课后习题答案

第一章液压传动概述1.1液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？解答：液压传动由以下四部分组成：（1）动力元件(液压泵)：它是把原动机输出的机械能转换成油液压力能的元件。作用:给液压系统提供压力油，是液压系统的心脏。（2）执行元件：包括液压缸和液压马达等。作用:把油液的压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件。（3）控制元件：包括压力、方向、流量控制阀。作用:是对液压系统中油液的压力、流量和流动方向进行控制和调节的元件。（4）辅助元件：除上述三项以外的、液压系统中所需的其它装置。如油箱、滤油器、油管、管接头等。作用:保证液压系统有效工作，寿命长。第二章液压泵和液压马达2.1要提高齿轮泵的压力需解决哪些关键问题?通常都采用哪些措施?解答：（1）困油现象：采取措施：在两端盖板上开卸荷槽。（2）径向不平衡力：采取措施：缩小压油口直径；增大扫膛处的径向间隙；过渡区连通；支撑上采用滚针轴承或滑动轴承。（3）齿轮泵的泄漏：采取措施：采用断面间隙自动补偿装置。2.4齿轮泵的模数mmm4，齿数9z，齿宽mmB18，在额定压力下，转速min2000rn时，泵的实际输出流量min30LQ，求泵的容积效率。解答：226300.876.6~76.69418200010vtqqqzmbn2.5YB63型叶片泵的最高压力MPaP3.6max，叶片宽度mmB24，叶片厚度mm25.2，叶片数12Z，叶片倾角13,定子曲线长径mmR49，短径mmr43，泵的容积效率9.0v，机械效率90.0m，泵轴转速min960rn，试求：(1)叶片泵的实际流量是多少?(2)叶片泵的输出功率是多少?解答：（1）22223322cos20.0490.04320.0490.0430.024120.0249600.9cos131.0210vRrqRrbzBnms（2）6336.3101.02106.4210Npq出2.6斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角20，柱塞直径mmd22，柱塞分布圆直径mmD68，柱塞数7z，机械效率90.0m，容积效率97.0v，泵转速min1450rn，泵输出压力MPap28，试计算：(1)平均理论流量；(2)实际输出的平均流量；(3)泵的输入功率。解答：（1）smzDdqtn/0016.0420tan068.070222.04tan32（2）smqtqv300155.097.00016.0（3）kWWpqNNvmvm7.494971397.09.000155.010628出入第三章液压缸3.2已知单杆液压缸缸筒直径mmD50，活塞杆直径mmd35，液压泵供油流量为min10Lq，试求，(1)液压缸差动连接时的运动速度；(2)若缸在差动阶段所能克服的外负载NF1000，缸内油液压力有多大(不计管内压力损失)?解答：(1)smdQAqv173.0600352.014.310104432(2)MPadddFpdPF04.10352.014.3100044422223.3一柱塞缸的柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为MPap10，流量为min25Lq，缸筒直径为mmD100，柱塞外径为mmd80，柱塞内孔直径为mmd300，试求柱塞缸所产生的推力和运动速度。解答：（1）smDqv083.008.014.360102544232（2）NpAF42610024.5408.014.31010第四章液压辅助元件4.1滤油器有哪些种类?安装时要注意什么?解答：按滤芯的材料和结构形式，滤油器可分为网式、线隙式、纸质滤芯式、烧结式滤油器及磁性滤油器等。按滤油器安装的位置不同，还可以分为吸滤器、压滤器和回油过滤器。安装滤油器时应注意：一般滤油器只能单向使用，即进、出口不可互换；其次，便于滤芯清洗；最后，还应考虑滤油器及周围环境的安全。因此，滤油器不要安装在液流方向可能变换的油路上，必要时可增设流向调整板，以保证双向过滤。4.4举例说明油箱的典型结构和各部分的作用。答：见书43页。4.5设蓄能器的充气压力为MPa6，求在压力为MPa13和MPa7之间时可供L2油液的蓄能器的容积，按等温充油、绝热放油和等温过程两种情况计算。解答：(1)等温充油1n，则LppppVVnn06.5137167211121020(2)绝热放油4.1n，则LppppVVnn25.6137167214.114.111121020第五章方向控制阀及方向控制回5.3O型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀一般选用何种中位机能?由双液控单向阀组成的锁紧回路中换向阀又选用什么机能?为什么?解答：O型中间位置时：P、A，B、O四口全封闭，液压缸闭锁，可用于多个换向阀并联工作。M型中间位置时：P、O口相通，A与B口均封闭，活塞闭锁不动，泵卸荷，也可用多个M型换向阀串联工作。P型中间位置时：P、A、B口相通，O封闭，泵与缸两腔相通，可组成差动回路。H型中间位置时：P、A，B、O口全通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵卸荷，不能用于多个换向阀并联工作。5.5O型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀一般选用何种中位机能?由双液控单向阀组成的锁紧回路中换向阀又选用什么机能?为什么?解答：O型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀一般选用Y型中位机能。因为Y型中位机能在中位时可以使液换向阀的阀芯两端控制油回油箱，便于弹簧使阀芯复位。由双液控单向阀组成的锁紧回路中换向阀可选用H、M、O型中位机能，这些机能滑阀在中位时不给液控单向阀提供控制油，使液控单向阀可靠地关闭。第六章压力控制阀6.1分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。解答：压力阀中，溢流阀和减压阀是根据压力负反馈原理工作的，用于调压和稳压（控制压力）。溢流阀是利用作用于阀芯的进油口压力与弹簧力平衡的原理来工作的。减压阀是利用液流通过阀口缝隙所形成的液阻使出口压力低于进口压力，并使出口压力基本不变的压力控制阀。它常用于某局部油路的压力需要低于系统主油路压力的场合。与溢流阀相比，主要差别为：①出口测压；②反馈力指向主阀口关闭方向；③先导级有外泄口。顺序阀不是用于控制压力。顺序阀在油路中相当于一个以油液压力作为信号来控制油路通断的液压开关。它与溢流阀的工作原理基本相同，主要差别为：①出口接负载；②动作时阀口不是微开而是全开；③有外泄口。6.3现有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断?解答：（1）检查阀体表面，有小的外泄油口的是减压阀；（2）在入口吹烟气，通则是减压阀；6.4若减压阀调压弹簧预调为a5，而减压阀前的一次压力为a4。试问经减压后的二次压力是多少?为什么?解答：二次压力为a4，因为出口压力低于调定压力，先导阀芯关闭，主阀芯上下两腔压力相等，减压口开度达到最大，阀不起减压作用。此时，阀进口与出口压力相同。6.5顺序阀是稳压阀还是液控开关?顺序阀工作时阀口是全开还是微开?溢流阀和减压阀呢?解答：顺序阀是液控开关，顺序阀工作时阀口是全开。溢流阀和减压阀用于调压和稳压。溢流阀工作时阀口是微开，减压阀工作时阀口是微开。6.11先导式溢流阀的阻尼孔起什么作用?如果它被堵塞将会出现什么现象?如果弹簧腔不与回油腔相接，会出现什么现象?解答：先导式溢流阀阻尼孔的作用是导阀溢流时，可以使主阀芯下腔压力大于上腔压力，从而在压差作用下使主阀芯抬起。如果它被堵塞，将会变成以主阀芯弹簧控制的直动式溢流阀。很小的压力就会开启。如果弹簧腔不与回油腔相接，即使导阀开启，主阀芯上下两腔也没有压差，主阀芯不打开。溢流阀关闭。第七章流量控制阀7.1在节流调速系统中，如果调速阀的进、出油口接反了，将会出现怎样的情况?试根据调速阀的工作原理进行分析。解答：在节流调速系统中，如果调速阀的进、出油口接反了，调速阀流量将随负载的变化而变化，流速不稳定。因为进、出油口接反后，调速阀中的减压阀弹簧腔压力高，减压口开至最大而不起作用，相当于简式节流阀。7.2将调速阀和溢流节流阀分别装在负载(油缸)的回油路上，能否起速度稳定作用?解答：将调速阀装在负载(油缸)的回油路上，能起速度稳定作用；将溢流节流阀装在负载(油缸)的回油路上，不能起速度稳定作用。7.3溢流阀和节流阀都能作背压阀使用，其差别何在?解答：溢流阀作背压阀使用时背压的大小是由溢流阀自身调定的，不受流量大小影响。而节流阀作背压阀使用时，背压的大小随流量的变化而变化。第八章液压基本回路8.1在图8.25所示的双向差动回路中，1、2和3分别表示液压缸左、右腔及柱塞缸的有效工作面积，pq为液压泵输出流量，如12，3+21，试确定活塞向左和向右移动的速度表达式。解答：3323121AqAqqqAqvp左解上式的：1323313211AAAAqqAAAAqqpp则：132AAAqvp左2212pqqqvAA右解上式得：2122AAAqqp则：21AAqvp右8.3图8.27所示回路中的活塞在其往返运动中受到的阻力F大小相等、方向与运动方向相反，试比较活塞向左和向右的速度哪个大?解答：活塞无杆腔面积为1A，有杆腔面积为2A。右移时（见图b）02p，11AFp1ppPT节流阀上：mTmTTAFpKApKAq)()(11mTAFpAKAAqv)(1111右左移时（见图c）12212).(,AFApppppTmTTpKAq)('1mTAFApAAKAAqv)11211'1（左所以：右左vv8.4图8.28所示回路中，液压泵的输出流量10L/minpq，溢流阀调整压力2YPMPa，两个薄壁孔口型节流阀的流量系数均为67.0pC，两个节流阀的开口面积分别为-621210TAm，2-62110TAm，液压油密度3/900mkg，试求当不考虑溢流阀的调节偏差时:(1)液压缸大腔的最高工作压力；(2)溢流阀的最大溢流量。解答：活塞运动到最右端停止时工作压力最高，此时压力油从溢流阀及2TA流出。1211220.50.5112222121211212max(1),()()0.5,()()();0.252,0.4,1.6mmTTTTTTGqqKApKApmAppAAppppAppMPapMPapMPapmax22222266(2)2()20.671101.6109002.4/minYmTTqqqqKApCApL此时溢流阀有最大流量min/6.74.2102maxLqqqY8.7图8.31所示回路中，已知两液压缸的活塞面积相同，即2002.0mA，负载分别为3312810410FNFN，。设溢流阀的调整压力为4.5YPMPa，试分析减压阀调整压力值分别为MPa1、MPa2、MPa4时，两液压缸的动作情况。解答：221311221311(1)1a2.20004000214.5.90008101(2)2a2.40004000214.5.90008101(3)YYMPpANFNppMPapANFNMPpANFNppMPapANFN减压阀压力为时号缸液压力号缸不工作号缸工作压力号缸加速向右运动减压阀压力为时号缸液压力号缸工作，匀速运动号缸工作压力号缸加速向右运动减压阀224a2.8000400012MPpANFN压力为时号缸液压力、号缸均匀