0編p=一==1.4Mpa0外筒內(nèi)壁液體粘度：pFFd山01-4圖示一液壓缸，其缸筒內(nèi)徑D＝12厘米，活塞直徑d＝厘米，活塞長(zhǎng)試求不計(jì)油液壓力時(shí)拉回活塞所需的力F等于多少f又du/dy=v/h=v/{(D-d)/2}所以=1-5如圖所示，一具有一定真空不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,解：取水槽液面為基面。列出靜力學(xué)基本方程：pp+h=apgpga塞上作用著F=50000N的力，不計(jì)油液的重量，求圖示的兩種情況下液壓缸中壓力分別等于多少解:缸00F4F圖a中p=p===6.3Mp缸aaAd2aaF4F圖b中p=p===6.3Mp缸bbAD2bBAB解：此為靜壓力問(wèn)題，可列出靜壓力平衡方程解決：P+ρgZ＝ρgZ+ρgh+PAAABB水銀B所以ΔP＝P-P＝ρgZ+ρgh-ρgZABABBB水銀AA0P0所以(取g=10P＝105Pa)0ΔP＝1200×10×180×10－3＋60/760×105－900×10×200×10－3AB2流流量以及點(diǎn)2處的表壓力(取?=1，不計(jì)損失)解：取B面為基面，據(jù)圖示兩截面列出的能量方程：pg2gpg2g由于1截面與大氣接觸，則p=p2a一2一2a液面高出400mm。如只考慮吸油管中的沿程壓力損失，油液的運(yùn)動(dòng)粘空度為多少pv2pv21+1=2+h+2其中(p=p,pv2pv2pg2gpg2g1pg2gpg2g1a2a又vA=vA=q1122122q=0.326m3/s(11)(1)2(1)2(11)(1)2(1)221-12泵從一個(gè)大的油池中抽吸油液，流量為q＝150L/min,油液的運(yùn)動(dòng)粘并設(shè)泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù)ξ＝，吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失Δp＝。如希望泵入口處的真空度P不大于MPa，求泵的吸油高度hb(液面到濾網(wǎng)之間的管道沿程損失可忽略不計(jì))解：以油池液面為基準(zhǔn)，定為1－1截面，泵吸油處V2=4q/лd2=4×150×10－3/(л×602×10－6)=min=sRe=Vd/v=×60×10－3/(34×10－6)=<23202故油在管中為層流流動(dòng)。λ＝75/Rl=he2＝ξ2所以所有壓力損失為ΔP＝ΔP+ΔP+ΔPξ口ba泵2ba泵21-13圖示水平放置的固定導(dǎo)板，將直徑d=,而速度為V＝20m/s的射流轉(zhuǎn)21示11112平方向v成135度11-15有一管徑不等的串聯(lián)管道，大管內(nèi)徑為20mm，小管內(nèi)徑為10mm,流過(guò)粘度為30103pa.s的液體，流量為q=20L/min，液體的密度p=900kg3,問(wèn)液流在兩流通截面上的平均流速及雷諾數(shù)。20平均流速：=q=60=1.06m/s420平均流速：=q=60=4.24m/s4v12解：由于油在水平管道中流動(dòng)，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿程壓力損λee00×40×10－6×5×3/(2×10×10－3×10×10－3)=MPa21λ121212解：設(shè)兩并聯(lián)管中的流量是q，q，，則有1212由于兩管并聯(lián)，即有兩管管端的壓力差相等，即兩管的壓力損失相等d22d2亭24v2=15v212qAvd2v1qAvd2v1qAvd2v422222qAvd2v42222212121A1430pv2編p=0.04人1=19.6pa1-19圓柱形滑閥如圖所示：已知閥芯直徑d=2cm，進(jìn)口液壓p=,出口液12d02(p一pdd0ppd1-20圖示柱塞直徑d=,缸套直徑D=20mm,長(zhǎng)l=70mm,柱塞在力F＝40N作用下向下運(yùn)動(dòng)，并將油液從隙縫中擠出，若柱塞與缸套同心，油液的運(yùn)動(dòng)粘dd解：此問(wèn)題為縫隙流動(dòng)問(wèn)題，且為環(huán)形縫隙00其中h=(D-d)/2=×10－3m00001-21在一直徑D=25mm的液壓缸中放置著一個(gè)具有4條矩形截面(ab)槽的活塞，液壓缸左腔表壓為p=0.2Mpa，右腔直接回油箱，設(shè)油的粘度解：由題意得，四條槽可以看作四個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔。水力直徑2ab221q=H128l128301030.121-23如圖所示的液壓系統(tǒng)從蓄能器A到電磁閥B的距離l=4m,管徑解：壓力沖擊波的傳播速度C：p900p900E1011E1011(1)閥瞬間關(guān)閉，屬于直接沖擊：p=p+p=7017Mpamax0(2)t=>t屬于間接沖擊ctatmaxtp=p+p=3.81Mpamax0max(3)t=>t,屬于間接沖擊cmaxp=p+p=2.72Mpamax0max壓傳動(dòng)2022-4-28第二章2-1已知液壓泵的額定壓力和額定留量，不計(jì)管道內(nèi)壓力損失，說(shuō)明圖示各種工況下液壓泵出口處的工作壓力值。pd)p=Fe)p=2TmVm壓力是P，如不計(jì)管道壓力損失，試說(shuō)明，在節(jié)流閥通流截面y不斷增大時(shí)，液壓泵的出口壓力怎樣變化y2-3試分析影響液壓泵容積效率n的因素。v答：容積效率表征容積容積損失的大小。由n=q=1q可知：泄露量q越大，容積效率越小vqqtt而泄露量與泵的輸出壓力成正比，因而有n=1=11vqn=1=11vqvtn量越小，轉(zhuǎn)速越底，那么容積效率就越小。inaLminn③上述兩種轉(zhuǎn)速下泵的驅(qū)動(dòng)功率。解：①通常將零壓力下泵的流量作為理想流量，則q＝106L/mint由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的壓力為MPa時(shí)的流量L/min為實(shí)際流量，則v②泄漏流量Δq只于壓力有關(guān),由于壓力沒(méi)變所以則有q/=qn//n=×500/1450=L/mintvmP=pq/(ηη)=25×105××10-3/(60××)=vm測(cè)得的實(shí)際流量為150L/min，額定工況下的總功率為，試求：(4)泵在額定工況下，所需電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率；解：①②③q＝Vn=168×950=L/mintpη=q/q=150/=%vtmvη=n/mvPpqn×)=⑤因?yàn)閚=pq/Tω所以T=pq/nω=pq/(2nлn)=分析雙作用葉片泵配油盤(pán)的壓油窗口端開(kāi)三角須槽，為什么能降低壓力脈動(dòng)和噪聲答：液壓泵在工作過(guò)程中，由于西油容積突然和壓油腔接通，或壓油容積突然和吸油腔接通時(shí)，會(huì)產(chǎn)生流量和壓力突變而產(chǎn)生噪聲。泵的流量脈動(dòng)引起壓力脈動(dòng)。在壓油窗口端開(kāi)三角須槽，油液留經(jīng)壓油窗口的三角須槽到壓油口，從而消除泵內(nèi)液壓急劇變化，降低壓力脈動(dòng)和噪2-7雙作用葉片泵兩葉片之間夾角為,配油盤(pán)上封油區(qū)夾角為ε，定子區(qū)表面曲線(xiàn)圓弧段的夾角為β，它們之間應(yīng)滿(mǎn)足怎樣的關(guān)系為什么2-8試分析外反饋壓力式變量葉片泵qp特性曲線(xiàn)，并敘述改變AB段上答：AB段是泵的不變量段，這由于F>F，semax是常數(shù)，壓力增加時(shí)，泄漏量增加，實(shí)彈簧越軟，BC段越陡，調(diào)節(jié)彈簧預(yù)壓量X，便可改變p和p的值，工cmaxc0第三章3-1圖示三種結(jié)構(gòu)的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D，d，如進(jìn)入液壓缸的流量為q，壓力為p，試分析各缸產(chǎn)生的推力，速度大小以及運(yùn)移F=p(D2d2)4V==V==A(D2d2)4V==A4移對(duì)于圖c右移F=pd24V==V==A4受壓，液壓缸3-2圖示兩個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，無(wú)桿腔面積A＝1100cm2，有桿腔面積A＝80cm2，缸1輸入壓力P＝，輸入流量q＝12211L/min。不計(jì)損失和泄漏，試求：①兩缸承受相同負(fù)載時(shí)(F=F)，負(fù)載和速度各為多少1212解：①F＝PA－PA11122F＝PA22112所以PA－PA＝PA1122212221221VqA0×10-4)=min111因?yàn)閂A=VA1221V＝VA/A=min2121②F＝PA－PA=011122所以P＝PA/A=MPa211222122121111力p，為多少2pA=pA1122即pD2=p414221d3-4差動(dòng)連接液壓缸，無(wú)桿腔面積A＝100cm2，有桿腔面積A＝40cm2，12輸入油壓力p＝2MPa，輸入流量q＝40L/min，所有損失忽略不計(jì)，試①液壓缸能產(chǎn)生最大推力；②差動(dòng)快進(jìn)時(shí)管內(nèi)允許流速為4m/s，進(jìn)油管徑應(yīng)選多大解：①因?yàn)镕=P(A－A)η112m所以F＝P×(A－A)×1max112②V=q/(A－A)=40×10-3/(60×60×10-4)＝1/9m/s12VA=VA1管管管有d=3-5圖示一個(gè)與工作臺(tái)相連的柱塞缸，工作臺(tái)質(zhì)量980Kg，缸筒柱塞間摩擦阻力F＝1960N，D=100mm,d＝70mm，d＝30mm，試求：工作臺(tái)在時(shí)f0間內(nèi)從靜止加速到最大穩(wěn)定速度v＝7m/min時(shí)，泵的供油壓力和流量各為多少21t總21工作臺(tái)開(kāi)始上升時(shí)f總則F=F+G+F=+980×10+1960=總f0mm0mmmm0v0v0的快進(jìn)快退速度均為s,工作時(shí)桿受壓，推力為25000N。已知輸入流2試求：(1)缸和活塞直徑D，d;解：(1)由V=4qn其中n必13b設(shè)此時(shí)為薄壁pD1.53105ypapn＝1450r/min，機(jī)械效率η＝，容積效率η＝，馬達(dá)排量Vmpmpvp＝10mL/r，機(jī)械效率η＝，容積效率η＝，泵出口和馬達(dá)進(jìn)口間mmvm管道壓力損失，其它損失不計(jì)，試管道壓力損失，其它損失不計(jì)，試③馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。驅(qū)ppPmp=出vp=③泵的輸出等于馬達(dá)的輸入量mmvmPPvpmPPvpvmm=min馬達(dá)的輸出功率P=pvnη=(10－)×106×10×10-6×60)×=vm馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩T=p/2πn=1730/(2××60))=圖示系統(tǒng)，泵和馬達(dá)的參數(shù)如下：泵的最大排量V=115mL/r，轉(zhuǎn)速n=1000r/min，機(jī)械效率n=0.9，總效pmaxpmp率n=0.84；馬達(dá)排量V=148mL/r，機(jī)械效率n=0.9，總效率ppmaxmmn=0.84，回路最大允許壓力p=，若不計(jì)管道損失，試求：pr1)馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)速下的的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩。2)驅(qū)動(dòng)泵所需的轉(zhuǎn)矩。解：泵的流出流量等于流入馬達(dá)的流量pm0.840.84mV148m輸出轉(zhuǎn)矩輸出功率11T=pVn=8.31061481060.9=176N.m0m603-9圖示為變量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng)，低壓輔助泵輸出壓力p=，泵的最y大排量V=100mL/r，轉(zhuǎn)速n=1000r/min，容積效率n=0.9，pmaxpvpmpmmvmmmm速為n=160r/min時(shí)，求變量泵的排量，工作壓力和輸入功率。m解：泵的流出流量等與流入馬達(dá)的流量pmpp由馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩T=pVnVn501060.9mmypVppn600.9ppp12向閥作用鎖以防止液壓缸下滑，閥的控制活塞面積A是閥心承受k的控制壓力才能開(kāi)啟液控單向閥開(kāi)啟前液壓缸中最高壓力為多少k2由于控制面積A為閥心承壓面積的3倍k故開(kāi)啟閥需pApA即3pp取臨界條件3p=pkk1k1k1F3pA3pApA=Fp=k1K1k3AA開(kāi)啟最高壓力開(kāi)啟最高壓力k4-2彈簧對(duì)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4-3二位四通閥用作二位三通或而為二通閥時(shí)應(yīng)如何連接ABC試求當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí)，泵的出口壓力為多少如將溢流閥B的遙控口堵住，泵的出口壓力為多少答：系統(tǒng)負(fù)載無(wú)窮大即系統(tǒng)超載，此時(shí)溢流閥對(duì)MPaA整壓力MPaA起安全閥4-5圖4-117所示兩系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為p=4MPa,p=3MPa,ABC統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明溢流量是如何分配的ABCa尼小孔時(shí)的壓力損失，試判斷下列情況下的壓力表讀數(shù)：態(tài)，因?yàn)樨?fù)載為無(wú)窮大，溢流閥溢2)YA斷電，電磁閥關(guān)閉，負(fù)載只有2Mpa,沒(méi)有達(dá)到調(diào)定壓力，故溢流閥不溢流，壓力表讀數(shù)為2Mpa故壓力表讀數(shù)為0Mpa.試分析下列各工況，并說(shuō)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(shí)，夾緊缸使工件夾緊后，A，C點(diǎn)壓力各為多少態(tài))，點(diǎn)壓力各為多少3)夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，點(diǎn)壓力各為多少答：1)泵的出口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，夾缸使工件夾緊，由于減壓閥基本可維持出口A同樣單向閥后的p=，閥口處于關(guān)小狀態(tài)。c2)當(dāng)降到時(shí)，即p=p=1.5Mpa，閥口處于開(kāi)大狀態(tài)，ABpCc3)如夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)C處壓力為0，p=0,p=0，AB4-9圖4-121所示回路，溢流閥的調(diào)定壓力為5Mpa，減壓閥的調(diào)定壓力為，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載壓力為1Mpa，其它損失不計(jì)，試求：1)活塞在運(yùn)動(dòng)期間和碰到死檔板后處壓力；2)如果減壓閥的外泄油口堵死，活塞碰到死檔板后處壓力。A工作p=1Mpa，碰到擋鐵后，減壓閥相當(dāng)于B2)減壓閥外泄油口堵住后，閥口無(wú)法移動(dòng)，AB于接近無(wú)窮大負(fù)載。4-10圖4-122所示的減壓回路，一只液壓缸無(wú)桿腔，有桿腔的面積分別121)A,B,C各點(diǎn)壓力(忽略管路阻2)泵和閥1，2，3應(yīng)選多大的額定壓力解：1)由上面的缸的活塞桿力的平衡，可有P=F/A=14000/(100×10-4)=c1MPaAc由下面的缸的活塞桿力的平衡，可有PA=F+PAB122所以P=(F+PA)/AB221=4250+50×10－4××106/100×10－4＝2)為了回路能符合要求，并保證安全，泵和閥1，2，3應(yīng)選為MPa額定pax力p=5Mpa，問(wèn)在下列情況下壓力為多少yll3)活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)lAAXBA(2)(2)lAlAx順序閥關(guān)閉，由于馬達(dá)處于工作狀態(tài)，B(3)活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)，液壓缸中壓力已達(dá)到最大值，且順序閥開(kāi)啟，AB12效工作面積都是A=50cm2,要求缸Ⅱ先于缸Ⅰ動(dòng)作，問(wèn)：1)順序閥和溢流閥的調(diào)定壓力分別為多少2)不計(jì)管路阻力損失，缸Ⅰ動(dòng)作時(shí)，順序閥進(jìn)，出口壓力分別為多少2PFA0×10-4=6Mpa。所以2P>P>6Mpa溢順由于要保證缸Ⅱ先于缸Ⅰ動(dòng)作，而缸Ⅰ承FF要小于2則順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)大于或等于F作用使缸Ⅱ產(chǎn)生的壓力，2所以P>P>6Mpa溢順P=F/A=20000/50×10-4=4Mpa1所以，順序閥的出口壓力應(yīng)為4Mpa，缸Ⅰ動(dòng)作時(shí)，缸Ⅱ也在運(yùn)動(dòng)，所以順序閥進(jìn)口壓力又要保證缸Ⅱ的運(yùn)動(dòng)，所以順序閥的進(jìn)口壓力應(yīng)大于或等于順序閥的調(diào)定壓力XY當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí)，問(wèn)：1)泵的出口壓力為多少2)若把兩閥的位置互換，泵的出口壓力又為多少解：1)由于兩閥是串聯(lián)接法，且其為先順序閥，者(順序閥的出口壓力由負(fù)荷決定)所以若P>P，xy出xxy出y出xy4-14圖4-126a,b回路參數(shù)相同，液壓缸無(wú)桿腔面積A=50cm2,負(fù)載F=10000N各閥的調(diào)定壓力如圖所示，試分別確定兩回路在運(yùn)動(dòng)LF1000F1000p=L==2MpaMpaAB2y1)回油腔背壓p的大小由什么因素來(lái)決定22)當(dāng)負(fù)載F=0時(shí)，p比p高多少泵的工作壓力是多少L213)當(dāng)泵的流量略有變化時(shí)，上述結(jié)論是否需要修改2L(2)當(dāng)F=0時(shí)，由于溢流閥的調(diào)定LyL21(3)當(dāng)泵的流量略有變化時(shí)，由于溢流閥的作用，進(jìn)口壓力基本保持恒定，載變化是活塞運(yùn)動(dòng)速度恒定，在液壓缸進(jìn)口處使用一個(gè)調(diào)速閥。如將泵的工作壓力調(diào)到其額定壓力，試問(wèn)這是否合適解：不合適。太大了，將引起速度不恒定所以P=F/A=40000/10-2=4Mpa啟錐閥而流動(dòng)，并分析各自是作何種換向閥使用的。答：插裝式錐閥組成換向閥作二位二通閥使用，且閥關(guān)閉時(shí)AB有壓ABAAB第六章泵出口處的負(fù)載阻力為無(wú)限大，試問(wèn)在不計(jì)管道損失和調(diào)壓偏差時(shí)：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(shí)，泵的工作壓力為多少B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力各為多少py1Bcyyy2py2BC6-2在圖示回路中，已知活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載F＝1200N，活塞面積A＝15×壓傳動(dòng)2022-4-28pj1和p＝2MPa，如油液流過(guò)減壓閥及管路時(shí)的損失可略去不計(jì)，試確jc×10－4)＝兩個(gè)減壓閥并沒(méi)有起減壓作用P=P=PABcP=P＝BpA