液压与气动练习题

液压与气压传动作业及解答 1

第二章 作业：

【1】 2-4什么是压力？压力有哪几种表示法？液压系统的工作压力与外界负载有什么关系？ 答：（1）液体单位面积上的法向力

（2）绝对压力、相对压力（真空度） （3）工作压力由外界负载决定

【2】 2-12如图液压泵的流量q=60L/min，吸油管的直径d=25mm,管长l=2m,滤油器的压力降为0.01MPa(不计其他局部损失)。油液运动粘度为142mm2/s,密度为900kg/m3,空气分离压为0.04MPa.求泵的最大安装高度Hmax?

解：如图取1-1、2-2界面为控制面，按流线方向列能量方程有：

pa???1v122?p2??2?2v22?gh??p??4q4?10?3(m3/s)其中：v1?0,v2?2??2.04(m/s)?d??0.025(m)vd2.04?0.025Re?2??359?2320?管内为层流??2?242?1.42?10(m/s)l?v2752900?2.042又?pl???????31298(pa)d23590.0252??p???p???pl?10000?31298?41298(pa)pa400002?2.04241298代入方程有：???9.8h??hmax?1.696(m)??2?

液压与气压传动作业及解答 2

第三章 作业：

[1] 3-3提高齿轮泵的工作压力需解决的关键问题是什么？ 答：径向不平衡力、泄漏

[2] 3-7限压式变量泵有何特点？适用于什么场合？用何方法来调节其流量—压力曲线形式？ 答：（1）具有限压保护作用，流量与系统相适应 （2）适用于速度变化较大的系统

（3）调节流量调节螺钉可改变流量最大值，调节FS的大小可使BC左右平移，调节KS可改变BC断斜率。

[3] 3-10当泵的额定压力和额定流量为已知时，试说明图中各工况泵的工作压力（管路压力损失除图c为△p外，其余均忽略不计）

答：图a中泵的工作压力为0；图b中泵的工作压力为F/A; 图c中泵的工作压力为△p；图d中泵的工作压力为0

液压与气压传动作业及解答 3

第四章 作业：

[1] 4-1图示三种结构形式的液压缸，直径分别为D，d，如进入缸的流量为q，压力为p，分析各缸产生的推力、速度大小以及运动的方向。

解：见表

左图 中图 右图 推力 p???D2?d2?4p??d24p??d24 速度 方向 4q 22?(D?d)向左 4q ?d2向右 4q ?d2向右

[2] 4-2两个结构相同的液压缸相互串联，无杆腔的面积A1=100cm2，有杆腔的面积A2=80cm2，缸1输入压力为p1=9×105Pa，输入流量q1=12L/min，不计压力损失及泄漏， 求：（1）两缸承受相同负载时（F1=F2），该负载的数值及两缸的运动速度； （2）缸2的输入压力缸1的一半时（p2=p1/2），两缸各能承受多少负载？ （3）当F1=0时，缸2能承受多少负载？

解：（1）对缸1有F1+p2A2=p1A1 其中：p2?F2 又F1=F2=F A1则：F?p1A1?5?103(N)

?A2???1?A??1??液压与气压传动作业及解答 4

v1?q1vA?2?10?2?m/s? v2?12?1.6?10?2?m/s? A1A1（2）F1=5400（N） F2=4500(N)

p1A12(3)F2?p2A1??11250(N)

A2

[3] 4-3两液压缸，缸内径D，活塞杆直径d均相同，若输入缸中的流量都是q，压力为p，出口处的油直接通油箱，且不计一切摩擦损失，试比较它们的推力、运动速度和运动方向。

解：

A图 B图 ???1Fa?2?D2?d2p???D2?d2p?4?22q va?22?D?d??????方向：向左

Dp1?p44d24q14qd2vb?? 24?D?D方向：向右Fb??2?D4液压与气压传动作业及解答 5

第五章作业 1、若正处于工作状态的先导式溢流阀（阀前压力为某调定值），主阀芯的阻尼空被污物堵塞后，阀前压力会发生什么变化？若先导前的小孔被污物堵塞，阀前压力会发生什么变化？

答：下降；升高（主阀无法打开）

2、如图所示的两个回路中，各溢流阀的调定压力分别为py1=3MPa, py2=2MPa, py3=4MPa,问当负载为无穷时，液压泵出口的压力pp各为多少？

答：图a中pp＝2Mpa（取决于min{py2, py3}）, 图b中pp＝9Mpa（系统压力为py1＋py2＋py3）

3、如图所示的回路中，溢流阀的调定压力分别为py=5MPa，减压阀的pJ=2.5MPa。试分析下列情况，并说明减压阀的阀口处于什么状态？

（1） 当泵压力pp=py时，夹紧缸使工件夹紧后，A、C点的压力各为多少？ （2） 当泵的压力由于工作缸快进而降到pp=1.5MPa时，A、C点的压力各

为多少？

（3） 夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动时，A、B、C点的压力各为多少？

答：（1）A、C点的压力均为2.5Mpa；减压阀的阀口处于临界开启状态 （2）A、C点的压力分别为1.5Mpa，2.5Mpa；减压阀的阀口处于开启状态（单向阀此时对夹紧缸起短时保压作用）

（3）A、B、C点的压力均为0；减压阀的阀口处于全开状态（该工况下系统负载很小，可计为0）

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第六章作业 1．如图所示液压回路中，已知液压泵的流量qp=10L/min，液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2，溢流阀调定压力Pp=2.4Mpa，另一溢流阀调定压力P2=3Mpa，负载FL=10000N，节流阀通流面积AT= 0.08cm2，试分别求回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。（设Cd= 0.62，ρ= 900kg/m3，节流阀口为薄壁小孔。）

解：以题意和图示得知：

因工作压力：PP = 2.4Mpa P2 = 3Mpa

P1·A1=FL +P2·A2 （2分） P1=（P2·A2+ FL）/ A1 （1分） =（3×105×25×10-4+10000）/（50×10-4）=2.15 Mpa

节流阀的压差：ΔP = PP-P1=2.4-2.15=0.25 Mpa （2分） 节流阀的流量：q?CdAT活塞的运动速度：V =

2?P? （2分）

q=CdAT2?P/A1 （2分） A1?6=0.62?0.08?10?42?0.25?10/(50?10?4)

870=143 cm/min （1分）

故泵的工作压力：PⅠ= PP = 2.4Mpa 活塞的运动速度：V =143 cm/min

2.如图所示液压回路中，已知液压泵的流量qp=10L/min，液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2，溢流阀调定压力P1=2.4Mpa，负载FL=10000N，

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节流阀通流面积AT= 0.01cm2，试分别计算回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。

（设Cd= 0.62，ρ= 870kg/m3，节流阀口为薄壁小孔。）

解：以题意和图示得知：

P1·A1=FL +P2·A2 P2=（P1·A1- FL）/ A2

液压泵的工作压力：PP = P1=2.4Mpa 节流阀的压差：ΔP = P2=（P1·A1- FL）/ A2 节流阀的流量：q?CdAT2?P?

活塞的运动速度：V =

q=CdAT2?P/A2=CdAT2(p1A1?FL)/A2 A2???4=0.62?0.01?102(2.4?106?50?10?4?10000)/(25?10?4)

870=1.067×10-2 m/s = 64 cm/min

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