第一章

1-1某液壓油在大氣壓下的體積是50x10-3》,當(dāng)壓力上升后，其

體積減少到49.9x1Of加，取油壓的體積模量為K=700.0M〃a,

求壓力上升值。

解：AV=V'-=49.9x10-3-50x10-3=-1x10-4w3

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TMON-cm,試求其油液的動(dòng)力粘度。

解：外筒內(nèi)壁液體粘度：

1-4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：F力受到液體粘性的影響，依

據(jù)液體的粘性有

F=Ff=〃A(du/dy)

題1-4圖

其中，A為活塞表面積，A=JIdL

又du/dy=v/h=v/{(D-d)/2}

所以

F=〃A(du/dy)=〃XJidLXv/{(D-d)/2)=0.065X3.14X

11.96X0.01X14X0.01X2X0.5/((12-11.96)X

0.01)=8.54N

1-5如圖所示，一具有肯定真空不度的容器用一根管子倒置一液

面及大氣相通的水槽中，液體及大氣相通的水槽中，液體在管中

上升的高度h=lm,設(shè)液體的密度為

2=1000口//，試求容器內(nèi)真空度。

解：取水槽液面為基面。列出靜力學(xué)基本方

程：

=3

則真空度為：Pa~PPgh=1000x9.8x1=9.8x10pa

1-7液壓缸直徑D=150mm,柱塞直徑d=100mm,液壓缸中充溢油

液。假如柱塞上作用著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：

1-8圖示容器A中的液體的密度PA=900Kg/m3,B中液體的密度

為PB=1200Kg/m3,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：此為靜壓力問題，可列出靜壓力平衡方程解決:

PA+PASZA—PsgZB+P水銀gh+PB

所以△P[\B=PA—PB=PBgZB+P水銀gh—PA

gZA

因?yàn)?6厘米局水銀柱為Po

則60毫米高水銀柱形成的壓力P=(60/760)XPo

5

所以(取g=10P0=10Pa)

APAB=1200X10X180X10-3+60/760X105-900X10X200X10

=2160+7.89X103-1800=8250Pa

1-9如圖所示，已知水深H=10m,截面a=0.02m2,4=QO4相2,求孔

子的出流流量以及點(diǎn)2處的表壓力（取3=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:

由于1截面及大氣接觸，則0=A,

且有連續(xù)方程：ViAt=V2A2=q

則2處的表壓力即

P=P2-pa=pgH=1x103x10x1（）=0.1監(jiān)出

1-11有一液壓缸，流量為25L/min,吸油管直徑25mll1,泵的吸

油口比油箱液面高出400mm。如只考慮吸油管中的沿程壓力

62

損失，油液的運(yùn)動(dòng)粘度為SOxio-m/s,油液的密度為

900依/加，問泵的吸油腔處的真空度為多少？

解：如圖，對(duì)1T截面和2-2截面建立實(shí)際能量方程：

1-12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)粘度枯度X1（E6nl2/s,油液密度p=900kg/m3o吸油

管直徑d=60厘米，并設(shè)泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù)€

=0.2,吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失ApuO.OWWPa。如盼望

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視不計(jì)）

J解：以油池液面為基準(zhǔn)，定為1—1截面，泵

吸油處為2-2截面泵吸油口液體流速：

61-12圖

_2-6

V2=4q/JIdMX150X107(JiX60XIO)

=53.lm/min=O.89m/s

-6

Re=V2d/v=0.89X60X10-7(34X10)=1570.6<2320

故油在管中為層流流淌。

X=75/Rel=h

2

所以沿程壓力損失為AP.\=入X(1/d)XpXV2/2

二(75/1570.6)X(h/0.6)X

(900X0.8972)

=28.4h

2

局部壓力損失為AP,MXpXV2/2=0.2X900X

0.8972=71.3Pa

所以全部壓力損失為AP=APA+AP.+AP口

2

所以Pb=Pa—P泵=Pgh+PV2/2+AP<0.04MPa

帶入數(shù)字解得H<2.36m

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(0=1000處/川)

解：設(shè)導(dǎo)板對(duì)射流的作用力為F，，由動(dòng)量方程得：

其中，匕乃大小均為V，方向相差90度，由圖不

v-V2Vj方向及匕成135度.

其方向及水平方向7成135度

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30xM「a』的液體,流量為q=20L/min,

液體的密度P=900kg/〃/，問液流在兩流通截面上的平均流

速及雷諾數(shù)。

解：

1-16運(yùn)動(dòng)粘度-40Xl()-6m2/s的油液通過(guò)水平管道，油液密度

P=900kg/m3,管道內(nèi)徑d=10mm,l=5m,進(jìn)口壓力P尸4.OMPa,

問流速為3m/s時(shí)，出口壓力P2為多少？

解：由于油在水平管道中流淌，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿

程壓力損失：

APx=/lX(1/d)X0乂丫/2其中4=75/&Re=vd/v

=75Pvlv/2d2

=75X900X40X10-6X5X3/(2X10X10-3X10X10

-3)

=0.2025MPa

所以P2=Pt-APx=4-0.2025=3.80MPa

1T7試求如圖所示兩并聯(lián)管的流量各為多少？已知總流量

q-25L/Ulin,dx=50mm,d2=100mm,lx=30m/?/,l2=50mm,彳段設(shè)沿程壓

力損失系數(shù)4=0.04,否=0.03,則并聯(lián)管路中的總壓力損失等于

多少？

/h也解：設(shè)兩并聯(lián)管中的流量是名,%,,則

[T]\右

n———__1_-_-_--_-_--_-_--_-_--_'-_-_-_-_-_侶4=彷+%，

h4

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

則：Ml=Ap.2

△p=△/f=Ap^2-19.6pa

1-19圓柱形滑閥如圖所示：已知閥芯直徑d=2cm,進(jìn)口液壓

Pl=9.8pa,出口液壓p?=0.9Mpa油液的密度

p=900伙/加,通過(guò)閥口時(shí)的流量系數(shù)Q=0.65,閥口開度x=0.2cm,

求流過(guò)閥口的流量。

解：當(dāng)閥的開口較小時(shí)，可看作薄壁小孔，閥口的流量截面

積：4=ndx

流過(guò)閥口的流量：

1-20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

及缸套同心，油液的運(yùn)動(dòng)粘度U=0.784XW3Pa.s,問柱塞下落

0.1m所需的時(shí)間。

解：此問題為縫隙流淌問題，且為環(huán)形縫隙

3

所以有qo=-ndhAp/12U1+Jidhu0/2

其中h=(D-d)/2=0.05X10-3m

2

qo=UoA=Uo口d?/4Ap=4F/(Jid)uo=O.1/t

有0.1“/(4t)=(4FJidh3/12u1Jid2)+(0.1ndh/2t)

分別帶入數(shù)字，則有t=20.8s

1-21在始終徑D=25mm的液壓缸中放置著一個(gè)具有4條矩形截面

("切槽的活塞，液壓缸左腔表壓為〃=0.2M網(wǎng)，右腔直接回油箱,

設(shè)油的粘度〃=30x10-3pa應(yīng)進(jìn)口處壓力損失可以忽視不計(jì),試確定

由液壓缸左腔沿四條槽泄露到右腔去的流量，已知槽的尺寸是

a=2mm,h=\mm.l=120mm。

解：由題意得，四條槽可以看作四個(gè)瘦長(zhǎng)孔。

2X2X1

水力直徑dH=也^==1.33mm

a+b2+1

則所求的流量：

1-23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d-20mni,壁厚G=鋼的彈性模量E=2.2xIO，

解：壓力沖擊波的傳播速度C：

(1)閥瞬間關(guān)閉，屬于直接沖擊：

(2)t=0.02>(屬于間接沖擊

(3)t=0.051,屬于間接沖擊

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。

解：a)〃=0b)〃=oc)〃=

d)p=￡e)p=2

AV?,

2-2如圖所示，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P、.，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？

、口F答：當(dāng)閥A流通截面小于某一值時(shí)，P維持Py,

'K

1--?n

B打開。

C閥A流通截面接著增大，增大到最大值時(shí),

,―?P=0,B不打開。

題2-2圖

2-3試分析影響液壓泵容積效率〃，的因素。

答：容積效率表征容積容積損失的大小。

由小=且=1一包可知：泄露量.越大，容積效率越小

%Z

而泄露量及泵的輸出壓力成正比，因而有

小3=3由此看出，泵的輸出壓力越高，泄露系數(shù)越

大，泵排量越小，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nm=0.90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F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通常將零壓力下泵的流量作為志向流量，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

—=100.7/106=0.95=95%

②泄漏流量△q只于壓力有關(guān)，由于壓力沒變所以則有

qJ=qn//n=100.7X500/1450=34.7L/min

③當(dāng)n=1450r/min時(shí)，

5

P=pq/(nvr1m)=25X10X100.7X107(60X0.95X

0.9)=4.91kw

當(dāng)n=500r/min時(shí)，

P=pq/(nvn)=25X105X34.7X107(60X0.95X

0.9)=1.69kw

2-4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；

⑵泵的容積效率；

(3)泵的機(jī)械效率；

⑷泵在額定工況下，所需電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率；

⑸驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速。

解：①qt=Vpn=168X950=159.6L/min

②nv=q/qt=150/159.6=93.98%

③Qm=〃/n、=0.87/0.9398=92.57%

6

④P=pq/7=29.5X10X150X107(60X0.87)

=84.77kw

⑤因?yàn)椤?Pq/T3

所以T=pq/〃3

=pq/(27Jin)

=29.5X106X150X103/(2X0.87X3.14X950)

=852.IN.m

2-6分析雙作用葉片泵配油盤的壓油窗口端開三角須槽，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，從而消退泵

內(nèi)液壓急劇變化，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，配油盤上封油區(qū)夾角為

￡,定子區(qū)表面曲線圓弧段的夾角為B,它們之間應(yīng)滿意

怎樣的關(guān)系？為什么？

答：為了保證配油盤的吸，壓油窗口在工作中能隔開，必需

￡>2JI/Z；

為了防止產(chǎn)生困油，氣穴現(xiàn)象，必需B之￡。

2-8試分析外反饋壓力式變量葉片泵q-p特性曲線，并敘述改變

AB段上下位置，BC段的斜率和拐點(diǎn)B的位置的調(diào)整方法。

答：AB段是泵的不變量段，這由于月〉八是常數(shù)，壓力增

加時(shí)，泄漏量增加，實(shí)際輸出量略有減少，BC段，泵的實(shí)際輸

出流量隨著工作壓力增加而減少。調(diào)整流量調(diào)整螺釘b,可改變

泵的最大流量。AB段曲線上下平移；變更剛度不同的彈簧,

則可以改變BC段的斜率，彈簧越軟，BC段越陡，調(diào)整彈簧預(yù)壓

量X,便可改變P,和P1mx的值，工作壓力p,=^x0/Ar,BC段左右

平移。

第二早

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-(D2-d2)V=^-=-------受拉，液壓缸

4A.Q—/)

左移

對(duì)于圖bF=pd』=L」l-受壓，液壓缸

4A"

4

右移

對(duì)于圖CF=p/工v=g受壓,液壓缸

4A0

4

右移

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,=100cm2,有桿腔面積A2=80cm2,缸1輸入壓力P=0.9MPa,

輸入流量qi=12L/mino不計(jì)損失和泄漏，試求：

①兩缸承受相同負(fù)載時(shí)(F.=F2),負(fù)載和速度各為多少?

②缸1不受負(fù)載時(shí)(E=0),缸2能承受多少負(fù)載？

③缸2不受負(fù)載時(shí)任2=0),缸1能承受多少負(fù)載？

p

F解：①

~')——*irjF―_L__—_I/Fi=PA—P2A?

A'~一

」"一」一■FzfA]

P\qPz」

題3-2圖因?yàn)镕!=F2

所以PA—P2A2=PZAI

64-4

0.9X10X100X10-P2X80X10=P2X100X10

6

P2=0.5X10Pa

6-4

則有FI=F2=P2AI=0.5X10X100X10=5000N

%=q/AF12X10-3/(100X10-4)=i.2m/min

因?yàn)閂iA?=V2Al

所以V2=ViA2/A,=0.96m/min

(2)F]=P1A1—P2Aa=0

所以P2=PA/A2=l.125MPa

64

F2=P2A1=1.125X10X100X10=11250N

③F?=P2Al=0所以0

所以F產(chǎn)PA=0.9X1()6x90X10-4=9000N

3-3圖示液壓缸，輸入壓力為PL活塞直徑為D,柱塞直徑為d,

求輸出壓力P2，為多少？

r-H—.——,..解：由受力可知：

1?--T」

j―L；?3-4差動(dòng)連接液壓缸，無(wú)桿腔面積A,

I

%J外=i00cm2,有桿腔面積A2=40cm2,

輸入油壓力p=2MPa,輸入流量q=40L/min,全部損失忽視

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因?yàn)镕=Pl(A,—A2)nm

所以Fmax=P,X(AI-A2)XI

=2X106X(100-40)X1O-4X1

=1.2X10-4N=12kN

-,

②V=q/(A1-A2)=40X10"7(60X60X10)=1/9m/s

VA]=V管A管

所以A管=(1/9)X100X1074=JId2/4

有d=18.8mm

應(yīng)取20mm

3-5圖示一個(gè)及工作臺(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,do=3Omm,

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：依據(jù)動(dòng)量定理，F(xiàn)t=mv2-mvi

E------------------------丁

-'~?所以F總初刖一Vi)/t=980X7/(0.2X

-a*k

0.60)=571.67N

一工作臺(tái)開始上升時(shí)

3-5

F-G-Ff=F總

貝ijF=F總+G+Ff=571.67+980X10+1960=12331.67N

又依據(jù)柱塞缸推力公式可得F=pnd/nm/4,n〕i留意此處

應(yīng)取d0=30mm

2

p=4F/JId0=4X12331.67/[3.14X(30X

-32

10)]=17.45Mpa

又依據(jù)柱塞缸速度公式v=4qnJJIdo2,n=1可得

q=〃9/4=3.14X(30X103)2X7X1074=4.95L/min

3-6一單桿油壓快進(jìn)時(shí)采納差動(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.lm/s,工作時(shí)桿受壓，推力

為25000No已知輸入流量q=25L/min,背壓p2=02Mpa,

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)由匕=~^/其中Za1

7td

取d=75mm

因?yàn)榭爝M(jìn)快退得速度相同，所以D=V2^,=103nim,取D=105mm

(2)45號(hào)鋼4=600Mpa,[a]=600/5=UOMpa

設(shè)此時(shí)為薄壁

P、0_1.5x3x1052mm

2X120取

G=2.5

其中PV的值，查表8-7可取為3Mpa

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％=1450r/min,機(jī)械效率nmp=0.9,容

積效率*p=0.9,馬達(dá)排量Vm=10mL/r,機(jī)械效率

0.9,容積效率n?,=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。

驅(qū):

(DPppVpnp/nfflP

=10X106X10X106X1450/(60

=2.69Kw

66

②PtB=pvnnvp=10X10X10X10X1450X0.9/60

=2.18Kw

③泵的輸出等于馬達(dá)的輸入量

Vmnm/nvm-vpnpnvP

所以nni=vPnPnvpnJvm

=10X106X1450X0.9X0.9/(10X10-6)

=1174.5r/min

馬達(dá)的輸出功率

P=pvnn/(10-0.2)X106X10X10-6X(1174.5/60)

X0.9=1.73KW

馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩

T=p/2nn=1730/(2X3.14X(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

匕max=115〃4/r,轉(zhuǎn)速%=1000r/min,機(jī)械效率叩=0.9,總效

率為=0.84;馬達(dá)排量VpmM=148〃遼/r,機(jī)械效率0.9，總效

率為=0.84,回路最大允許壓力p,=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：泵的流出流量等于流入馬達(dá)的流量qp=qm

即有％展%,=端%?

輸出轉(zhuǎn)矩T=—PM,5=一x8.3xIO。x148x10"x0.9=1762V-m

2乃1m2%

輸出功率Po=2兀n,〃T=2%x676'x176=12.5kw

60

驅(qū)動(dòng)泵所需的轉(zhuǎn)矩T="J=PHmax=168.8N.W

2叫“p2兀7叩

3-9圖示為變量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng)，低壓協(xié)助泵輸出壓力

Py=0.4Mpa,泵的最大排量Vpmax=100mL/r,轉(zhuǎn)速

%=1()()()//min,容積效率%=0.9,機(jī)械效率％=0.85。馬

達(dá)相應(yīng)參數(shù)為匕,“,=50祉/「，，?7n=0.95,%0.9。不計(jì)管

道損失，當(dāng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為7；“=40N.加，轉(zhuǎn)速為

%,=160"min時(shí)，求變量泵的排量，工作壓力和輸入功率。

-------；PM解：泵的流出流量等及流入馬達(dá)的流量

0Q…

國(guó)覃工由馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm=*PV.小

0由%=吟得

1P

%匕1000x9.36=173ml/s

%,60x0.9

功率與=〃必=173x10"x5.98x1()6=i.03癡

第四章

4-1圖4-115所示液壓缸，4=30加2,4=12()c/"2,尸=3()()(X)N,液

控單向閥作用鎖以防止液壓缸下滑，閥的限制活塞面積

是閥心承受面積A的3倍。若摩擦力，彈簧力均忽視

不計(jì)，試計(jì)算須要多大的限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(duì)剛缸體作受力分析有

《4-分一

由于限制面積4為閥心承壓面積的3

倍

故開啟閥需

AANPiA即3PkNP\取臨界條件3Pk=Pl

開啟最高壓力p、=3pk=\\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

能否隨意選定?

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，將T通路及B通路接成共路

作二位二通，將B通路及A通路接通，且將A通路及T通路

接通

4-4圖4-116所示系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為

pA=3MPa,pB=l.4MPa,pc=2MPao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)系統(tǒng)起愛護(hù)作用。A支路的調(diào)整壓力為

3MPa,當(dāng)C限制B的遙控口時(shí)，BC支路的

最大穩(wěn)定壓力為C的調(diào)整壓力，即2MPa。

系統(tǒng)的穩(wěn)定壓力為較小值，即2MPa,所以

此時(shí)泵的出口壓力P=2MPa。

若溢流閥B的遙控口堵住，此時(shí)BC支路的

調(diào)整壓力為兩者調(diào)整壓力之和即3.4MPa0

A支路的調(diào)整壓力為3MPa。同樣保持較小

值，此時(shí)，由A起安全閥作用，使系統(tǒng)的出

口壓力維持在3Mpa,即泵的出口壓力P=3

Mpao

4-5圖4T17所示兩系統(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)明溢流量是如何安排的？

解：對(duì)（a）系統(tǒng)：A中K口

接到B閥上,B中K口接至IJC

閥上，則B的溢流壓力由C

來(lái)確定，A的溢流壓力由B確定，所以系統(tǒng)出口壓力保持在C的

溢流壓力即調(diào)整壓力為2Mpa

對(duì)(b)系統(tǒng)：B中K口接油箱，此時(shí)B的調(diào)整壓力為0Mpa。

系統(tǒng)出口壓力應(yīng)等于三個(gè)溢流閥的調(diào)整壓力之和，即4+0

+2=6Mpa。

對(duì)圖a的系統(tǒng)，溢流量安排應(yīng)是QA=全部；qB=0;qc=0.

4-6圖4-118所示溢流閥的調(diào)定壓力為4Mpa,若不計(jì)先導(dǎo)油流

經(jīng)主閥心阻尼小孔時(shí)的壓力損失，試推斷下列狀況下的壓

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

3)YA斷電，且負(fù)載壓力為2Mpa

解：1)YA斷電，電磁閥處于關(guān)

閉狀態(tài)，因?yàn)樨?fù)載為無(wú)窮大，

溢流閥溢流，其兩端的壓力為

4Mpa,即壓力表讀數(shù)為4Mpa.

2)YA斷電，電磁閥關(guān)閉，負(fù)載

只有2Mpa,沒有達(dá)到調(diào)定壓力，故溢流閥不溢流，壓力表讀

數(shù)為2Mpa

3)YA通電，電磁閥打開，產(chǎn)生的吸力和閥的輸出壓力及彈

簧力平衡，故壓力表讀數(shù)為OMpa.

4-8圖4-120所示系統(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？

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？

「小答：1）泵的出口壓力等于溢流閥調(diào)定壓

爐卜朱力時(shí)，夾缸使工件夾緊，由于減壓閥基

"一府本可維持出口壓力恒定，PA=2.5Mpa,等

嬖*于減壓閥調(diào)定壓力，同樣單向閥后的

p,=2.5Mpa,閥口處于關(guān)小狀態(tài)。

2）當(dāng)降到1.5Mpa時(shí)，即PA=PLL5Mp”，閥口處于開大狀

態(tài)，Pc由于原工件的夾緊狀態(tài)未變，則p,.=2.5的?a

3）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,

閥口不工作。

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IMpa,

其它損失不計(jì)，試求：

1）活塞在運(yùn)動(dòng)期間和遇到死檔板后A.B處壓力；

2）假如減壓閥的外泄油口堵死，活塞遇到死檔板后A.B處壓

力。

答:1）活塞在運(yùn)動(dòng)中有PA=1%“，減

壓閥不工作％=lMpa，遇到擋鐵后，減

壓閥相當(dāng)于外負(fù)荷無(wú)窮大，B處壓力為

5Mpa

2）減壓閥外泄油口堵住后，閥口無(wú)法

移動(dòng)，不起減壓作用，pA=pB=5Mpa,溢流閥相當(dāng)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

22

面積分別為100cm,50cm,最大負(fù)載FFMOOON,F2=4250N,背

壓p=0.15MPa,節(jié)流閥2的壓差A(yù)p=0.2MPa,求:

1）A,B,C各點(diǎn)壓力（忽視管路

阻力）；

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Pc=F/A1=14000/（100

X104)=1.4MPa

A處壓力及C處壓力相差節(jié)流閥2的壓差，可有

PA=PC+O.2MPa=1.6MPa

由下面的缸的活塞桿力的平衡，可有

PBA)=F2+PA2

所以PB=(F2+PA2)/A,

=4250+50XIO-4XO.15X107100X10-4

=0.5MPa

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

2.5MPa額定壓力。

4T1圖4-123所示回路，順序閥的調(diào)整壓力p,=33溢流閥的

調(diào)整壓力P,=5Mpa，問在下列狀況下A.B壓力為多少？

1）液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載壓力p,=4Mpa時(shí)；

2）如負(fù)載壓力p,變?yōu)镮Mpa時(shí)

3）活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)

解：（1）p,=4Mpa由于A點(diǎn)及液壓缸連

通,則PA=4MP。，PA>Px，此時(shí)順序閥

應(yīng)為開啟狀態(tài)，pB=PA=4Mpa

（2）pt=\Mpa,pA=Pi=\Mpa,pA<px

順序閥關(guān)閉，由于馬達(dá)處于工作狀態(tài),

PB=3Mpa

⑶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

閥開啟，油道中壓力最高。因溢流閥的調(diào)整壓力為5Mpa,

即油道中最高壓力為5Mpa,PA=PB=5Mpa

4-12圖4-124所示系統(tǒng)，缸I,H上的外負(fù)載力

2

FF20000N,F2=30000N,有效工作面積都是A=50cm,要求缸II

先于缸I動(dòng)作，問：

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？

解：1）缸n承受力F2,動(dòng)作時(shí)

4

P=F2/A=30000/50X10=6Mpao

所以P溢＞P順＞6Mpa

由于要保證缸H先于缸I動(dòng)作，而缸I承受FK缸H承受力

F2O因此，順序閥的調(diào)定壓力要小于溢流閥，則順序閥

的調(diào)定壓力應(yīng)大于或等于Fz作用使缸n產(chǎn)生的壓力，

所以P給P順＞6Mpa

2）缸I承受力動(dòng)作時(shí)

-,

P=F1/A=20000/50X10=4Mpa

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H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

4-13圖4-125所示回路，順序閥和溢流閥串聯(lián)，調(diào)整壓力分別

為Px和P,,當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí)，問:

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

自國(guó)序閥，后溢流閥，則泵的出口壓力為兩者中

壓力較大的一者（順序閥的出口壓力由負(fù)荷

題4-13圖

確定）所以若Px>Py,則P『Px,

若Px〈Py,則P十Py。

2）調(diào)換位置，則成為先通過(guò)溢流閥后通過(guò)順序閥，則壓力

應(yīng)等于其兩者壓力求和，

P『Px+Py。

4-14圖4T26a,b回路參數(shù)相同，液壓缸無(wú)桿腔面積A=50cm2,負(fù)

載冗=100007V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)到終端停止時(shí)A,B兩處的壓力

布F1000

解：p>=—L=-----=2Mpa

LA50x107"

（a）活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，B處的壓力為

2Mpa,A處的壓力也為2Mpa,活

塞運(yùn)動(dòng)到終端停止時(shí)，A處的壓

強(qiáng)為5Mpa,B處為3Mpa

（b）活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，AB處的壓強(qiáng)為

2Mpa,停止時(shí)，PA=3Mpa,PB=2Mpa

4-17圖4-129所示回路中，4=24=50所2,溢流閥的調(diào)定壓力

p、=3Mpa,試回答下列問題:

1）回油腔背壓P,的大小由什么因素來(lái)確定?

2）當(dāng)負(fù)載巴=0時(shí)，幺比乩高多少？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)論是否須要修改?

解：（1）回油腔的背壓％由負(fù)載左來(lái)

確定；

(2)當(dāng)a=0時(shí)，由于溢流閥的調(diào)定壓力p=3磔4,故

p=3Mpa,tsP=P,即有〃2-Pi=3Afpa,此時(shí)泵的工作壓力，

p='p=3Mpei

⑶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，無(wú)需修改。

4-18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(dòng)速度恒定，在液壓缸進(jìn)口處運(yùn)

用一個(gè)調(diào)速閥。如將泵的工作壓力調(diào)到其額定壓力6.3MPa,

試問這是否合適？

解：不合適。太大了，將引起速度不恒定

所以P=F/A=40000/l()2=4Mpa

不計(jì)管道壓力損失，P=4.4~4.5Mpa

4-19圖4-130所示為插裝式錐閥組成換向閥的兩個(gè)例子。假

如閥關(guān)閉時(shí)A,B有壓差，試推斷電磁閥通電和斷電時(shí)，圖

a和b的壓力油能否開啟錐閥而流淌，并分析各自是作何種

換向閥運(yùn)用的。

答：插裝式錐閥組成換向閥作二位二通閥運(yùn)用，且閥關(guān)閉時(shí)

AB有壓力差。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，對(duì)于a圖，限制口C

接限制壓力，閥心開啟，此時(shí)C接油箱，P“>PA油液從

B^A，換向閥相當(dāng)于一開關(guān);對(duì)于b圖，閥心開啟,PA>PB，

油液電磁鐵斷電時(shí)，二位三通電磁閥不工作，閥

心關(guān)閉，對(duì)于a,b圖，AB均不流通。

第八早

6-1在圖示回路中，若溢流閥的調(diào)整壓力分別為

pyl=6Mpa,pv2=4.5Mpa。泵出口處的負(fù)載阻力為無(wú)限大，試問在

不計(jì)管道損失和調(diào)壓偏差時(shí)：

1）換向閥下位接入回路時(shí)，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C

點(diǎn)的壓力各為多少？

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？

解：1）換向閥下位接入回路時(shí)，即關(guān)閉人的外泄油口。不

起作用，則

2）換向閥上位接入回路時(shí)，p,2開始工作,又由于?＜為，則

Pc起調(diào)壓作用pp=py2=4.5Mpa,pB=4.5Mpa,pc=OMpa。

6-2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=15X10-4,溢流閥調(diào)整值為Pp=4.5MPa,兩個(gè)減壓閥的

調(diào)整壓力分別為%=3.5MPa和睦=2MPa,如油液流過(guò)減

壓閥及管路時(shí)的損失可略去不計(jì)，試確定活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)和停

在終端位置處時(shí)，A,B,C三點(diǎn)壓力值。

解：運(yùn)動(dòng)時(shí)，Pc=F/A=1200/

(15X10-4)=0.8MPa

S6-2圖兩個(gè)減壓閥并沒有起

減壓作用PA=PB=Pc

停在終端位置時(shí)，C