液压伺服控制课后题答案大全王春行版

第二章 液压放大元件 习题

1. 有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径m d 3108-⨯=，径向间隙

m r c 6105-⨯=，供油压力Pa p s 51070⨯=，采用10号航空液压油在40C ︒工作，流

量系数62.0=d C ，求阀的零位系数。s pa ⋅⨯=-2104.1μ3/870m kg =ρ 解：对于全开口的阀，d W π=

由零开口四边滑阀零位系数

2. 已知一正开口量m U 31005.0-⨯=的四边滑阀，在供油压力Pa p s 51070⨯=下测得零位泄漏流量min /5L q c =，求阀的三个零位系数。

解：正开口四边滑阀零位系数ρ

s

d q p w

c k 20= s

s

d co p p wu

c k ρ

=

ρ

s

d c p wu

c q 2=

3. 一零开口全周通油的四边滑阀，其直径m d 3108-⨯=，供油压力

Pa p s 510210⨯=，最大开口量m x m 30105.0-⨯=，求最大空载稳态液动力。

解：全开口的阀d W π= 最大空载液动力：

4. 有一阀控系统，阀为零开口四边滑阀，供油压力Pa p s 510210⨯=，系统稳定性要求阀的流量增益s m K q /072.220=，试设计计算滑阀的直径d 的最大开口量

m x 0。计算时取流量系数62.0=d C ，油液密度3/870m kg =ρ。

解：零开口四边滑阀的流量增益：

故m d 31085.6-⨯=

全周开口滑阀不产生流量饱和条件

5. 已知一双喷嘴挡板阀，供油压力Pa p s 510210⨯=，零位泄漏流量

s m q c /105.736-⨯=，设计计算N D 、0f x 、0D ，并求出零位系数。计算时取8.00d =C ，

64.0df =C ，3/870m kg =ρ。

解：由零位泄漏量

ρπs f N df c p X D C q 02⋅⋅⋅= 即16

0N

f D X =

得： mm p C q D s df c

N 438.0216=⋅⋅=

ρ

π 则：

若：

8.00

=d df C C ，

16

10=

N

f D X 则mm D D N 193.044.00== 第三章 液压动力元件 习题

1. 有一阀控液压马达系统，已知：液压马达排量为rad m D m /10636-⨯=，马达容积效率为95%，额定流量为s m q n /1066.634-⨯=，额定压力Pa p n 510140⨯=，高低压腔总容积34103m V t -⨯=。拖动纯惯性负载，负载转动惯量为2

2.0m kg J t ⋅=，阀的流量增益s m K q /42=，流量-压力系数Pa s m K c ⋅⨯=-/105.1316。液体等效体积弹性模量Pa 8e 107⨯=β。试求出以阀芯位移V x 为输入，液压马达转角m θ为输出的传递函数。

解：解：由阀控液压马达的三个基本方程 由阀控液压马达的三个基本方程

可得

()q

m

m

32

t c tm t t 22

e m m

s s s 4V

K D J K C X V J D D θβ=

+++

马达的容积效率 n v n

q q

q η-∆= 且 tm n q p C ∆= 得 ()

n v 123tm n

q 1 2.3810m s a p C P η--=

=⨯⋅ 2. 阀控液压缸系统，液压缸面积24p 10150m A -⨯=，活塞行程m L 6.0=，阀至液压缸的连接管路长度m l 1=，管路截面积241077.1m a -⨯=，负载质量

kg m t 2000=，阀的流量-压力系数Pa s m K c ⋅⨯=-/102.5312。求液压固有频率h ω和

液压阻尼比h ξ。计算时，取Pa 8e 107⨯=β，3/870m kg =ρ。 解：总压缩容积：

则液压固有频率：Hz Hz m V A t

t p

e h 3.12669

.42191018.9)10150(107443

2

482

=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=

=

--βω 由于p B 较小可忽略不计，则

3. 变量泵控制定量马达的惯性负载为22m kg J t ⋅=，高压侧油液总容积

330102m V -⨯=，泵及马达的总泄漏系数Pa s m C t ⋅⨯=-/108.0311，液体等效体积弹

性模量Pa 8e 107⨯=β，马达排量rad m D /101236m -⨯=，马达机械效率9.0m =η，泵转速s rad /3.52p =ω。略去泵与马达间的沿程阻力损失，求此装置以马达转速

m θ为输出，以泵排量p D 为输入的传递函数。

解：变量泵的排量：γp p K D =

变量泵流量方程拉氏变换为：11P C D Q P C K q tp p p p tp p p p -=⇒-=ωγω 力矩平衡：m t m m m m m m t m m s J P D G s B s J P D θηθθθη2121=⇒++= 液压马达高压腔流量方程拉氏变换：

4. 有一四边滑阀控制的双作用液压缸，直接拖动负载作简谐运动。已知：供油压力Pa p 5s 10140⨯=，负载质量kg m 300t =，负载位移规律为t x x ωsin m p =，负载