本文格式為Word版，下載可任意編輯——液壓與氣壓傳動(dòng)答案2液壓與氣壓傳動(dòng)課后習(xí)題答案

1-1某液壓油在大氣壓下的體積是50?10m，當(dāng)壓力升高后，其體積減少到

?3349.9?10?3m3，取油壓的體積模量為K?700.0Mpa，求壓力升高值。

解：?V?V'?V0'?49.9?10?3?50?10?3m3??1?10?4m3

?Pk?V700?106?1?10?4V0知：?p??由K???pa?1.4Mpa?3?VV050?101-2用恩式粘度計(jì)測(cè)的某液壓油（??850kg/m3）200Ml流過(guò)的時(shí)間為t1=153s，

20?C時(shí)200Ml的蒸餾水流過(guò)的時(shí)間為t2=51s，求該液壓油的恩式粘度?E，運(yùn)動(dòng)粘度

?和動(dòng)力粘度?各為多少？

解：?E?6.31t1153)?10?6m2/s?1.98?10?5m2/s??3??(7.31?E??Et251?????1.68?10?2Pa?s

1-3圖示為一粘度計(jì)，若D=100mm，d=98mm,l=200mm,外筒轉(zhuǎn)速n=8r/s時(shí)，測(cè)得

轉(zhuǎn)矩T=40N?cm,試求其油液的動(dòng)力粘度。

解：設(shè)外筒內(nèi)壁液體速度為u0

u0?n?D?8?3.14?0.1m/s?2.512m/sT???Ar2?rl由???兩邊積分得

Ff

du??dy??dudyT220.422(?)?(?)???2?ldD?2?3.14?0.20.0980.1pas?0.051pas

u00.5121-4圖示一液壓缸，其缸筒內(nèi)徑D＝12厘米，活塞直徑d＝11.96厘米，活塞長(zhǎng)度

L＝14厘米，若油的粘度?＝0.065Pa.s，活塞回程要求的穩(wěn)定速度為v=0.5m/s，試求不計(jì)油液壓力時(shí)拉回活塞所需的力F等于多少？

解：對(duì)活塞列平衡方程：

F?Ff???Adudu???2?rldrdr1?Fdr???2?ldu

r

對(duì)上式兩邊積分得：

F?D2d201dr??2?l?du

vr3.14?0.065?14?10?2?N?8.58N?F?D12lnlnd11.96??l1-5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

??1000kg/m3，試求容器內(nèi)真空度。

解：設(shè)P0為大氣壓，Pa為絕對(duì)壓力，則真空度：

P?P0?Pa

取水槽液面為基面，列出靜力學(xué)基本方程：p0p?h?a?g?g則真空度為：pa?p??gh?1000?9.8?1?9.8?103pa

1-6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)。若液體的密度為?，活塞浸入深度為h，試確定液體在測(cè)壓管內(nèi)的上升高度x。解：由題意知：

F?G??g(x?h)A

4(F?G)?x??h2?g?d

1-7液壓缸直徑D=150mm，柱塞直徑d=100mm，液壓缸中充滿(mǎn)油液。假使柱塞上作用著F=50000N的力，不計(jì)油液的重量，求圖示的兩種狀況下液壓缸中壓力分別等于多少？

解:由圖中分析知，在兩種狀況下，作用在柱塞上的面積均為

?2d42

?p?F?4?6.37MPa

3

3

d21-8圖示容器A中的液體的密度ρA＝900Kg/m,B中液體的密度為ρB＝1200Kg/m，ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,U形管中的測(cè)試介質(zhì)是汞，試求A,B之間的壓力差。解：此為靜壓力問(wèn)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

3

＝1200×9.8×0.18＋13.6×10×0.06－900×9.8×0.2Pa=8350Pa

1-9如下圖，已知水深

H=10m,截面

A1?0.02m2,A2?0.04m2，求孔口的出流流量以及點(diǎn)２處的表

壓力（取??1，不計(jì)損失）

解：對(duì)0-0和2-2截面列理想液體能量方程：

p0V02p2V22????H1?g2g?g2g對(duì)2－2和1-1截面列理想液體能量方程：

p2V22p1V122????g2g?g2g顯然，p1?p2?pav0v2,故v0?0

且有連續(xù)方程：V1A1?V2A2?q3

由123聯(lián)立解得：

3?q?v1A?2gHA?2?9.8?10?0.02?0.28m/s11則２處的表壓力即p'?p2?pa?p2?p1?v?v??221222gH?(2q2)2A?

2?9.8?10?(?

20.282)0.04?1000pa?0.0735Mpa

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

A1?3.2?10?4m2，出口處管道截面積A2?4A1，h=1m，求開(kāi)始抽吸時(shí)，水平管中所

必需通過(guò)的流量q（液體為理想液體，不計(jì)損失）。

3

解：對(duì)截面和建立液體的能量方程：

PV12P2V221（1）????g2g?g2g連續(xù)方程

V1A1?V2A2（2）

又P1??gh?P2（3）方程（1）（2）（3）聯(lián)立，可得流量

q?V2A2?2gh2?9.8?1?4A1??4?3.2?10?4m3/s?1.462L/s15151-11有一液壓缸，流量為25L/min，吸油管直徑25mm，泵的吸油口比油箱液面高

出400mm。如只考慮吸油管中500mm的沿程壓力損失，油液的運(yùn)動(dòng)粘度為30?10?6m2/s，油液的密度為900kg/m3，問(wèn)泵的吸油腔處的真空度為多少？

解：如圖，對(duì)1-1截面和2-2截面建立液體能量方程：

p1v12p2v22???h?+hw?g2g?g2g其中，v0v2,故v0?0

p1?pa

得到真空度：

pa?p2??gh?112?v??ghw??gh??v2??P（?P表示沿程壓力損失）

22v2?q/A2?25?10?3160????(25?10?3)24m/s?0.849m/s

Re?vd??0.849?0.025?707.5?2320，所以流態(tài)為層流

30?10?6沿程壓力損失

75l?V22?l1?P???75????V22?687.6Pa

Red2V2dd2所以，真空度為

4

p=900?9.8?400?10+

?31?900?0.8492+687.6pa=4539.9pa21-12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)粘度?=34－62

×10m/s,油液密度ρ=900kg/m3。吸油管直徑d＝60毫米，并設(shè)泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù)ξ＝0.2，吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失Δp＝0.0178MPa。如希望泵入口處的真空度Pb不大于0.04MPa，求泵的吸油高度h（液面到濾網(wǎng)之間的管道沿程損失可忽略不計(jì)）

解：吸油管油液速度：

q150?10?3v??m/s?0.885m/s

A60???0.062/4Re?vd??0.885?0.06?1562?2320

34?10?6故油在管中為層流滾動(dòng)。以油池液面為基準(zhǔn)，定為1－1截面，泵吸油處為2－2截面，

列能量方程：

p1?1v12p2?2v22???H?+hL+h??g2g?g2g其中，?1??2?2（層流），因v1v2,故v1?0，p1?pa，

所以，真空度Pa－P2=?v22+?gH+?gh???ghL??v2??gH?p??p?

2H?v2275H900?0.892p???????282.1HN/m3

d215620.062900?0.892?p?0.2??0.0178?105pa?0.1787?105pap???22?pa?p2?900?0.885?900?9.8H?282.1H?0.1787?105?0.4?10?H?2.354m

1-13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(guò)90度角，求導(dǎo)板作用于液體的合力大小和方向（??1000kg/m）解：射流流量

325?v223.14?0.12v??20m3/s?0.157m3/sq?Av?44對(duì)射流列X軸方向的動(dòng)量方程

“—〞表示力的方向與XFX??q(0?v)?1000?0.157?(?20)N??3141.6N（軸正方向相反）

5

?d2

對(duì)射流列Y軸方向的動(dòng)量方程

FY??q(v?0)?1000?0.157?20N?3141.6N

導(dǎo)板作用于液體的合力

?F合?FX2?FY2?3141.62?3141.62N?4442.2N，方向與X軸正方向成135

1-14如下圖的安全閥，閥座直徑d=25mm，當(dāng)系統(tǒng)壓力為5.0Mpa時(shí)，閥的開(kāi)度x=5mm為，通過(guò)的流量q=600L/min，若閥的開(kāi)啟壓力為4.3Mpa，油液的密度為

3

900kg/m，彈簧的剛度k=20N/mm，求油液的出流角。解：對(duì)安全閥閥心列平衡方程F液?F彈簧?F液動(dòng)其中，F(xiàn)液?pA?(5?4.3)?10?而v1?6?4d2F彈簧?kxF液動(dòng)??q(v2cos??v1)

q2?p2?pv2?Cd?CdA??(pA?kx)??q聯(lián)立以上得，cos???qc2pdqA代入數(shù)據(jù)得，??28.2o

?1-15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30?10pa?s的液體，流量為q=20L/min，液體的密度?=900kg/m,問(wèn)液流在兩流

?33通截面上的平均流速及雷諾數(shù)。

1?10?320?q60大管徑：平均流速：V1???1.06m/s1A1?(20?10?3)24V1d11.06?20?10?3雷諾數(shù)：Re1???636?3?30?10/900

1?10?220?q60小管徑：平均流速：V2???4.24m/s1A2?(10?10?3)24V2d24.24?10?10?3雷諾數(shù)：Re2???1272?30?10?3/9001-16運(yùn)動(dòng)粘度?=40×10m/s的油液通過(guò)水平管道，油液密度ρ=900kg/m，管

道內(nèi)徑d=10mm,l=5m,進(jìn)口壓力P1＝4.0MPa,問(wèn)流速為3m/s時(shí)，出口壓力P2為多少？解：由于油在水平管道中滾動(dòng)，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿程壓力損失：

－62

3

64L?v264?L?v2p???Red2vdd2

6

64?40?10?65900?32??pa?0.192Mpa=

3?0.010.012P2＝P1－ΔPλ＝4－0.192MPa＝3.81MPa

1-18有一薄壁節(jié)流小孔，通過(guò)的流量為q=25L/min，壓力損失為0.3Mpa，試求節(jié)

3

流孔的通流面積，設(shè)流量系數(shù)Cd=0.61，油液的密度900kg/m

解：由q?CdA2?p?，得

A?Cdq=2?p25?10?32?0.3?10660?0.61?900m2?2.65?10?5m2

?1-19圓柱形滑閥如下圖：已知閥芯直徑d=2cm，進(jìn)口液壓p1=9.8Mpa,出口液壓p2?0.9Mpa油液的密度

??900kg/m3,通過(guò)閥口時(shí)的流量系數(shù)

Cd?0.65,閥口開(kāi)度x=0.2cm,求流過(guò)閥口的流量。

解：當(dāng)閥的開(kāi)口較小時(shí)，可看作薄壁小孔，閥口的流量截面積:A0??dx流過(guò)閥口的流量：

q?CdA02?p??Cd?dx?22(p1?p2)??2?0.65???2?10?0.2?10?0.0115m3/s2?(9.8?0.9)?1063m/s

9001-20圖示柱塞直徑d=19.9mm,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，油液的動(dòng)力粘度μ=0.784

－3

×10Pa.s，問(wèn)柱塞下落0.1m所需的時(shí)間。

解：此問(wèn)題為縫隙滾動(dòng)問(wèn)題，且為環(huán)形縫隙

?dh3?dhq0?p?u0

12?l2D?d4F0.1?d2其中，h?，q0?u0A?，p?

2?d2t4代入數(shù)據(jù)得，t?20.8s

1-21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(a?b)槽的活塞，

?3液壓缸左腔表壓為p?0.2Mpa，右腔直接回油箱，設(shè)油的粘度??30?10pa?s,進(jìn)

口處壓力損失可以忽略不計(jì)，試確定由液壓缸左腔沿四條槽泄露到右腔去的流量，已

7

知槽的尺寸是a?2mm,b?1mm,l?120mm。

解：由題意得，四條槽可以看作四個(gè)修長(zhǎng)孔。水力直徑dH?則所求的流量：

2ab2?2?1??1.33mma?b2?14?dH44??(1.33?10?3)4?0.2?1063q??p?m/s?17.23?10?6m3/s?3128?l128?30?10?0.121-22如下圖，已知泵的供油壓力為3.2Mpa，薄壁小孔節(jié)流閥Ⅰ的開(kāi)口為22

0.02m，薄壁小孔節(jié)流閥Ⅱ的開(kāi)口為0.01m，求活塞向右運(yùn)動(dòng)的速度v為多少？缸

23

中活塞面積A=100cm，油的密度900kg/m，負(fù)載16000N，液流的流量系數(shù)Cd=0.6。解：對(duì)活塞列平衡方程，得pA?F16000?pa?1.6Mpa?4A100?10?42?(3.2?1.6)?1063?0.6?0.02?10?m/s?0.716?10m3/s900流過(guò)節(jié)流閥Ⅰ的流量

q??CdA?2?p?4?流過(guò)節(jié)流閥Ⅱ的流量

q??CdA?2?p??42?(1.6?0)?1063?0.6?0.01?10?m/s?0.358?10m3/s進(jìn)入缸的流量

900?4q?q??q??(0.716?0.358)?10?4m3/s?0.358?10?4m3/s

活塞的速度

q0.358?10v??m/s?0.21m/min

A0.011-23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

?4??1mm，管內(nèi)壓力2Mpa，鋼的彈性模量E=2.2?105Mpa，液體密度??900kg/m3，

??5m/s體積模量k?1.33?103Mpa，求，當(dāng)閥瞬間關(guān)閉、0.02和0.05關(guān)閉時(shí)，在管

路中達(dá)到的最大壓力各為多少？解：壓力沖擊波的傳播速度

8

1.33?109?900Cd??m/s?1148.04m/s?39dk20?101.33?101?1??311?E1?102.2?102l2?4tc??s?0.007sc1148.04（1）閥瞬間關(guān)閉，屬于直接沖擊，

此時(shí)管道內(nèi)瞬間壓力升高值

k?p??cvtc0.007?900?1148.04?5?pa?1.81Mpat0.02管中最大壓力

pmax?p0??p?2?1.81Mpa?3.81Mpa

（2）

t=0.02>tc，屬于間接沖擊

此時(shí)管道內(nèi)瞬間壓力升高值?p??cv管中最大壓力

tc0.007?900?1148.04?5?pa?0.72Mpat0.05pmax?p0??p?2?0.72Mpa?2.72Mpa

（3）

t=0.05>tc,屬于間接沖擊

此時(shí)管道內(nèi)瞬間壓力升高值

?p??cv管中最大壓力

tc0.007?900?1148.04?5?pa?0.72Mpat0.05pmax?p0??p?2?0.72Mpa?2.72Mpa

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。

9

解：a)p?0b)p?0c)p??p

d)p?2?TmFe)p?

VmA2-2如下圖，A為通流截面可變的節(jié)流閥，B為溢流閥。溢流閥的調(diào)整壓力是Py，

如不計(jì)管道壓力損失，試說(shuō)明，在節(jié)流閥通流截面不斷增大時(shí)，液壓泵的出口壓力怎樣變化？

答：節(jié)流閥A通流截面最大時(shí)，液壓泵出口壓力P=0，溢流閥B不開(kāi)啟，閥A通流截面逐漸關(guān)小時(shí)，液壓泵出口壓力逐漸升高，當(dāng)閥A的通流截面關(guān)小到某一值時(shí)，P達(dá)到Py，溢流閥B開(kāi)啟。以后繼續(xù)關(guān)小閥A的通流截面，P不升高，維持Py值。

2-3試分析影響液壓泵容積效率?v的因素。

答：容積效率表征容積容積損失的大小。由?v?q?q?1?可知：泄露量?q越大，容積效率越小qtqt而泄露量與泵的輸出壓力成正比，因而有

?v?k1kp?1?1由此看出，泵的輸出壓力越高，泄露系數(shù)越大，泵排量越qtvn小，轉(zhuǎn)速越底，那么容積效率就越小。

2-4泵的額定流量為100L/min,額定壓力為2.5MPa，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)，機(jī)械效率為ηm＝0.9。由試驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)泵出口壓力為零時(shí)，流量為106L/min，壓力為2.5MPa時(shí)，流量為100.7L/min，試求：①泵的容積效率；

②如泵的轉(zhuǎn)速下降到500r/min，在額定壓力下工作時(shí)，計(jì)算泵的流量為多少？③上述兩種轉(zhuǎn)速下泵的驅(qū)動(dòng)功率。

解：①尋常將零壓力下泵的流量作為理想流量，則qt＝106L/min

由試驗(yàn)測(cè)得的壓力為2.5MPa時(shí)的流量100.7L/min為實(shí)際流量，則

10

ηv＝100.7/106=0.95=95%

②qt=106×500/1450L/min=36.55L/min,因壓力依舊是額定壓力，故此時(shí)泵流量為36.55×0.95L/min=34.72L/min。

③當(dāng)n=1450r/min時(shí),

6-3

P=pq/(ηvηm)=2.5×10×100.7×10/（60×0.95×0.9）w=4.91kw當(dāng)n=500r/min時(shí),

6-3

P=pq/(ηvηm)=2.5×10×34.7×10/（60×0.95×0.9）w=1.69kw

2-5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(cè)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(dòng)功率；(5)驅(qū)動(dòng)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%

6-3

④P=pq/?=29.5×10×150×10/（60×0.87）w=84.77kw⑤由于?=pq/Tω

所以T=pq/?ω=pq/（2?лn）=29.5×10×150×10/（2×0.87×3.14×950）Nm=852.1Nm

2-6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：在配油盤(pán)壓油窗口開(kāi)三角眉槽后，處于兩片間的封油區(qū)容積逐漸與壓油腔相通，壓力變化率小，就可降低流量，降低壓力脈動(dòng)和噪聲。

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？

答：為了保證配油盤(pán)的吸、壓油窗口在工作中能隔開(kāi)，必需ε?2л/Z；為了防止產(chǎn)生困油、氣穴現(xiàn)象，必需β?ε。

2-8試分析外反饋壓力式變量葉片泵q?p特性曲線(xiàn)，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)理方法。

答：曲線(xiàn)形狀分析：

1）曲線(xiàn)AB段。在此段，泵的反饋?zhàn)饔昧π∮诒玫膹椈深A(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(xiàn)AB段近似水平。但由于壓力增加，泄漏也增加，故曲線(xiàn)AB段隨壓力的增加而略有下降。

2）拐點(diǎn)B。在B點(diǎn)，泵的反饋?zhàn)饔昧偤玫扔诒玫膹椈深A(yù)緊力。對(duì)應(yīng)的工作壓力

6

-3

pc=ksx0/Ax，其值由彈簧預(yù)壓縮量x0確定。3）曲線(xiàn)BC段。在此段，泵的反饋?zhàn)饔昧Υ笥诒玫膹椈深A(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)際上不能達(dá)到）點(diǎn)壓力時(shí)，

11

泵的流量已很小，這時(shí)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(shí)，泵的實(shí)際對(duì)外輸出流量為零，這時(shí)，偏心距已很小且不會(huì)再變小，泵的工作壓力也不會(huì)再升高，這就是C點(diǎn)。影響曲線(xiàn)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(xiàn)AB段上、下平移。

2）改變彈簧剛度，可以改變曲線(xiàn)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pc的大小，從而使曲線(xiàn)拐點(diǎn)左、右平移。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)動(dòng)方向。解：對(duì)于圖aF?p?4(D2?d2)V?4g??22?A(D2?d2)??D?d?4桿受拉，液壓缸左移對(duì)于圖bF?P?由式：

???2??D??D2?d2???Pd2

44?4???4D2V?q??D42?d2?V

V?4q?d22桿受壓，液壓缸右移對(duì)于圖cF?pd?4V?4g??2?Ad2?d4桿受壓，液壓缸右移

2

3-2圖示兩個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸均一致相互串聯(lián)的液壓缸，無(wú)桿腔面積A1＝100cm，有桿腔

2

面積A2＝80cm，缸1輸入壓力P1＝0.9MPa，輸入流量q1＝12L/min。不計(jì)損失和泄漏，試求：

①兩缸承受一致負(fù)載時(shí)（F1=F2），負(fù)載和速度各為多少？②缸1不受負(fù)載時(shí)（F1＝0），缸2能承受多少負(fù)載？③缸2不受負(fù)載時(shí)（F2＝0），缸1能承受多少負(fù)載？

解：①對(duì)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，

6-4-4-4

P2=0.9×10×100×10/（80×10+100×10）

6

Pa=0.5×10Pa

負(fù)載：

6-4

F1＝F2=P2A1=0.5×10×100×10=5000N缸的速度：

－3-4

V1＝q1/A1=12×10/（100×10）m/min=1.2m/min

12

又由V1A2=V2A1

得V2＝V1A2/A1=0.96m/min②由F1＝P1A1－P2A2=0得P2＝P1A1/A2=1.125MPa

6-4

F2=P2A1=1.125×10×100×10=11250N③由F2=P2A1=0得P2＝0

6-4

F1＝P1A1＝0.9×10×100×10N=9000N

3-3圖示液壓缸，輸入壓力為p1，活塞直徑為D，柱塞直徑為d，求輸出壓力p2，為多少？

解：由受力可知：

p1A1?p2A211即p1?D2?p2?d244D?p2?p1()2d3-4差動(dòng)連接液壓缸，無(wú)桿腔面積A1＝100cm2，有桿腔面積A2＝40cm2，輸入油壓力p＝2MPa，輸入流量q＝40L/min，所有損失忽略不計(jì)，試求：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液壓缸的推力F=P1（A1－A2）ηm

故Fmax＝P1×（A1－A2）×1

6-4-4

＝2×10×（100－40）×10×1N＝1.2×10N=12kN②活塞運(yùn)動(dòng)速度

-3-4

V=q/（A1－A2）=40×10/(60×60×10）m/s＝1/9m/s又VA1=V管A管

-42

故A管＝(1/9)×100×10/4＝лd/4d=18.8mm應(yīng)取20mm

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Ff

＝1960N，D=100mm,d＝70mm，d0＝30mm，試求：工作臺(tái)在0.2時(shí)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？

解：根據(jù)動(dòng)量定理，F(xiàn)t=mv2-mv1

所以F總=m(v2-v1)/t=980×7/(0.2×60)=571.67N工作臺(tái)開(kāi)始上升時(shí)F-G-Ff=F總

則F=F總+G+Ff=571.67+980×9.8+1960=12135.67N

又根據(jù)柱塞缸推力公式可得F?p?4d2?m,?m?1

p?又根據(jù)柱塞缸速度公式v?4F4?12135.67?pa?3.15Mpa2?32?d3.14?(70?10)q?V4q?V?,?V?1，可得2A?d13

q??d2v43.14?(70?10?3)2?7?1033?m/min?26.9L/min

43-6一單桿油壓快進(jìn)時(shí)采用差動(dòng)連接，快退時(shí)油壓輸入缸的有桿腔，設(shè)缸的快進(jìn)快退速度均為0.1m/s,工作時(shí)桿受壓，推力為25000N。已知輸入流量q=25L/min,背壓

p2?0.2Mpa，

試求：（1）缸和活塞直徑D，d;

(2)缸筒壁厚，缸桶材料為45號(hào)鋼解：（1）由于快進(jìn)時(shí)為差動(dòng)連接V快進(jìn)?4q?其中?v?12v?d4?25?10?3/60?mm?73mm由式得，d'?V快進(jìn)?0.1?3.144q取d=75mm

由于快進(jìn)快退得速度一致，所以D=2d?103mm,取D=105mm按上式的D和d取值，對(duì)V快進(jìn)與V快退的實(shí)際值進(jìn)行驗(yàn)算

'4q4?25?10?3V??m/s快進(jìn)?d23.14?0.0752?60

?0.094m/s?0.1m/s

V快退4g4?25?10?3??m/s2222??D?d?60?3.14??0.105?0.075??0.098m/s?0.1m/s可見(jiàn)，D和d的取值能夠滿(mǎn)足快進(jìn)和快退的速度均為0.1m/s的要求。（2）缸壁的壁厚?可由式??PrD求得2???其中，對(duì)45號(hào)鋼，????100MPa設(shè)缸的工作壓力為P1，對(duì)缸列平衡方程：

?4D2P1??D?42?d2?P2?F

????222P?D?dP?F?D??12???4?4?3.14?226?0.105?0.075?0.2?10?25000????4??pa

?1?3.14?0.10524?3Mpa14

此處視液壓缸額定壓力Pn?P1?3MPa當(dāng)Pn?16MPa時(shí)，取Pr?1.5Pn

PrD1.5?3?106?0.105???mm得，2???2?100?106?2.4mm取??2.5mm。

3-7圖為定量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng)。泵輸出壓力Pp＝10Mpa，排量Vp＝10mL/r，轉(zhuǎn)速np

＝1450r/min，機(jī)械效率ηmp＝0.9，容積效率ηvp＝0.9，馬達(dá)排量Vm＝10mL/r，機(jī)械效率ηmm＝0.9，容積效率ηvm＝0.9，泵出口和馬達(dá)進(jìn)口間管道壓力損失0.2MPa，其它損失不計(jì)，

試求：

①泵的驅(qū)動(dòng)功率；②泵的輸出功率；

③馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。

解：①泵所需的驅(qū)動(dòng)功率為：

P驅(qū)?PPVPnP?VP?MP?VP10?106?10?10?6?1450?0.9?w0.9?0.9?606

-6

?2.69Kw②P出=pPvPnPηvp=10×10×10×10×1450×0.9/60w

=2.18Kw

③泵的輸出等于馬達(dá)的輸入量Vmnm/ηvm=vPnPηvp

得nm=vPnPηvpηvm/Vm

-6-6

=10×10×1450×0.9×0.9/(10×10)=1174.5r/min輸入馬達(dá)的壓力：

6PM?PP??P??10?0.2??10Pa?9.8MPa

馬達(dá)的輸出功率

PM?pMVMnM9.8?106?10?10?6??VM?VM?MM?0.91174.560?0.9?0.9

?1.73KW馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩

T=p/2πn=1730/(2×3.14×(1174.5/60))=14.03N.m

3-8圖示系統(tǒng)，泵和馬達(dá)的參數(shù)如下：泵的最大排量Vpmax?115mL/r，轉(zhuǎn)速；馬達(dá)排量np?1000r/min，機(jī)械效率?mp?0.9，總效率?p?0.84Vpmax?148mL/r，機(jī)械效率?mm?0.9，總效率?p?0.84，回路最大允許壓力

15

pr=8.3Mpa，若不計(jì)管道損失，試求：

1）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：1）泵的流出流量等于流入馬達(dá)的流量qp?qm即有npVpmax?vp?nmmaxVM?vm

nmmax?npVpmax?vp?vmVm1000?115??0.840.84?0.90.9r/min?676.9r/min148輸出轉(zhuǎn)矩T?11prVm?mm??8.3?106?148?10?6?0.9?176N?m2?2?676.9?176?12.5kw60輸出功率

p0?2?nmmaxT?2??驅(qū)動(dòng)泵所需的轉(zhuǎn)矩由?p?ppqpTp?p

8.3?106?115?10?6?np?即

2T?3.14?np0.840.9?0.83

得T?168.8Nm

3-9圖示為變量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng)，低壓輔助泵輸出壓力py=0.4Mpa，泵的最大排量Vpmax?100mL/r，轉(zhuǎn)速np?100r0/mi，n容積效率?vp?0.9，機(jī)械效率，?vm?950.?mp?0.85。馬達(dá)相應(yīng)參數(shù)為Vmm?50mL/r，

，?mm?0.9。不計(jì)管道損

失，當(dāng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)m?40N?m，轉(zhuǎn)速為nm?160r/min時(shí)，求變量泵的排量，

工作壓力和輸入功率。

解：1）泵的輸出流量等與流入馬達(dá)的流量qp?qm

16

即，

VMnM?VM?VPnP?VP

?VP?VMnM50?160?mL/r?9.36mL/r

?VMnP?VP0.95?1000?0.91?pVm?m（其中，p?pmi?py,pmi為馬達(dá)輸入壓力）2?2）由馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm???p?2?Tm2??40?pa?5.58MpaVm?m50?10?6?0.9當(dāng)不計(jì)管道損失時(shí)，變量泵的輸出壓力p，即為馬達(dá)的輸入壓力，即

p?py??p?5.98Mpa

3）變量泵的輸出流量：

qP?VPnP?VP?9.36?1000?0.9mL/min?8424mL/min變量泵的輸入功率：PP??PPqP?PPP?P5.89?0.4??106?8424?10?6??Y?qP???1.02KW

?VP?MP60?0.9?0.854-1如下圖液壓缸，

A1?30cm2,A2?120cm2,F?30000N,液控單向閥

作用鎖以防止液壓缸下滑，閥的控制活塞面積Ak是閥心承受面積A的3倍。若摩擦力，彈簧力均忽略不計(jì)，

試計(jì)算需要多大的控制壓力才能開(kāi)啟液控單向閥？開(kāi)啟前液壓缸中最高壓力為多少？

解：對(duì)剛缸體作受力分析有PA11?PkA2?F由于控制面積Ak為閥心承壓面積的3倍故開(kāi)啟閥需

pkAk?p1A即3pk?p1取臨界條件3pk?p1

17

3pkA1?pKA1?F?pk?F?3.85Mpa

3A1?A2開(kāi)啟最高壓力p1?3pk?11.55Mpa

4-2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？答：不能。

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？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)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為pA=3MPa,pB=1.4MPa,pC=2MPa。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：1）泵的出口壓力PP=2MPa。閥A和閥B,C并聯(lián)，泵的出口壓力為兩個(gè)支路壓力較小者，在系統(tǒng)負(fù)載無(wú)窮大時(shí)，閥B的進(jìn)口壓力是閥C的調(diào)整壓力，即2MPa，而閥A的調(diào)整壓力是3MPa所以此時(shí)泵的出口壓力P=2MPa。

2）泵的出口壓力PP=3MPa。若溢流閥B的遙控口堵住，當(dāng)閥C道通后，其進(jìn)口壓力是2MPa，而此壓力又反饋?zhàn)饔糜陂yB,使閥B的調(diào)整壓力成為pB+pC=3.4MPa，而閥A的調(diào)整壓力是3MPa。此時(shí)，兩者調(diào)整壓力的較小者為泵的出口壓力，即PP=3Mpa。

4-5如下圖，兩系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為pA=4MPa,pB=3MPa,pC=2MPa。當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí)，泵的出口壓力各為多少？對(duì)圖a的系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明溢流量是如何分派的？

解：a）泵的出口壓力PP=2MPa。閥A,B,C并聯(lián)，其中閥C的調(diào)整壓力最低，所以閥C導(dǎo)通，壓力由C決定，所以泵的出口壓力PP=PC=2MPa。

溢流量分派應(yīng)是qC=全部，qA=0;qB=0.

b）泵的出口壓力PP=6MPa。

閥A,B,C串聯(lián)，其中閥B的遙控口接油箱，故B的調(diào)整壓力為pB=0Mpa。當(dāng)

閥C道通后，其進(jìn)口壓力是2MPa，而此壓力又反饋?zhàn)饔糜陂yB,使閥B的調(diào)整壓力成為pB+pC=2MPa，同理，使的閥A的調(diào)整壓力成為pA+pB+pC=6MPa,故泵的出口壓力pp＝6Mpa。

4-6如下圖，溢流閥的調(diào)定壓力為4Mpa，若不計(jì)先導(dǎo)油流經(jīng)主閥心阻尼小

時(shí)的壓力損失，試判斷以下?tīng)顩r下的壓力表讀數(shù)：

1）YA斷電，且負(fù)載為無(wú)窮大2）YA斷電，且負(fù)載為2Mpa

2）3)YA斷電，且負(fù)載壓力為2Mpa解：1）壓力表讀數(shù)為4Mpa。

此時(shí)，閥的遙控口不通油箱，壓力表測(cè)的的為閥的調(diào)整壓力，即4Mpa。

2)壓力表讀數(shù)為2Mpa。

18

此時(shí)，由于系統(tǒng)實(shí)際工作壓力小于溢流閥的調(diào)整壓力，故溢流閥不溢流，壓力表測(cè)的的為實(shí)際工作壓力，即2Mpa。

3)壓力表讀數(shù)為0Mpa。此時(shí)，由于閥的遙控口接通油箱，則作用于壓力表的遙控口油壓為0Mpa，所以壓力表讀數(shù)為0Mpa.

4-7試確定在圖示回路中，在以下?tīng)顩r中液壓泵的出口壓力：

1）全部電磁鐵斷電2）電磁鐵2YA通電，1YA斷電鐵2YA斷電，1YA通

解：1）泵的出口壓力PP=5.5Mpa

此時(shí)，先導(dǎo)溢流閥和直動(dòng)溢流閥串聯(lián)，當(dāng)調(diào)整壓力為0.5MPa的溢流閥導(dǎo)通時(shí)，其入口壓力為0.5MPa，而此壓力又反饋?zhàn)饔糜谙葘?dǎo)溢流閥，使得先導(dǎo)溢流閥的調(diào)整壓力變?yōu)?+0.5=5.5MPa,所以泵的出口壓力為5.5MPa。

2）泵的出口壓力PP=3.5Mpa

當(dāng)泵的出口壓力為3MPa時(shí)，調(diào)整壓力為3MPa的溢流閥導(dǎo)通，此時(shí)，先導(dǎo)溢流閥的開(kāi)啟壓力變?yōu)?，并導(dǎo)通，同時(shí)其出口油壓使得調(diào)整壓力為0.5MPa的溢流閥導(dǎo)通，而此壓力又反饋?zhàn)饔糜谙葘?dǎo)溢流閥，使得先導(dǎo)溢流閥的調(diào)整壓力變?yōu)?+0.5=3.5MPa,所以泵的出口壓力為3.5MPa。

3）泵的出口壓力PP=0.5Mpa

此時(shí)，先導(dǎo)溢流閥的遙控口接通油箱，其開(kāi)啟壓力變?yōu)?，所以泵的出口壓力為0.5MPa

4-8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(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？

2）當(dāng)泵出口壓力由于工作缸快進(jìn)，壓力降低到1.5Mpa時(shí)（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(dòng)時(shí)，A.B.C點(diǎn)壓力各為多少？

19

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(shí)升高，當(dāng)升高到減壓閥的調(diào)定壓力時(shí)，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;減壓閥閥口處于開(kāi)啟狀態(tài)。

當(dāng)泵的出口壓力降到1.5Mpa時(shí)，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;減壓閥閥口開(kāi)啟，即相當(dāng)于一個(gè)通道，所以PA=PB=1.5MPa;由于單向閥的作用，C中的壓力仍為方才的壓力，即2.5MPa。

3）PA=PB=PC=0Mpa；減壓閥閥口處于開(kāi)啟狀態(tài)

當(dāng)夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載壓力PL=0MPa,由于PL小于減壓閥的調(diào)整壓力，所以減壓閥閥口全開(kāi)，PC=PB=PL=0MPa;由于溢流閥閥口關(guān)閉，所以PA=PB=0MPa

4-9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1.5MPa，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)期間和碰見(jiàn)死檔板后A.B處壓力；

2）假使減壓閥的外泄油口堵死，活塞碰見(jiàn)死檔板后A.B處壓力。

答：1）活塞在運(yùn)動(dòng)期間，PA=PB=1MPa

活塞運(yùn)動(dòng)期間，由于負(fù)載壓力小于減壓閥調(diào)整壓力，使得減壓閥閥口處于開(kāi)口狀態(tài)，所以PB=PA,同時(shí)B點(diǎn)壓力低于溢流閥調(diào)整壓力，使得該閥關(guān)閉，所以PA=PB=1MPa

活塞碰見(jiàn)死檔板后，PA=1.5MPa，PB=5MPa此時(shí)，由于泵的流量繼續(xù)輸出，使得A點(diǎn)壓力升高，當(dāng)A點(diǎn)壓力升高到大于減壓閥調(diào)整壓力時(shí)，減壓閥工作，使得PA穩(wěn)定在1.5MPa；因缸已中止運(yùn)動(dòng)，故沒(méi)有經(jīng)減壓閥閥口通向缸的流量，隨著泵流量的輸出，只有一小股經(jīng)減壓閥泄油口回油箱的流量，所以，B點(diǎn)壓力很快憋高，并最終把溢流閥閥開(kāi)，使B點(diǎn)壓力穩(wěn)定在該閥的調(diào)整壓力，即5MPa。

2）PA=PB=5MPa

把減壓閥外泄油口堵住后，增大了閥心彈簧腔的壓力，活塞碰見(jiàn)死檔板后，隨著泵流量的繼續(xù)輸出，使得減壓閥閥口開(kāi)啟，A點(diǎn)B點(diǎn)壓力很快憋高，最終開(kāi)啟溢流閥，使得A點(diǎn)和B點(diǎn)壓力穩(wěn)定在該閥的調(diào)整壓力，即5Mpa。。

22

4-10如下圖的減壓回路，一只液壓缸無(wú)桿腔，有桿腔的面積分別為100cm,50cm,最大負(fù)載F1=14000N,F2=4250N,背壓p=0.15MPa,節(jié)流閥的壓差Δp=0.2MPa,求：1）A,B,C各點(diǎn)壓力（忽略管路阻力）；2）泵和閥1，2，3應(yīng)選多大的額定壓力？

3）若兩缸的進(jìn)給速度分別是V1=3.5cm/s,V2=4cm/s,泵和閥的額定流量應(yīng)選多大？

解：1）由上面的缸的活塞受力平衡，可有

-4

Pc=F/A1=14000/(100×10)Pa=1.4MPa

A處壓力與C處壓力相差節(jié)流閥的壓差，

20

q0?CdA02?P??CdA02P20??A2V

?40?10?4?0.18/60m3/s?12?10?6m3/s（2）

兩式相比得q0?2P2023.8?q1??12?10?6m3/s?44.1?10?6m3/sP210.8q044.1?10?6V???0.011m/s?66cm/min?4A240?106.5如教材6-9a所示的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，已知液壓泵的供油流量

，液壓缸無(wú)桿腔面積qp?6L/min，溢流閥調(diào)定壓力pp?3.0MpaA1?0.03?10?4m2，負(fù)載為4000N，節(jié)流閥為薄壁孔口，開(kāi)口面積為AT?0.01?10?4m2,Cd?0.62,??900kg/m2，求

1）活塞的運(yùn)動(dòng)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(kāi)口面為和時(shí)，分別計(jì)算液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度和以溢流閥的溢流量

解：1）液壓缸活塞平衡方程為：P1A1?FP1?F4000?Pa?2MPa?4A120?10設(shè)泵出口壓力Pp?PY，則節(jié)流閥過(guò)流量

q?CdAT2?P2?(3?2)?10?6?0.62?0.01?10??900?4?53?33?2.92?10m/s?qP?0.1?10m/s所以，溢流閥穩(wěn)定溢流，活塞運(yùn)動(dòng)速度

q2.92?10?5V??m/s?14.6?10?3m/s?4A120?102）溢流閥溢流量

qy?qp?q?0.1?10?2.92?10m/s?0.7?10m/s回路效率

31

?3?53?43

FV4000?14.6?10?3?c???19.4%6?3p?q?3?10?0.1?103）當(dāng)AT?0.03?10?4m2時(shí)同1）節(jié)流閥過(guò)流量

2?(3?2)?10?6q節(jié)1=0.62?0.03?10?=8.67?10-5m3/s

可有

PA=Pc+0.2MPa=1.6MPa由下面的缸的活塞桿力的平衡，可有PBA1=F2+PA2

所以PB=（F2+PA2）/A1

－46－4=(4250+50×10×0.15×10)/100×10Pa

＝0.5MPa

2）為了回路能符合要求，并保證安全，泵和閥1，2，3的額定壓力均應(yīng)按系統(tǒng)地最大工作壓力選取，選標(biāo)準(zhǔn)值2.5MPa。

3）流入上面液壓缸的流量

q1?V1A1?3.5?10?100?10m3/s?21l/min流入下面液壓缸的流量

q2?V2A1?4?10?2?100?10m3/s?24l/min流經(jīng)背壓閥的流量

?23q背?V2A2?4?10?100?10m/s?12l/min

?4?2?4?4由于兩個(gè)液壓缸不同時(shí)工作，應(yīng)選擇q泵、q溢、q節(jié)、q減=25l/min，q背=16l/min

4-11如下圖的回路，順序閥的調(diào)整壓力px?3Mpa，溢流閥的調(diào)整壓力

py?5Mpa，問(wèn)在以下?tīng)顩r下A.B壓力為多少？

1）液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載壓力pl=4Mpa時(shí)；2）如負(fù)載壓力pl變?yōu)?Mpa時(shí)3）活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)

當(dāng)B點(diǎn)壓力達(dá)到3MPa時(shí)，順序閥開(kāi)啟，而要使缸運(yùn)動(dòng)，泵的輸出壓力必需大于等于4MPa，此時(shí)，溢流閥關(guān)閉，PA=PB=4MPa。

2）PA=1MPa，PB=3MPa

此時(shí)，只需順序閥開(kāi)啟，且使A點(diǎn)壓力等于負(fù)載壓力1MPa即可，所以PA=1MPa，PB=3MPa。

3)PA=PB=5MPa

液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，順序閥始終保持開(kāi)啟，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到右端不動(dòng)時(shí)，由于泵的流量繼續(xù)輸出，從而使得A、B點(diǎn)壓力同時(shí)升高，當(dāng)達(dá)到溢流閥的調(diào)整壓力5MPa時(shí),溢流閥溢

流定壓，此時(shí)，PA=PB=5MPa。

4-12如下圖系統(tǒng)，缸Ⅰ,Ⅱ上的外負(fù)載力F1=20000N,F2=30000N，有效工作面積

2

都是A=50cm,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？

21

解：1）P溢>P順>6MPa

缸Ⅱ動(dòng)作時(shí)需要的壓力為：

-4

P=F2/A=30000/50×10pa=6Mpa

要保證回路正常工作，需P溢>P順，而要保證缸Ⅱ先于缸Ⅰ動(dòng)作，需順序閥的調(diào)定壓力大于缸Ⅱ動(dòng)作時(shí)需要的壓力，即P順>6MPa。綜上述得P溢>P順>6MPa

2）順序閥的出口壓力:4MPa,順序閥的進(jìn)口壓力為該閥的調(diào)整壓力（>6MPa）缸Ⅰ動(dòng)作時(shí)需要的壓力為：

-4

P=F1/A=20000/50×10pa=4Mpa

所以，順序閥的出口壓力應(yīng)為4Mpa;要保證順序閥開(kāi)啟工作，順序閥的進(jìn)口壓力為該閥的調(diào)整壓力（>6MPa）。

4-13如下圖的回路，順序閥和溢流閥串聯(lián)，調(diào)整壓力分別為pX和pY,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）Px>Py時(shí),PP=Px;PxPy時(shí)，因負(fù)載無(wú)窮大，在順序閥入口油壓憋到順序閥調(diào)整壓力時(shí)，順序閥開(kāi)啟并

開(kāi)啟溢流閥，此時(shí)，泵的出口壓力PP=Px

當(dāng)Px

E）對(duì)活塞列平衡方程：

PA11?F2?0.3MPa?A2

10000?0.3?106?25?10?4Pa?2.15MPa則P1??450?10設(shè)泵出口壓力是溢流閥調(diào)定壓力，則節(jié)流閥壓差：?P?PP?P1?2.4?2.15MPa?0.25MPa流過(guò)節(jié)流閥流量：

q?CdA02?P?2?0.25?1063?0.62?0.08?10?m/s870?4?1.189?10?4m3/s?qP所以溢流閥溢流，液壓泵工作壓力2.4MPa

活塞運(yùn)動(dòng)速度：

q1.189?10?4V???0.024m/s?142.7cm./min?4A150?10F）與e類(lèi)似，P1?2.15MPa?P?0.25MPa流過(guò)節(jié)流閥流量：

q?CdA02?P?2?0.25?1063?0.62?0.15?10?m/s870?4?2.239?10?4m3/s?13.37L/min?qP顯然不可能，由此知節(jié)流閥不起節(jié)流作用，活塞實(shí)際速度為：

qP10?103V??cm/min?200cm/min

A150節(jié)流閥前后壓差：

22?q????87010?10?3?P????pa???4?2?CdA0?2?60?0.62?0.15?10??0.24MPa泵實(shí)際工作壓力：

P??P?P1?(0.14?2.15)Mpa?2.29MPag）對(duì)活塞列平衡方程：P1A1?F2?P1?節(jié)流閥前后壓差：?P?P1?2MPa

26

F210000?Pa?2MPa?4A150?10

流過(guò)節(jié)流閥流量：

q?CdA02?P?2?2?1063?0.62?0.01?10?m/s870?4?0.42?10?4m3/s所以，溢流閥關(guān)閉，泵工作壓力為2MPa。

活塞運(yùn)動(dòng)速度為：

3qP?q?10?2.52??10V???149.6cm/min

A150H）對(duì)活塞列平衡方程：

PA11?FL?P1?2MPa節(jié)流閥前后壓差：

?P?P1?2MPa流過(guò)節(jié)流閥流量：

q?CdA02?P2?2?106?0.62?0.05?10?L/min?870?4?11.25L/min顯然不可能，由此知節(jié)流閥不起節(jié)流作用。

節(jié)流閥實(shí)際壓差：

?qP????87010?10?3?P????Pa???4?2?CdA0?2?60?0.62?0.05?10??1.26MPa故泵工作壓力為1.26MPa。

由于節(jié)流閥不起節(jié)流作用，泵輸出的流量全部經(jīng)節(jié)流閥流回油箱，故活塞運(yùn)動(dòng)速度V=0。

24-17如下圖回路中，A1?2A2?50cm，溢流閥的調(diào)定壓力py?3Mpa，試回復(fù)

22以下問(wèn)題：

1）回油腔背壓p2的大小由什么因素來(lái)決定？

2）當(dāng)負(fù)載FL?0時(shí)，p2比p1高多少？泵的工作壓力是多少？3）當(dāng)泵的流量略有變化時(shí)，上述結(jié)論是否需要修改？

解：1）對(duì)活塞列平衡方程：

PA11?FL??PA2

其中，P1由溢流閥調(diào)定，?P=P2，所以P2由FL決定。

2）由上述方程得