液压传动-东南大学-习题解答1-7章Word文档下载推荐.doc

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（1）MPa

（3）mm

1-2如下图所示，两液压缸的结构和尺寸均相同，无杆腔和有杆腔的面积各为和，，两缸承受负载和，且，液压泵流量为q,求并联和串联时，活塞移动速度和压力。

并联时：

两缸顺序动作，缸2先动。

速度相同，。

压力由负载决定。

串联时：

速度由泵的流量决定：

前缸，后缸

压力由负载决定：

后缸，前缸

1-3液压传动系统有液压泵，液压阀、液压缸、油箱、管路等元件和辅件，还要有电动机，而电气驱动系统只要一台电动机就行了，为什么说液压传动系统的体积质量小呐？

解答：

在同等功率条件下，液压传动相对于机械传动，体积和质量小。

特别在大功率情况下，液压传动的优点更突出。

1-4液压传动系统中，要经过两次能量的转换，一次是电动机的机械能转化为液压泵输出的液体能，另一次是输入执行元件的液压能转换为执行元件输出的机械能，能量的转化是有损失的，为什么要使用液压传动系统呐？

传动系统的作用是传递和控制能量与信号，任何形式的传动系统都会有能量损失，问题如何将损失降低到最小，而不是因有损失而不使用。

第二章思考题和习题解

2-1有密闭于液压缸中的一段直径mm、长mm的液压油，体积膨胀系数，密闭容积的一端的活塞可移动。

如果活塞的外负载力不变，油温从℃上到℃，求活塞位移。

答：

2-2同2-1，如果活塞不能动，液压缸是刚性的，试问由于温度变化，液压缸内的压力升高多少？

气体体积弹性模量：

一般取值

2-3某液压液在大气压下的体积是，当压力升高后，其体积减少到，取液压液的体积模最为，.试求压力升高值。

根据体积压缩系数公式

2-4图2-4所示为标准压力表检验一般压力表的活塞式压力计。

机内充满油液，其液体压缩率。

机内的压力由手轮丝杠和活塞产生。

活塞直径，丝杠螺距。

当压力为时，机内油液体积,试求为在压力计内形成20MPa的压力。

手轮要摇多少转?

先求，由液体压缩率

（毫升是立方厘米）

答案12转

2-5如图2-5所示一液压缸，其缸筒内径，活塞直径d=119.6mm,，活塞长度L=140mm，若油的动力粘度。

活塞回程要求的稳定速度为，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F。

内摩擦力

2-6一滑动轴承由外径d=98mm的轴和内径，长度的轴套所组成，如图2-6所示。

在均匀的缝隙中充满了动力粘度的润滑油（油膜厚度为0.2mm）。

试求使轴以转速n=480r/min旋转所需的转矩。

A=

答案0.4NM

2-7图2-7所示一直径为200mm的圆盘，与固定圆盘端面间的间隙为0.02mm，其间充满润滑油，油的运动粘度，密度为900㎏/m3，转盘以1500r/min转速旋转时，试求驱动转盘所需的转矩。

内摩擦力，

在半径r处的力为

2-8动力钻度的油液充满在厚度为h的缝隙中，如图2-8所示。

若忽略作用在截锥体上下表面的流体压力。

试求将截锥体以恒速n旋转所需的功率。

已知：

，。

内摩擦力

在半径r处的力为，应45度的角度，等边直角三角形，不同的r处，速度不同，

W

第四章思考题和习题解

4-1已知液压泵的额定压力和额定流量，.若不计管道内压力损失，试说明图4-27所示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。

，

。

4-2液压泵的额定流量为100L/min，液压泵的额定压力为2.5MPa，当转速为1450r/min时，机械效率为=0.9。

由实验测得，当液压泵的出口压力为零时，流量为106L/min；

压力为2.5MPa时，流量为100.7L/min，试求：

（1）液压泵的容积效率是多少？

（2）如果液压泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，计算液压泵的流量是多少？

（3）计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率是多少？

（1）实际除以理论：

（2）34.7L/min

（3）在第一种情况下：

在第二种情况下：

液压泵的容积效率为0.95，在液压泵转速为500r/min时，估算其流量为34.7L/min，液压泵在第一种情况下的驱动功率为4.9´

103W，在第二种情况下的驱动功率为1.69´

103W。

4-3设液压泵转速为950r/min，排量，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87，试求:

1）泵的几何流量。

2）泵的容积效率。

3）泵的机械效率。

4）泵在额定工况下，所需电动机驱动功率。

5）驱动泵的转矩。

理论流量

=2660ml/s

容积效率

机械效率

泵在额定工况下的所需驱动功率：

驱动泵的转矩：

0.85KN

4-4试分析双作用叶片液压泵配油盘的压油窗口端开三角形槽，为什么能降低压力脉动和噪声?

解

在配油盘压油窗口开三角形减振槽后，使工作容积逐渐与压油腔连通，压力变化率变小，就可以降低流量、压力脉动和噪声。

4-5双作用叶片液压泵两叶片之间夹角为，配油盘上封油区夹角为，定子内表面曲线圆弧段的夹角为（图4-28），它们之间应满足怎样的关系?

为什么？

保证吸压油腔不连通，减少困油

4.6某床液压系统采用一限压式变量泵。

泵的流量——压力特性曲线ABC如图4-29所示。

泵的总效率为0.7,如机床在工作进给时泵的压力和流量分别为4.5MPa和在快速移动时.泵的压力和流量为2.0MPa和,试问泵的特性曲线应调成何种形状?

泵所需的最大驱动功率为多少?

4-6

工进

快进

最大功率

最大：

1.5KkW

坐标画图

4-7某组合机床动力滑台采用双联叶片泵作油源，如图4-30所示，大、小泵的额定流量分别为40L/min和6L/min。

快速进给时两泵同时供油，工作压力为1MPa;

工作进给时大流量泵卸荷（卸荷压力为0.3MPa）（注:

大流量泵输出的油通过左方的卸荷阀3回油箱），由小流量泵供油，压力为4.5MPa若泵的总效率为0.8,试求该双联泵所需的电动机功率为多少?

快进时：

工进时

4-8某液压马达的进油压力为10MPa，排量,总效率为0.75，机械效率为0.9，试计算:

1）该马达的几何转矩。

2）若马达的转速为500r/min，则输入马达的流量为多少?

3）若外负载为200N·

m（n=500r/min）时，该马达输人功率和输出功率各为多少?

几何转矩：

马达输入流量

输出功率：

输入功率

4-9一液压马达，要求输出转矩为52.5N·

m,转速为30r/min,马达排量为105mL/r,马达的机械效率和容积效率均为0.9，出口压力p2=0.2MPa;

，试求马达所需的流量和压力各为多少?

输入流量

输入压力

所以输入3.69MPa。

4-10单叶片摆动液压马达，叶片底端和顶端的半径分别为R1=50mm和R2=120mm，叶片宽度为b=40mm，回油压力P2=0.2MPa，摆动马达的机械效率0.9,若负载转矩为1000Nm,试求摆动马达的输入油液压力p1是多少?

解

4.67+0.2=4.87MPa

4-11双叶片摆动液压马达的输人压力P1=4MPa,q=25L/min，回油压力p2=0.2MPa，叶片的底端半径R1=60mm,顶端半径R2=110mm，摆动马达的容积效率和机械效率均为0.9，若马达输出轴转速n=13.55r/min，试求摆动马达叶片宽度b和输出转矩T。

双叶片：

第五章思考题和习题解

5-1如图5-23所示三种结构形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D,d，如进人液压缸的流量为q，.压力为P，试分析各缸产生的推力、速度大小以及运动方向。

（提示:

注意运动件及其运动方向）

a）力缸体向左

b）差动连接：

力缸体向右

c）力缸体向右

5-2如图5-24所示一与工作台相连的柱塞液压缸，工作台质量为980kg，缸筒与柱塞间摩擦阻力F=1960N,D=100mm,d=70mm,do=30mm,试求:

工作台在0.2s时间内从静止加速到最大稳定速度v=7m/min时，液压泵的供油压力和流量各为多少?

加速度

P=3.15

压力3193684.21052632

不考虑加速度，在稳定时：

为3.05732484076433MPa

流量

5-3如图5-25所示两个单柱塞缸，缸内径为D，柱塞直径为d0，其中一个柱塞缸的缸固定，柱塞克服负载而移动;

另一个柱塞固定，缸筒克服负载而运动。

如果在这两个柱塞缸中输入同样流量和压力的油液，试问它们产生的速度和推力是否相等?

为什么?

1；

柱塞移动：

力

2；

缸体移动：

力

作用力与反作用力相对运动

5-4如图5-26所示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积，有杆腔面积，输入油压力P1=0.9MPa,输人流量q1=12L/min。

不计损失和泄漏，试求:

1）两缸承受相同负载时（），负载和速度各为多少?

2）缸I不受负戟时（），缸2能承受多少负载?

3）缸2不受负载时（），缸1能承受多少负载?

1）

2）p2=1.125

3）

答速度相同

5-5液压缸如图5-27所示，输入压力为P1,活塞直径为D,柱塞直径为d,试求输出压力P2为多大?

5-6一单杆活塞缸快进时采用差动连接，快退时油液输人缸的有杆腔，设缸快进、快退的速度均为0.1m/s，工进时杆受压，推力为25000N。

已知输入流量q=25L/min，背压p2=0.2MPa，试求:

I）缸和活塞杆直径D,d

2）缸简壁厚，缸筒材料为45钢。

3）如活塞杆铰接，缸筒固定，安装长度为1.5m，校核活塞杆的纵向稳定性。

1，快进差动连接：

得d=73mm

快退进入有杆腔：

得D=105103mm

工进时：

P1＝2.89+0.2MPa

2）缸筒的壁厚：

假设，

验证，实际满足

3）杆校核：

查表得，，

5-7液压缸如图5-28所示，缸径D=63mm，活塞杆径d=28mm，采用节流口可调式缓冲装置，环形缓冲腔小径dc=35min，试求缓冲行程1c=25mm，运动部件质量m=2000㎏，运动速度