液压气动技术课程作业解答（三）
一、填空题
1. 卸荷回路
2. 单向阀
3. 溢流损失 节流损失
4. 流量
5. 容积－节流
二、判断题
1．在旁油路节流调速回路中，液压泵的压力随液压缸的负载而变化。（＋）
注：旁油路节流调速回路的溢流阀作安全阀用，正常工作时并不溢流，只起过载保护作用。因此液压泵的压力不再恒定，随液压缸的负载而变化。
2. 采用节流阀的进油路节流调速回路，其速度刚度与节流阀流通面积a 及负载F L 的大小有关，而与油泵出口压力无关。（－）
注：由速度刚度的表达式可知，节流阀流通面积a 调定之后，增大液压缸活塞面积A 1、提高液压泵的出口压力p p 都能够提高速度刚度，实际上增大出口压力p p 、活塞面积A 1，相当于负载F L 的相对减小。
3. 在采用节流阀的回油路节流调速回路中，回油腔压力p 2将随负载F L 减小而增大，但不会高于液压泵的出口压力。（－）
注：在采用节流阀的回油路节流调速回路中，由液压缸的力平衡关系可知，回油腔压力p 2将随负载F L 减小而增大。由于通常进油腔活塞面积A 1远大于回油腔活塞面积A 2，因此只要负载F L 足够小，回油腔压力p 2就可能大于泵的出口压力p 1。
4. 容积调速回路没有节流损失和溢流损失，适用于大功率系统。（＋）
注：容积调速回路靠改变液压泵的排量来实现调速，溢流阀作安全阀使用，因此没有节流损失和溢流损失。
5. 由限压式变量泵与调速阀（置于进油路）组成的容积节流调速回路中，液压缸进油压力越高，节流损失也越大，则回路效率越低。（－）
注：在这种容积节流调速回路中，液压泵的出口压力为常数，液压缸进油压力越高则调速阀的压力差越小，因此回路的节流损失也越小，回路效率越高。
三、计算题
1．液压泵输出流量Q p =10L/min 液压缸无杆腔面积A 1=50cm 2，有杆腔面积A 2=25cm 2。溢流阀调定压力p Y =2.4MPa ，负载F =10000N 。节流阀按薄壁孔，流量系数C d =0.62，油液密度ρ=900kg/m 3，节流阀开口面积A T =0.01cm 2，试求：
（1）液压泵的工作压力；
（2）活塞的运动速度；
（3）溢流损失和回路效率。
解：（1）求液压泵的工作压力
此油路为采用节流阀的回油节流调速回路
液压泵的工作压力由溢流阀调定。
MPa p p Y p 4.2==
（2）求活塞的运动速度
列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力p 2
F A p A p +=2211
MPa 8.0Pa 10810
25100001050104.254462112=⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=--A F A p p 节流阀两端的压差 MPa 8.02==∆p p
回油路流量 900
108.021001.062.026
42⨯⨯⨯⨯=∆=-ρp A C Q T d
/s m 1026.03
4-⨯=
L/min 57.1= 活塞速度 m/s 0104.010251026.04
4
22=⨯⨯==--A Q v （3）求溢流损失和回路效率
由 2
211A Q A Q v == 进油路流量 L/min 14.357.1222
11=⨯==Q A A Q 溢流量 min /86.614.3101L Q Q Q p =-=-=∆
溢流损失 kW p Q P p Y 27.060/4.286.6=⨯=⨯∆=∆
回路效率 26.010
4.21010600104.01000063=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=-p p p Q Fv η
2．如图所示的平衡回路，液压缸无杆腔面积A 1=80cm 2，有杆腔面积A 2=40cm 2，活塞与运动部分自重G =6000N ，运动时活塞上的摩擦阻力F 1=2000N ，向下运动时的负载阻力F =24000N ，试求顺序阀和溢流阀的调定压力各为多少？ 解：（1）求顺序阀调定压力p x
平衡回路要求顺序阀有一定的调定压力，防止换向阀
处于中位时活塞向下运动，起到锁紧作用。
G A p x =⋅2
M P a 5.1Pa 105.110
406000642=⨯=⨯==-A G p x
由液压回路工作时缸的力平衡关系
()G F F A p A p x Y -++=121
MPa Pa A G F F A p A p x Y 25.31025.310
806000200024000105.1216461112=⨯=⨯-++⨯⨯=-++=- 3． 图示回路，液压泵流量Q p =25L/min ，负载F =40000N ，溢流阀的调定压力p Y =5.4MPa 。液压缸活塞速度v =18cm/min ，
不计管路损失，试求：
（1）工作进给（推动负载）时回路的效率；
（2）若负载F =0N 时，活塞速度和回油腔压力。 解：（1）求回路效率
溢流阀的调定压力即液压泵的工作压力
053.060
/1025104.560/101840000362=⨯⨯⨯⨯⨯==--p p Q P Fv η （2）求活塞速度和回油腔压力
本回路为采用调速阀的回油路节流调速回路，由于
调速阀能在负载变化时保持两端压差不变，通过阀
的流量不变，即使负载F ＝0，液压缸活塞的速度仍
为v ＝18cm/min 。
回油腔压力可由缸的力平衡方程计算
F A p A p Y +=221
MPa 8.104.522
12=⨯=⋅=Y p A A p
4． 如图所示回路。负载F =9000N ，液压缸无杆腔面积A 1=50cm 2，有杆腔面积A 2=25cm 2。背压阀的调定压力
p b =0.5MPa ，液压泵流量Q p =30L/min ，不计损失。试求：
（1）溢流阀的最小调定压力；
（2）卸荷时的能量损失；
（3）若背压增大△p b ，溢流阀的调定压力增加多少？ 解：（1）求溢流阀的最小调定压力
由缸的力平衡方程
F A p A p +=2211
式中，p 2＝p b =0.5MPa
12121A F p A A p += 641010
5090005.05025--⨯⨯+⨯= MPa 05.2=
T T Y p MPa p p p +=+=05.21 p T 为调速阀的调定压力
（2）卸荷时的能量损失
卸荷时液压泵的输出流量Q p 全部直接由背压阀回到油箱，溢流阀关闭。 能量损失
kW p Q p Q P b p p 25.010105.060/1030363=⨯⨯⨯⨯=⋅=∆⋅=∆--
（3）求溢流阀的调定压力增量
设溢流阀调定压力增量为△p Y ，由于调速阀调定压力不变，进油腔压力增量亦为△p Y 由液压缸力的平衡关系
()()F A p p A p p b b Y +∆+=∆+211
22111A p F A p A p A p b b Y ∆++=∆+
b b Y p p A A p ∆=∆=∆5.012
