多少？解：1〕換向閥下位接入回路時，即關(guān)閉的外泄油口〔但換向閥有泄漏〕。那么泵的工作壓力〔視換向閥的泄漏情況而定〕2〕換向閥上位接入回路時，閥1和閥2并聯(lián)，泵的工作壓力為兩者調(diào)整壓力的較小者，故，，〔通油箱〕。6-2在圖示回路中，活塞運(yùn)動時的負(fù)載F＝1200N，活塞面積A＝15×10－4，溢流閥調(diào)整值為Pp＝4.5MPa，兩個減壓閥的調(diào)整壓力分別為pj1＝3.5MPa和pj2＝2MPa，如油液流過減壓閥及管路時的損失可略去不計，試確定活塞在運(yùn)動時和停在終端位置處時，A,B,C三點(diǎn)壓力值。解：1)運(yùn)動時，此時，Pc=F/A=1200/〔15×10－4〕Pa＝0.8MPa，即，故兩減壓閥都不工作，閥口常開，相當(dāng)于一通道，又，溢流閥關(guān)閉，所以，2)停在終端位置時，此時，液壓閥的負(fù)載無窮大，使得減壓閥2、1相繼工作，故，隨著泵的流量繼續(xù)增加，B點(diǎn)壓力迅速憋高，使得該溢流閥工作，故。6-3如圖6-7所示的平衡回路中，假設(shè)液壓缸無桿面積為有桿面積，活塞與運(yùn)動部件自重G=6000N，運(yùn)動時活塞上的摩擦力為向下運(yùn)動時要克服負(fù)載阻力為，試問順序閥和溢流閥的最小調(diào)整壓力各為多少？解：順序閥最小調(diào)整壓力，溢流閥最小調(diào)整壓力：如教材6-10圖所示的回油節(jié)流調(diào)速回路，液壓泵的供油量，負(fù)載40000N，溢流閥調(diào)整壓力，液壓缸無桿面積為有桿面積，液壓缸工進(jìn)速度，不考慮管路損失和液壓缸的摩擦損失，試計算：1〕液壓缸工進(jìn)時液壓系統(tǒng)的效率2〕當(dāng)負(fù)載為0時，活塞的運(yùn)動速度和回油腔的壓力。解：1〕對液壓缸列平衡方程在F=0時，回油路壓力此時，有桿腔回油量〔節(jié)流閥過流量〕〔1〕在F=40000N時，回油壓力此時，有桿腔回油量〔節(jié)流閥過流量〕〔2〕兩式相比得如教材6-9a所示的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，液壓泵的供油流量，溢流閥調(diào)定壓力，液壓缸無桿腔面積，負(fù)載為4000N，節(jié)流閥為薄壁孔口，開口面積為，求1〕活塞的運(yùn)動速度2〕溢流閥的溢流量和回路的效率3〕當(dāng)節(jié)流閥的開口面為和時，分別計算液壓缸的運(yùn)動速度和以溢流閥的溢流量解：1〕液壓缸活塞平衡方程為：設(shè)泵出口壓力，那么節(jié)流閥過流量所以，溢流閥穩(wěn)定溢流，活塞運(yùn)動速度溢流閥溢流量回路效率3〕當(dāng)時同1〕節(jié)流閥過流量溢流閥工作，溢流閥溢流量活塞運(yùn)動速度當(dāng)時同理顯然不可能，所以節(jié)流閥不起作用活塞運(yùn)動速度溢流閥當(dāng)平安閥用6-6在6-58所示的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路中，F(xiàn)由0增至30000N時活塞向右移動速度根本無變化，，假設(shè)調(diào)速閥要求的最小壓差為，試求：1〕不計調(diào)壓偏差時溢流時溢流閥調(diào)整壓力是多少？泵的工作壓力是多少？2〕液壓缸所能到達(dá)的最高工作壓力是多少？3〕回路的最高效率為多少？解：1〕無桿腔流量，所以溢流閥處于穩(wěn)定溢流狀態(tài)，當(dāng)負(fù)載為3000N時，對液壓缸列平衡方程：式中，所以，2〕由以上等式知，恒定，當(dāng)最小時，最大此時3〕回路最高效率6-7如教材6-16所示的限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路，假設(shè)變量泵的拐點(diǎn)坐標(biāo)為〔2Mpa,10L/min〕，且在時，液壓缸無桿面積為有桿面積，調(diào)速閥的最小工作壓差為0.5Mpa，背壓閥調(diào)壓值為0.4Mpa，試求：1〕在調(diào)速閥通過的流量q=5L/min時，回路的效率是多少？2〕假設(shè)q不變，負(fù)載減小4/5時，回路的效率為多少？3〕如何才能使負(fù)載減小后的回路得以提高？解：1)在穩(wěn)態(tài)工作時，，由其調(diào)速特性圖知那么2〕在負(fù)載減小4/5，即3〕宜采用差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路，當(dāng)時，，該回路適合負(fù)載變化大，速度較低的系統(tǒng)。6-8有一液壓傳動系統(tǒng)，快進(jìn)時需最大流量25L/min，工進(jìn)時液壓缸工作壓力為，流量為，假設(shè)可采用單泵流量為25L/min和雙聯(lián)泵流量為4L/min及25L/min兩種泵分別對系統(tǒng)供油，設(shè)泵的總效率為，溢流閥調(diào)定壓力，雙聯(lián)泵中低壓泵卸荷壓力，不計其他損失，計算分別采用這兩種泵供油時系統(tǒng)得效率〔液壓缸效率為100%〕解：采用單泵：快進(jìn)時工作壓力p=0，工進(jìn)時采用雙泵：快進(jìn)時工進(jìn)時第七章典型液壓傳動系統(tǒng)7-1根據(jù)圖7-1的YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)圖，完成以下各項(xiàng)工作：1〕寫出差動快進(jìn)時液壓缸左腔壓力p1與右腔壓力p2的關(guān)系式。2〕說明當(dāng)滑臺進(jìn)入工進(jìn)狀態(tài)，但切削刀具尚未觸及被加工工件時，什么原因使系統(tǒng)壓力升高并將液控順序閥4翻開？3〕在限壓式變量的p-q曲線上定性說明動力滑臺在差動快進(jìn)、第一次工進(jìn)、第二次工進(jìn)、止擋鐵停留、快退及原位停止時限壓式變量葉片泵的工作點(diǎn)。7-2圖7-7所示的壓力機(jī)液壓系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)——慢進(jìn)——保壓——快退——停止〞的動作循環(huán)。試讀懂此液壓系統(tǒng)圖，并寫出：1〕包括油液流動情況的動作循環(huán)表；2〕標(biāo)號元件的名稱和功能。第八章液壓伺服和電液比例控制技術(shù)8-1液壓伺服系統(tǒng)與液壓傳動系統(tǒng)有什么區(qū)別？使用場合有何不同？答：液壓伺服系統(tǒng)通過電氣傳動方式，將電氣信號輸入系統(tǒng)來操縱有關(guān)的液壓控制元件動作，控制液壓執(zhí)行元件使其隨輸入信號而動作。這類伺服系統(tǒng)中電液兩局部之間都采用電液伺服閥作為轉(zhuǎn)換元件。電液伺服系統(tǒng)根據(jù)被控物理量的不同分為位置控制、速度控制、壓力控制等。液壓傳動是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工作要求，選用適當(dāng)?shù)囊簤焊净芈方?jīng)有機(jī)組合而成。液壓伺服系統(tǒng)在工業(yè)自動化設(shè)備、航空、航天、冶金和軍事裝備中得到廣泛應(yīng)用；液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用涉及機(jī)械制造、輕工、紡織、工程機(jī)械、船舶、航空和航天等各個領(lǐng)域。8-2電液伺服閥的組成和特點(diǎn)是什么？它在電液伺服系統(tǒng)中起什么作用？答：電液伺服閥通常由電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置、液壓放大器和反應(yīng)〔平衡〕機(jī)構(gòu)三局部組成。電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置用來將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)角或直線位移輸出。輸出轉(zhuǎn)角的裝置稱為力矩馬達(dá)，輸出直線位移的裝置稱為力馬達(dá)。液壓放大器接受小功率的電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置輸入的轉(zhuǎn)角或直線位移信號，對大功率的壓力油進(jìn)行調(diào)節(jié)和分配，實(shí)現(xiàn)控制功率的轉(zhuǎn)換和放大。反應(yīng)和平衡機(jī)構(gòu)使電液伺服閥輸出的流量或壓力獲得與輸入電信號成比例的特性。伺服閥控制精度高，響應(yīng)速度快，特別是電液伺服系統(tǒng)易實(shí)現(xiàn)計算機(jī)控制。電液伺服閥是電液司伺服系統(tǒng)中的放大轉(zhuǎn)換元件，它把輸入的小功率電流信號，轉(zhuǎn)換并放大成液壓功率〔負(fù)載壓力和負(fù)載流量〕輸出，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的位移、速度、加速度及力控制。它是電液伺服系統(tǒng)的核心元件，其性能對整個系統(tǒng)的特性有很大影響。8-3電液比例閥由哪兩大局部組成？它具有什么特點(diǎn)？答：電液比例閥由常用的人工調(diào)節(jié)或開關(guān)控制的液壓閥加上電氣—機(jī)械比例轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成。常用的電氣—機(jī)械比例轉(zhuǎn)換裝置是有一定性能要求的電磁鐵，它能把電信號按比例地轉(zhuǎn)換成力或位移，對液壓閥進(jìn)行控制。在使用過程中，電液比例閥可以按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對油液的壓力、流量和方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，比例閥一般都具有壓力補(bǔ)償性能，所以它的的輸出壓力和流量可以不受負(fù)載變化的影響，它被廣泛地應(yīng)用于對液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、遠(yuǎn)距離控制或程序控制、但對控制精度和動態(tài)特性要求不太高的液壓系統(tǒng)中。8-4微機(jī)電液控制系統(tǒng)的主要組成是什么？有何特點(diǎn)？答：微機(jī)電液控制系統(tǒng)的主要組成除常規(guī)的液壓傳動系統(tǒng)以外，通常還有數(shù)據(jù)采集裝置、信號隔離和功率放大電路、驅(qū)動電路、電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換器、主控制器〔微型計算機(jī)或單片微機(jī)〕及相關(guān)的鍵盤及顯示器等。這種系統(tǒng)一般是以穩(wěn)定輸出〔力、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、速度〕為目的，構(gòu)成了從輸出到輸入的閉環(huán)控制系統(tǒng)。是一個涉及傳感技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)、信號處理技術(shù)、機(jī)械傳動技術(shù)等技術(shù)的機(jī)電一體化系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)操作簡單，人機(jī)對話方便；系統(tǒng)功能強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)多功能控制；通過軟件編制可以實(shí)現(xiàn)不同的控制算法，且較易實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制和在線檢測。第九章液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算第十章氣壓傳動根底知識10-1在常溫t=20℃時，將空氣從0.1Mpa〔絕對壓力〕壓縮到0.7Mpa〔絕對壓力〕，求溫升為多少？10-2空氣壓縮機(jī)向容積為40L的氣罐充氣直至pt=0.8Mpa時停止，此時氣罐內(nèi)溫度t1=40℃，又經(jīng)過假設(shè)干小時罐內(nèi)溫度降至室溫t=10℃，問：1〕此時罐內(nèi)表壓力為多少？2〕此時罐內(nèi)壓縮了多少室溫為10℃的只有空氣〔設(shè)大氣壓力近似為0.1MPa〕？[解]：由等容過程狀態(tài)方程可得那么表壓力為由等溫過程狀態(tài)方程可得那么即罐內(nèi)壓縮了248L室溫為10°C的自由空氣。第十一章氣源裝置及氣動輔助元件11-1簡述活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理。答：活塞式空氣壓縮機(jī)是通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)使活塞作往復(fù)運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)吸、壓氣，并到達(dá)提高氣體壓力的目的。單級單作用壓縮機(jī)工作原理圖主要由缸體1、活塞2、活塞桿3、曲柄連桿機(jī)構(gòu)4、吸氣閥5和排氣閥6等組成。曲柄由原動機(jī)〔電動機(jī)〕帶動旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)活塞向右運(yùn)動時，氣缸內(nèi)容積增大而形成局部真空，外界空氣在大氣壓力下推動吸氣閥5而進(jìn)入氣缸中；當(dāng)活塞反向運(yùn)動時，吸氣閥關(guān)閉，隨著活塞的左移，缸內(nèi)空氣受到壓縮而使壓力升高，當(dāng)壓力增至足夠高〔即到達(dá)排氣管路中的壓力〕時排氣閥6翻開，氣體被排出。并經(jīng)排氣管輸送到儲氣罐中。曲柄旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)行程一次，即完成一個工作循環(huán)。但壓縮機(jī)的