1、、尸一：/子小(T-d24液壓傳動及控制主觀題作業(yè)三、主觀題（共3道小題）23 .圖示三種形式的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D和d,如進(jìn)入液壓缸的流量均為 Q,工作壓力均為p, 試分析各液壓缸輸出的力和速度的大小及方向。（忽略液壓缸泄漏及摩擦損失）。c）24 .如圖所示為定量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng)，已知泵的輸出壓力 pp = 10 MPa,排量 Vp= 10 mL/r ）轉(zhuǎn)速 np = 1450r/min ,容積效率不vp = 0.9,機械效率不mp= 0.9; 馬達(dá)排量 Vm= 10 mL/r,容積效率不vm= 0.9,機械效率 ri mm= 0.9 ,泵出口與馬達(dá)進(jìn)口間管道壓力損失為 0.5M

2、Pa,其 它 損 失 不 計， 試 求：1）液壓泵的驅(qū)動功率 Pip;2）液壓泵的輸出功率 Pop;3）液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速 nomi轉(zhuǎn)矩Tom和輸出功率Pom口 _ P&j _ 10>106 算 1450x0.9x10x10' f .1）k虧二與二'一一=以陽2）哂=1。'g145。、1。，1。方網(wǎng)洛丁 皿9 = 1174 53） 囁10x10生嗎=L0'（10-05）xl。隈。.92jt2河i& =2F = 2"喏 xl36 = 16網(wǎng)叼25.圖示為兩個結(jié)構(gòu)相同且串聯(lián)著的液壓缸。設(shè)液壓缸無桿腔面積 A1 = 100 cm 2 ,

3、有桿腔面積 A2= 80 cm2, 缸1輸入壓力pi = 9xi06Pa,輸入流量 Q仁12 L/min , 若不計損失和泄漏，求：1）兩缸承受相同負(fù)載時（F1=F2）,該負(fù)載的數(shù)值及兩 缸的運動速度各為多少？2）缸2的輸入壓力是缸1的一半時（p2=0.5 p1）,兩 缸各能承受多少負(fù)載？3）缸1不承受負(fù)載時（F1 = 0）,缸2能承受多少負(fù)載？ 答：1)當(dāng)兩缸承受相同負(fù)載時(即Fi = F2),有：piA1- P2A 2= P2A1= F1將數(shù)據(jù)代入上式，可求得P2 = 5X106 (Pa), F1 = 50000 ( N)因此兩缸承受的相 同負(fù)載為50000 N 。缸1的運動速度V產(chǎn) Q/

4、A1 = 12 X 10-3 + 60+(100 X 10-4) = 0.02(m/s)缸2的運動速度V2= V1 - A2/A1 = 0.02 X 80X 10 -4 +(100 X 10-4) = 0.016 (m/s)2)缸2的輸入壓力是缸1的一半時(P2= 0.5 P1): 缸1承受的負(fù)載為：F1 = P1 . A1- P2 . A2= 9 X 10 6 X 100X 10-4 - 4.5 X 106X 80X 10-4= 54000 (N)缸 2 承受的負(fù)載：F2= P2 A1 = 4.5 X 10 6 x 100X 10-4=45000 (N)3）缸1不承受負(fù)載（Fi=0）,則有：

5、pi Ai- 6 A2= 0 解得：P2 = 1.125 X 107 （Pa）此時缸2能承受的負(fù)載為：F2= p2 - Ai = 1.125 x 106義 100義 10-4=112500 （ND三、主觀題（共4道小題）22.圖示回路中，溢流閥的調(diào)定壓力為 5 MPa,減壓閥 調(diào)定壓力為3 MPa活塞運動時產(chǎn)生的負(fù)載壓力為 1MPa 其它損失不計，試分析：1）活塞在運動中和碰上死擋鐵后A B處的壓力值；2）如果減壓閥的外泄漏油口被堵死，當(dāng)活塞碰上死擋 鐵后A B處的壓力值。答：1） 運動中：Pa = p b = p 負(fù)載= 5 MPa;碰上死擋鐵：pA = p溢流閥=5 MPa; p b =

6、p減壓閥=3 MPa。2） pA = p b = 5 MPa。23.如圖所示液壓系統(tǒng)，已知兩液壓缸大腔的有效面積為 Al =A2= 100X 10-4 m2 缸 I 的負(fù)載 Fl =3. 5X 104N,缸II運動時的負(fù)載為零，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)整壓力分別為 4MPa 3MPa 2MPa不計摩擦阻力、 慣性力和管路損失，分析下列三種情況下A、B和C點的壓力：固定擋鐵 ZKKkK1)液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；2)1YA通電，液壓缸I活塞移動時及活塞運動到終點時；3) 1YA斷電，2YA通電，液壓缸II活塞運動時及活塞 桿碰到固定擋鐵時。答：1)液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位時：泵輸

7、出的油 液全部通過溢流閥溢流回油箱，此時有Pa= Pb= 4 MPa,減壓閥正常減壓，因此 pc= 2 MPa。2) 1YA通電，液壓缸I活塞移動時：缸I大腔的壓力 _凳_ 3.5x10* ,“口、"丁麗寸- , 幻順序閥的出口壓力大于其調(diào)整壓力，因 此閥口全開，故Pa=Pb=p=3.5 MPa。減壓閥正常減壓，pc =2 MPa?；钊\動終點時：溢流閥溢流，Pa= Pb= 4 MPa pc= 2 MPa 3） 1YA斷電，2YA通電，液壓缸II活塞運動時：由于 負(fù)載為零，因此Pa= Pb= Pc= 0?；钊麠U碰到固定擋鐵時： 溢流閥溢流，Pa= Pb= 4 MPa , pc= 2

8、MPa。24.圖示液壓系統(tǒng)中，已知?”Pa,今"Pa,閥1、2、 3的調(diào)定壓力分別為 4MPa 3MPa和2MPa初始狀態(tài)液 壓缸活塞均處于左端死點，負(fù)載在活塞運動中出現(xiàn)。不 計各種損失，試問：1）兩液壓缸是同時動作還是先后動作？為什么？2）在液壓缸1運動過程中，Pp、Pa、Pb為多少？3）缸2運動過程中及到達(dá)右端死點后 Pp、Pa、Pb各為多 少？答:1）兩液壓缸的動作有先后順序由于缸1運動過程中的負(fù)載壓力為1.5MPa,小于順序閥2的調(diào)整壓力3MPa因此缸1先動，缸1運動到頭后缸2才開始動作。2）液壓缸1運動過程中，pp= Pa= 1.5MPa, Pb=0。3）在缸 2 運動過程

9、中，pp=3MPa Pa= 2MPa Pb= 1MPa 當(dāng)缸2到達(dá)右端死點后，pp=4MPa Pa= 2MPa Pb= 4MPa 25.如圖所示，設(shè)液壓缸無桿腔面積A=50 cm2,負(fù)載力F=7.5X103N,液壓缸效率為 100%。液壓泵出口壓力 由溢流閥調(diào)定為40X 105Pa,液壓泵的輸出流量 Q=10L/min ,流經(jīng)節(jié)流閥的流量公式為。=”商,已知節(jié)流口的通流面積 A調(diào)節(jié)為0.02 cm2,流量 系數(shù)Cd = 0.62 ,油液密度p =900 kg/m3,試求：1）活塞運動速度v;2）各閥上的損失功率為多少？3）液壓泵總效率為0.80時，系統(tǒng)的總效率4o s。（ o os=系統(tǒng)輸出功

10、率/系統(tǒng)輸入功率）A= 50 cm1L答：1）活塞運動速度vpL= 75X10 =1.5 OF&)負(fù)載壓力-4 :Q"泵的出口壓力為溢流閥調(diào)定壓力4MPa因此可求得流過節(jié)流閥的流量：2 - G .工./功=0 62x0 02xW*xx(4-1,5')xWe 900= 9.24*10-5=5,5以mm 國活塞運動速度1 =旦=""Xi； =1.8Sxl0r= (jm/s) =1.85 (cm I si4 soxio-42)各閥上的損失功率溢流閥的溢流量 Q = Qp - Q=10- 5.5 = 4.5(L/min),壓差46=4-0=4(MPa),因

11、此，在溢流閥上損耗的能量 為=gr Apr = 4.5xl0-3 4-60x4x106 =300 流過節(jié)流閥的流量為Q= 5.5 L/min ,節(jié)流口兩端的壓差 p= 2.5 MPa,節(jié)流閥上損失的功率為4=0* = 5.5 xlO-J h-60x2.5x10®= 231 (IF)3)液壓泵總效率為0.80時，系統(tǒng)的總效率nos 系統(tǒng)輸出功率5=尸” =75x10$ xl,85xlO7=13&6 儂 泵的驅(qū)動功率即為系統(tǒng)輸入功率，由液壓泵總效率Tl OP= 0.80可得Pf Qp 4xlO6xlOxlO因此，液壓系統(tǒng)的總效率常需加6%三、主觀題（共5道小題）17.在進(jìn)口節(jié)流調(diào)

12、速回路中，溢流閥正常溢流，如果考慮溢流閥的調(diào)壓偏差，試分析：1）負(fù)載恒定不變時，將節(jié)流閥口開度減小，泵的工作壓力如何變化?2）當(dāng)節(jié)流閥開口不變，負(fù)載減小，泵的工作壓力又如 何變化？ 答:設(shè)泵的出口壓力為 pp,節(jié)流閥閥口面積為 A節(jié)，進(jìn)、出 口壓力差？p,活塞面積為A缸，負(fù)載壓力Pl。1）負(fù)載恒定不變，將節(jié)流閥口開度減?。焊壮隹谥蓖ㄓ拖?，故有Pl=F/A缸=&節(jié)流閥口開度調(diào)小后，若 Pp不變（即？p不變），則流經(jīng) 節(jié)流閥的流量Q節(jié)J （Q節(jié)A節(jié)海），導(dǎo)致溢流閥的溢流量Q溢T ,溢流閥閥口開度增大，因此泵的工作壓力Pp將上升。2）節(jié)流閥開口不變，但負(fù)載減小：由Pl=F/A缸可知，F(xiàn)J使得

13、 仇（。若Pp保持不變，由于 節(jié)流閥的閥口面積 A節(jié)恒定，因此Q節(jié)t,導(dǎo)致Q溢 即溢流閥的閥口將關(guān)小，所以泵的工作壓力 Pp會下降。18 .如圖所示調(diào)壓回路，已知溢流閥 A的調(diào)整壓力為7MPa B 為 5 MPa, C為 3 MPa。試回答：1）此回路能調(diào)幾級壓力？2）說明此回路實現(xiàn)自動多級調(diào)壓的工作原理。答：11 I JM I Aki1）該調(diào)壓回路能調(diào)三級壓力。2）回路工作原理如下：當(dāng)1DT斷電時，二位三通電磁換向閥處于圖示右位，溢流閥A的遠(yuǎn)控口封閉，系統(tǒng)的最高工作壓力為閥 A的調(diào) 整壓力7MPa若1DT帶電，二位三通電磁換向閥切換至左位工作。此 時如果2DT斷電，二位四通電磁換向閥處于左位

14、，在控 制油液的作用下，二位四通液動換向閥也處于左位，使 溢流閥A的遠(yuǎn)控口與閥B的進(jìn)油口連通，構(gòu)成遠(yuǎn)程調(diào)壓 回路，系統(tǒng)最高工作壓力為閥 B的調(diào)整壓力5MPa如果 2DT帶電，二位四通電磁換向閥換到右位，液動換向閥 也切換到右位，閥A遠(yuǎn)控口與閥C的進(jìn)油口連通，系統(tǒng) 最高工作壓力為閥C調(diào)整壓力3MPa19 .用四個二位二通電磁換向閥組成的液壓缸控制系 統(tǒng)如圖所示，可使液壓缸實行差動快進(jìn)、慢速工進(jìn)、快 退和原位停止、泵卸荷循環(huán)。試將電磁鐵動作順序填入 下表。（通電為“ + ”，斷電為“一”）答：JL3YA4KA祺鐵-動2YA3YA老動快退卜-一,1慢電工血一+N快退+*一口+-原停七烈!|1荷一產(chǎn)一

15、二-Q-q電磁鐵動作順序表如下：20 .圖示回路中，泵的排量120 mL/r,轉(zhuǎn)速1000 r/min, 容積效率0.95 ,溢流閥的調(diào)定壓力為 7MPa節(jié)流閥流 量公式為A=2.7X10-5 m2,節(jié)流閥的閥口通流面積A= 900= 2.7 X10-5 m2,流量系數(shù)Cd=0.65 ,油液密度pkg/m,馬達(dá)排量 0.80 ,負(fù)載扭矩 流回油箱的流量。 答：160 mL/r ,容積效率0.95 ）機械效率61.2 Nmi求馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和從溢流閥LU一 切所以一小 10Als 1,泵出口壓力未知，假設(shè)工馬達(dá)輸出扭矩為:溢流閥溢流，則：p =節(jié)流閥流量:為二江話二338歸/"3 而泵的出

16、口流量0 二 G4/34=0.65x2.7xWJx0900 、法,故假設(shè)成立，即溢流閥處于溢流狀態(tài)所以馬達(dá)轉(zhuǎn)速:H _Q小知。一空松一匕 - 160x1 or3=588 rp)n溢流量：口=* 口=皿/可工）21.圖示系統(tǒng)中，已知變量泵的排量Vp=40100 mL/r ,轉(zhuǎn)速np=1450 r/min，機械效率和容積效率均為0.9;定量馬達(dá)的排量范圍為 Vm= 100 mL/r,機械效率和容積 效率為0.9 ,馬達(dá)的負(fù)載扭矩 Tm= 100 Nl- m;溢流閥的 調(diào)定壓力為10 MPa。不計管道損失，試求： 1）泵的輸出流量Qp；2）馬達(dá)的進(jìn)口壓力 Pm；3）馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm的范圍；4）液壓系統(tǒng)的

17、最大輸入功率 P1)泵的輸出流量 Q= np?M?Yvp= 1450 + 60X (40 100) X 10-6X0.9= (8.7 21.75) X 10-4 (m/s) = 52.2 13 0.5 L/min2)馬達(dá)的進(jìn)口壓力pm馬達(dá)出口直通油箱，其進(jìn)口壓力r, r乙乙4 口 口一九:27rz竺孚一=7 (A 即為馬達(dá)的進(jìn)出口壓差, 故有 匕10DM1L江93)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍系統(tǒng)的工作壓力低于溢流閥的調(diào)定 壓力，在不考慮管道損失的情況下，油泵的輸出流量即 為馬達(dá)的輸入流量。當(dāng)泵排量的調(diào)至最小時，輸出流量 最小，馬達(dá)轉(zhuǎn)速最低：nmmin=Q min?Y vm/Vm = 8.7 X 10-4X

18、0.9a(100 x 10 -6) =7.83 (r/s尸 469.8 rpm 泵排量的調(diào)至最大時，馬達(dá)轉(zhuǎn)速最高為nmma= Q max? Y vm/V m= 21.75X 10-4X 0.9 +(100 x 10-6)=19.575 (r/s)=1174.5rpm因此，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍為nm= 469.81174.5 rpm4 )液壓系統(tǒng)的最大輸入功率P系統(tǒng)的工作壓力恒定，當(dāng)變量泵時輸出流量最大時系統(tǒng) 的輸入功率最大。故有：P = Qmax?pp/ Yop = 21.75 X 10-4X7X 106 + (0.9 X 0.9 )= 18976.3 ( W一、主觀題(共5道小題)1 .圖示系統(tǒng)是

19、一個雙缸順序自動動作回路。試分析當(dāng) 油泵啟動后，兩液壓缸的動作順序。假設(shè)油泵啟動前， 兩液壓缸活塞桿均處于縮回到頭的位置。答:兩液壓缸的動作順序為：缸1外伸一到頭后（順序閥D打開）缸2伸一到頭后（順 序閥A打開）缸1回縮一到頭后（順序閥 C打開）缸2 縮一縮到頭后（順序閥 B打開）缸1伸 循環(huán)動作，直至按下停機按鈕。2 .讀懂圖示液壓系統(tǒng)，并回答：1）各標(biāo)號元件的名稱和功用。2）系統(tǒng)中采用了哪些速度控制回路？答：1）各標(biāo)號元件的名稱和功用如下表所示:市導(dǎo)元件名解功用-亶動武帝洗限制軍蹺量品工作區(qū)力，司明能妥 現(xiàn)穩(wěn)后、分流的作用.心%三位四河電感模向闿一在制流仔1T的話僦方問與啟動，停止八|即胃

20、速向P詞節(jié)濾手缸的工進(jìn)逗席,4。單向郵侵微壓缸怏速退回|%行程閥，,年風(fēng)漁比就快一國速度的自動球桃- |2）系統(tǒng)中采用的速度控制回路有：行程閥控制的快慢速度換接回路、回油路節(jié)流調(diào)速回路。3 .圖示為專用鉆鏈床的液壓系統(tǒng)，能實現(xiàn)“快進(jìn)一一 工進(jìn)一二工進(jìn)一快退一原位停止”的工作循環(huán)（一工進(jìn)的運動速度大于二工進(jìn)速度）。試填寫其電磁鐵動作順序表。答: 電磁鐵動作順序表如下:磁鐵*動IDA2DW三DT-4DT-快進(jìn)術(shù)4口一.J- 工 退+2, 一爐一秒二 工 也2-q十口快還一+，J一廣原位停止，二卓-P一疆4 .圖示機床液壓系統(tǒng)能實現(xiàn)“工件夾緊-快進(jìn)-工進(jìn)-快退-工件松開-油泵卸荷”的工作循環(huán)，試畫出電 磁鐵動作順序表。答: 電磁鐵動作順序表如下:.一電磁鐵中動癡*7iiyr/江T*3D*行瞰產(chǎn)工件夾緊一一舉十卡K快心十中什*一中工起，+*+快退不+*+ (-),工件松開#-a十/一口油泵卸荷-,*5尹aL+”代表電磁該相總好程四劃三E “一”代表邑初長奸電或行程次至使）,，5 .讀懂圖示的液壓系統(tǒng)，完成題 題（每小題只 選一個答）。 當(dāng)元件4和6同時處于中位（圖示位