液压6章习题解答

第1章思考题和习题解1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。

按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。

1.2 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。

液压传动所用的工作介质是液体。

1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。

（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。

（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。

（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。

它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。

（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。

1.4 液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。

（2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。

（3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。

（4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。

（5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。

液压课后答案第六章 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】6-1 如图6-1所示的进油节流调速回路，已知液压泵的供油流量q p min L/6=，溢流阀调定压力p p MPa 0.3=，液压缸无杆腔面积241m 1020-⨯=A ，负载N 4000=F ，节流阀为薄壁孔口，开口面积为24T m 1001.0-⨯=A ，C d 62.0=，3m /kg 900=ρ。

试求：（1）活塞的运动速度v 。

（2）溢流阀的溢流量和回路的效率。

（3）当节流阀开口面积增大到A T124m 1003.0-⨯=和A T224m 1005.0-⨯=时，分别计算液压缸的运动速度和溢流阀的溢流量。

解：（1）由11P A F ⋅= 得4114000020102P F A MPa -=/=/⨯=1321p P P P MPa ∆=-=-=（2）441431100.292100.70810p q q q m s---∆=-=⨯-⨯=⨯/（3）114330.87610T T q q m s -==⨯/因为225T T p q q q =>所以243110T p q q m s -==⨯/6-2 如图6-2所示的回油节流调速回路，已知液压泵的供油流量q p min L/20=，负载N 40000=F ，溢流阀调定压力p p 5.4MPa =，液压缸无杆腔面积A 124m 1080-⨯=，有杆腔面积A 224m 1040-⨯=，液压缸工作速度min /m 18.0=v ，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试计算：（1）液压缸工作时液压系统的效率。

（2）当负载0=F 时，活塞的运动速度和回油腔的压力。

a) b)图6-1 进油节流调速回路a ）回路图b ）速度负载特性解：（1）63400000.185.335.4102510c p p F v p q -⋅⨯η===%⋅⨯⨯⨯ （2）当F=0时，由1122P A P A ⋅=⋅ 得： 当F=4000N 时，由'1122P A P A F ⋅=⋅+得： 由2d T q C A P A v =⋅∆/ρ=⋅可知：速度与压差的次方成正比6-3 在图6-39所示稳流节流阀节流调速回路中，已知q p = 25L/min ，A 124m 10001-⨯=，A 224m 1050-⨯=，F 由零增至N 30000时活塞向右移动速度基本无变化，min /m 2.0=v ，若稳流节流阀要求的最小压差为Δp min MPa 5.0=，试求：（1）不计调压偏差时溢流阀调整压力p y 是多少液压泵的工作压力是多少（2）液压缸可能达到的最高工作压力是多少（3）回路的最高效率是多少解：(1)工作过程中溢流阀一直处于溢流状态由1122P A P A F ⋅=⋅+，2min 0.5P P MPa =∆=，F=30000N 得：所以1 3.25p y P P P MPa === （2）由1122P A P A F ⋅=⋅+，F=0，1 3.25P MPa =得：图6-39 题6-3图图6-2 回油节流调速回路（3）63300000.27.45.4102510c p p F v p q -⋅⨯η===%⋅⨯⨯⨯ 6-4 在图6-7所示的限压式变量泵和稳流节流阀的容积节流调速回路中，若变量泵的拐点坐标为（MPa 2，min /L 10），且在p p 2.8MPa =时，q p 0=，液压缸无杆腔面积A 124m 1050-⨯=，有杆腔面积A 224m 1025-⨯=，稳流节流阀的最小工作压差为0.5MPa ，背压阀调压值为0.4MPa ，试求：（1）在稳流节流阀通过q 1min 5L/=的流量时，回路的效率为多少（2）若q 1不变，负载减小5/4时，回路的效率为多少（3）如何才能使负载减小后的回路效率得以提高能提高多少 解：（1）正常工作时满足： 由22.82010510p P --=--得： 若要η最大0.5P MPa ∆=, （2）回路负载：由1122P A P A F ⋅=⋅+得：减小45/后1700F N =因q 1不变，故液压缸速度不变，负载变化为原来的1/5, 则输出功率为原来的1/5。

6．1液压系统中为系统提供压力油的部件称为液压系统的能源部件或动力部件。

液压泵站一般由电动机、液压泵、油箱、安全阀等所组成，也可作为一个独立的液压装置，根据用户要求及依据使用条件配置集成块、设置冷却器、加热器、蓄能器以及相关电气控制装置。

6．2 液压泵按输出流量能否调节可以分为定量泵和变量泵；按压力分可分为低压泵、中压泵和高压泵；按结构形式分可以分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。

6．3 容积式液压泵主要具有以下基本特点：（1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间液压泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其它因素无关。

（2）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。

为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用的密闭的充压油箱。

（3）具有相应的配流机构配流机构可以将液压泵的吸油腔和排液腔隔开，保证液压泵有规律地连续吸排液体。

不同结构的液压泵，其配流机构也不相同。

6．4 如采用密闭式油箱则必须对油箱进行处理充压处理，否则液压泵就会因吸油困难而无法正常工作。

6．5 外啮合齿轮泵的泵体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了密封工作腔，而啮合线又把它们分隔为两个互不串通的吸油腔和压油腔。

当齿轮按一个方向旋转时，下方的吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空。

油箱中的油液在外界大气压力作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满。

随着齿轮旋转，油液被带到上方的压油腔内。

在压油腔一侧，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液被挤出来，由压油腔输进入压力管路供系统使用。

外啮合齿轮泵的优点是结构简单，尺寸小，重量轻，制造方便，价格低廉，工作可靠，自吸能力强（允许的吸油真空度大），对油液污染不敏感，维护容易。

它的缺点是一些机件要承受不平衡径向力，磨损严重，泄漏大，工作压力的提高受到限制。

此外，它的流量脉动大，因而压力脉动和噪声都比较大。

《液压与气压传动》教材(第3版)习题参考答案第1章习题P4 小节习题：（1）机械能、液压能。

（2）动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件和工作介质。

（3）动力元件。

（4）机械能、机械能。

（5）压力、流量和流动方向。

（6）1．液压传动的优点１）能方便地实现无级调速，且调速范围大。

２）容易实现较大的力和转矩的传递。

液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯性小。

３）液压传动装置工作平稳，反应速度快，换向冲击小，便于实现频繁换向。

４）易于实现过载保护，而且工作油液能实现自行润滑，从而提高元件的使用寿命。

５）操作简单，易于实现自动化。

６）液压元件易于实现标准化、系列化和通用化。

2．液压传动的缺点1）液体的泄漏和可压缩性使液压传动难以保证严格的传动比。

2）在工作过程中能量损失较大，传动效率较低。

3）对油温变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。

4）液压传动出现故障时，不易诊断。

P7 小节习题：（1）由于液体内磨擦力的作用，而产生阻止液层间的相对滑动。

（2）动力黏度、运动黏度、相对黏度。

（3）运动黏度，υ，m2/s，mm2/s。

（4）黏度较低。

（5） 40℃运动黏度，mm2/s。

（6）石油型、乳化型和合成型。

（7）水分、空气、微小固体颗粒、胶质状生成物。

（8）a.堵塞过滤器，使液压泵吸油困难，产生噪声，堵塞阀类元件小孔或缝隙，使阀动作失灵。

微小固体颗粒还会加剧零件磨损，擦伤密封件，使泄漏增加。

b.水分和空气混入会降低液压油的润滑能力，加速氧化变质，产生气蚀；还会使液压液压系统出现振动、爬行等现象。

（9）a.严格清洗元件和系统。

b.尽量减少外来污染物。

c.控制液压油的温度。

d.定期检查、清洗和更换滤芯。

e.定期检查和更换液压油。

本章习题1.填空题（1）法向力，N/㎡即pa 。

（2）压力和流量。

（3）绝对压力和相对压力，相对压力。

（4）输入流量。

（5）沿程压力损失和局部压力损失。

（6）功率损失、油液发热、泄漏增加。

第六章作业习题解答1.图示系统中溢流阀的调整压力分别为p A=3MPa，p B=1.4MPa，p C=2MPa。

试求当系统外负载为无穷大时，液压泵的出口压力为多少?溢流阀B的遥控口堵住，液压泵的出口压力又为多少?解因系统外负载为无穷大，泵起动后，其出口压力p P逐渐升高，p P=1.4MPa 时溢流阀B打开，但溢流阀C没打开，溢流的油液通不到油箱，p P便继续升高；当p P=2MPa时溢流阀C开启，泵出口压力保持2MPa。

若将溢流阀B的遥控口堵住，则阀B必须在压力为3.4MPa时才能打开；而当p P达到3MPa时，滥流阀A已开启，所以这种情况下泵出口压力维持在3MPa。

2.图示两系统中溢流阀的调整压力分别为P A=4MPa，P B=3MPa，P C=2MPa，当系统外负载为无穷大时，液压泵的出口压力各为多少，对图a的系统，请说明溢流量是如何分配的?解图a所示系统泵的出口压力为2MPa。

因p P=2MPa时溢流阀C开启，一小股压力为2MPa的液流从阀A遥控口经阀D遥控口和阀C回油箱。

所以，阀A和阀B也均打开。

但大量溢流从阀A主阀口流回油箱，而从阀B和阀C流走的仅为很小图b所示系统，当负载为无穷大时泵的出口压力为6MPa。

因该系统中阀B遥控口接油箱，阀口全开，相当于一个通道，泵的工作压力由阀A和阀C决定，即p P=p A+p C=(4+2)=6MPa。

（注：B接油箱，B处的压力为0）3.图示系统溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为2.5MPa。

试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态?1)当液压泵出口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A、C点压力各为多少?2)当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到1.5MPa时(工件原处于夹紧状态)，A、C点压力各为多少?3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A、B、C点压力各为多少?解1)工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力，p A=p C=2.5MPa。

第一章 思考题和习题解注：2-6 结果与答案不同， 6-1，2结果与答案不同1.1 液压千斤顶如图1-7所示。

小活塞直径15 mm ，行程 10 mm ，大活塞直径60 mm ，重物产生的力F 2= 48 000 N ，手压杠杆比L ：l = 750：25，试求：（1）此时密封容积中的液体压力p 是多少？（2）杠杆端施加力F 1为多少时，才能举起重物？（3）在不计泄漏的情况下，杠杆上下动作一次，重物的上升高度2S 是多少？解：（1）324800017(6010)4F p A π-===⨯MPa （2）63211710(1510)4F pA π-==⨯⨯⨯⨯ N125100750l F FF L ==⨯= N （3）212121510()0.62560A S S A ===mm 答：密封容积中的液体压力p = 17MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =0.625 mm 。

如果小活塞摩擦力175N ，大活塞摩擦力2000N ，并且杠杆上下一次密封容积中液体外泄0.2cm 3，重复上述计算。

解：（1）3248000200017.69(6010)4F p A π-+===⨯ MPa （2）63211710(1510)4F pA π-==⨯⨯⨯⨯ N125(175)110750l F F F L =+=⨯= N （3）11220.21000.554S A S A -⨯== mm1-2 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1A 和2A ，122A A =，两缸承受负载1F 和2F ，且122F F =，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，qv A=。

压力由负载决定。

串联时：速度由泵的流量决定：前缸1qv A =，后缸112q v A ⨯=压力由负载决定：后缸221F p A =，前缸21111112 2.5F A F A F p A A ⨯+==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。

一、判断题1．Y型密封圈适用于速度高处的密封。

（）2．纸芯式过滤器比烧结式过滤器的耐压高。

（）3．在清洗液压元件时，应用棉布擦洗。

（）4．装在液压泵吸油口处的过滤器通常比装在压油口处的过滤精度高。

（）5．系统泄漏油管应有背压，以便运动平稳。

（）6．一般在换向阀的排气口应安装消声器。

（）二、填空题1.液压油箱的作用是（）。

2.蓄能器的作用（）（）（）（）（）。

3.蓄能器可分为（）式，（）式及（)式三大类。

4.滤油器常见的安装位置有______、______、______、______等。

5.过滤器的过滤精度是指其( )过滤掉的杂质颗粒的( )。

6.滤油器的作用是( )。

7.( )属于粗滤油器，一般安装在液压泵吸油路上，以此保护液压泵。

它具有结构简单、通油能力大、阻力小、易清洗等特点。

使用过一段时间后，在额定流量下滤油器的压力损失将( )。

8.蓄能器的作用是将液压系统中的存起来，在需要的时候又重新放出。

9.重力式式蓄能器是利用来储存、释放液压能。

10.重力式蓄能器产生的压力取决于和。

11.弹簧式蓄能器产生的压力取决于弹簧的和。

12.常用的隔离式蓄能器有和。

三、选择题1. 用过一段时间后滤油器的过滤精度略有_____A、提高B、降低2. ____蓄能器的特点是结构简单，压力恒定。

A、重力式B、弹簧式C、活塞式D、气囊式3. 选择过滤器应主要根据____来选择。

A、通油能力B、外形尺寸C、滤芯的材料D、滤芯的结构尺寸4．液压系统的油箱内隔板____。

A、应高出油面B、约为油面高度的1/2C、约为油面高度的3/4D、可以不设5．液压系统中冷却器一般安装在____：A 、油泵出口管路上B 、回油管路上C 、补油管路上D 、无特殊要求6．在油箱中，溢流阀的回油口应____泵的吸油口。

A 、远离B 、靠近C 、平行于D 、无特殊要求7．液压系统油箱内设隔板是为了____DA 、增强刚度B 、减轻油面晃动C 、防止油漏光D 、利于散热和分离杂质8．液压系统中的油液工作温度不得大于_ __。

一，判断题1、由于存在泄漏，所以液压泵的实际流量大于它的理论流量。

（）2、2、油液的粘温特性显示，油液的黏度与温度无关。

（）3、液体质点没有横向脉动，互不干扰作定向而不混杂的有层次运动,称为紊流运动。

（）4、齿轮泵存在三个可能泄漏的部位，其中对泄漏影响最大的是齿轮端面与端盖间的轴向间隙。

（）5、利用液压缸差动连接实现快速运动的回路，一般用于空载。

（）6、液压缸输出推力的大小与进入液压缸油液的流量大小有关。

（）7、双作用叶片泵是变量泵。

（）8、柱塞泵的柱塞数越多，其流量脉动就越小；且柱塞数为偶数比为奇数时要小。

（）9、压力阀的特点是利用作用在阀芯上油液的压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。

（）10、气动马达是将压缩空气的压力能转换成直线运动的机械能的装置。

（）二、填空题1．液压执行元件的运动速度取决于___________，液压系统的压力大小取决于___________，这是液压系统的工作特性。

2．液体流动中的压力损失可分为_________压力损失和_________压力损失两种。

3．液压泵的容积效率是该泵___________流量与___________流量的比值。

4．液压马达把转换成，输出的主要参数是和。

5．直动式溢流阀是利用阀芯上端的___________直接与下端面的___________相平衡来控制溢流压力的，通常直动式溢流阀只用于___________系统。

6．在减压回路中可使用___________来防止主油路压力低于支路时油液倒流。

7．旁路节流调速回路只有节流功率损失，而无_______功率损失。

8．在气体的各种状态变化中，过程气体对外不作功，而过程气体与外界无热量交换。

9．绝对湿度是指单位体积（m3）的湿空气所含有水蒸气的。

10．为保证气动系统正常工作，需要在压缩机出口处安装以析出水蒸气，并在储气罐出口处安装，进一步清除空气中的水分。

三、选择题1．液压泵或液压马达的排量决定于（）。