液压作业第7章作业答案

液压作业第7章作业答案
第7章作业答案
一、选择题
1．在采用节流阀的进油口节流调速回路中，当
负载一定，节流阀开口减小，液压泵工作压力( C )
A．最大B．减， C．不变
2．在采用节流阀的回油路节流调速回路中，当
不考虑系统的泄漏损失和溢流阀的调压偏差，但
负载增大是，试分析： 1)活塞的运动速度( b ) 2)液压泵输出功率( c ) 3)液压泵输入功率( c )；
a．最大 b．减小 c．基本不变 d．可能
最大也可能减小
3．某铣床要在切削力变化范围较大的场合下顺
铣和逆铣工作，在选择该铣床的调速回路时，你
认为选择下列调速回路中的( B )种比较合适。

A．采用节流陶进油路节流调速回路B．采用节流阀回油路节流调速回路
c．采用调速阀进油路节流调速回路D．采用调速阀回油路节流调速回路
4．在动作顺序要改变的液压系统中宜用
( A )，
A．用行程开关和电磁阀控制的顺序动作回路…、”
B．用行程换向阀控制韵顺序动作回路‘
C．用压力继电控制的顺序动作回路
D．用行程孔控制的顺序动作回路
5．为了使工作机构在任意位置可靠地停留，且在停留时其工作机构在受力的情况下不发生位移，通常采用( D )。

A、卸荷回路
B、调压回路
C、平衡回路
D、锁紧回路。

二．判断题正确的在括号内填Y 错的在括号内填 N
20．系统要求有良好的低速稳定性，可采用容积节流调速回路 ( Y )
2l、在旁路节流回路中，若发现溢流阀在系统工作时不溢流，说明溢流阀有故障。

( N )
三 读懂下列油路图，指出图中有哪一种或几种基本回路。

并简要说明工作原理。

四、综合分析题
1、读下列油路图，填写电磁铁动作顺序表
注：所有电磁铁吸合为“+”，断开为“-” ，吸合断开均可,也为“-
”
第一题
第一题 第二题
第二题1YA 2YA 3YA 4YA 5YA
快进
中速进给慢速进给快退
原位停止
（泵
泄荷）
1Y A
2Y
A
3Y
A
4YA 5YA
快进
中速进给慢速进给快退
原位停止（泵泄荷）
A B C
0 0 0
（2）当油缸运动到端点，负载无穷大，试分析在下列情况下，将 A B C
1DT 2DT 3DT 4DT A（bar）B（bar）C（bar）
1 ————70 35 67～68
2 ——+ —110 35 107～108
3 + —+ —40 35 37～38
4 + —+ + 40 20 37～38
5 + ——+ 30 20 27～28
6 —+ ——` 50 35 47～48
7 + ———30 30 27～28
8 —+ + —50 35 47～48
3、如图所示：
（2）系统的动作顺序为：A缸快速运动到位加紧——B缸快进——B缸1工进——B缸2工进——B缸快退——A缸快速退回——油泵卸荷。

试填电磁铁动作表：用“+”表示电磁铁通电，“-”表示电磁铁断电。

图中a1、a2为节流阀
动作顺序电磁铁1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 7YA
A缸快速运动+ －－－－－－
B缸快进+ －+ －+ + －
B缸1工进+ －+ －－+ －
B缸2工进+ －+ －－－－
B缸快退+ －－+ + + －
A缸快速退回－+ －－－－－
油泵卸荷－－－－－－+
2，
y1
P y2=20*105N/m2、其数值如图所示，试分析：下列情况下A、B、C、D
P D N/m2
P A N/m2P B N/m2P C
N/m2
A缸快速运动0×1050×1050×1050×105
A缸快速运动到位加紧50×10547～48×10520×10520×105 B缸快进0×1050×1050×10520×105油泵卸荷2～3×1050×1050×1050×105
五、计算题
3、如图所示的回路中，已知油泵的参数为：排量为Vb=120ml/r，`转速为
min
/11495.010********l n V q bv b B b =⨯⨯⨯=**=-η 假设成立
３．min
/206
1016095
.072.34/3r V q n m mv m m =⨯⨯==-η
4．28.7972.34114Y
=-=-=m
B
q q q min /l
4、由变量泵和定量液压马达组成的调速回路，变量泵排量可在V b =O ～50 mL ／r 的范围内改变。

泵的转速为n b =1000r ／min ，马达排量为V M =50mL ／r ，安全阀调定压力为Py=100×lO 5
Pa ，在理想情况下，泵和马达的容积效率和机械效率都是100％。

求此调速回路中：
① 液压马达的最低和最高转速； ② 液压马达的最大输出转矩； ③
液压马达的最高输出功率。

解：
①因泵和马达的容积效率和机械效率都是
100％，溢流阀起安全阀作用 则有：
M
b q q =
n Mmin =0*0min min ===
M
b
m b b M
M V n V n V V
q r ／min
n Mmax =min /100050
1000
*50max max r V n V V
q M b b M
M ===
② 因溢流阀起安全阀作用M
b
q q
= Y
p p
=max
T Mmax =
14
.3210501010026
5max ⨯⨯⨯⨯=-πM V p 79．6Nm
③ 因溢流阀起安全阀作用 Y
p p =max
M
b
q q
=
KW
W q p q p N b M 33.810003.860
1000
10501010065max
max max max max =⨯=⨯⨯⨯⨯===-
5、 在由定量泵和变量液压马达组成的回路中，泵的排量V b =50mL ／r ，转速，n b =1000r ／min ；液压马达排量q M =12.5～50mL ／r ；溢流阀（安全阀）调定压力为p y =100×
105Pa ；泵和液压马达的容积效率和机械效率都是100％(不计容积和机械损失)。

求： ①调速回路的最低、最高转速；
②在最低转速下，马达输出的最大转矩； ③在最高转速下，马达输出的最大功率。

解：
①因泵和马达的容积效率和机械效率都是
100％，溢流阀起安全阀作用 则有：
M
b q q =
40005
.12501000min min max =⨯===
M b b M M M V n V V q n r ／min
min /100050
1000
50max max
min
r V n V V q n M b b M M M =⨯==
② 因溢流阀起安全阀作用M
b
q q
= Y
p p
=max
T Mmax =
14
.3210501010026
5max max ⨯⨯⨯⨯=-πM V p 79．6Nm
③ 因溢流阀起安全阀作用Y
p p
=max
M
b q q =KW
W q p q p N b M 33.810003.860
1000
10501010065max
max max max max =⨯=⨯⨯⨯⨯===-6、如下图所示的节流调速回路，已知：油缸无杆腔的面积A 1 =50cm 2，有杆腔的
面积A 2 = 25cm 2，泵的供油流量q B = 10 l/min ，溢流阀的调整压力P 调 = 24×105pa ， 节流阀的阀口形式为薄壁小孔，开口面积为A j = 0.01cm 2，流量系数为C d = 0.62，使用液压油的
6． 油缸的运动速度v ； 7． 溢流乏的溢流量qY 。

1、
a
p A F A p p 5
4452
11210*810*25)1000010*50*10*24(=-=-=
--
2、3、a
p p p p 501
10*24===调
4、min)
/(57.1)/(10*261.0900
10*8*2*
10
*01.0*62.02345
4
2l s m p
A C q j
d ===∇=--ρ
5、==
1
2
1
A q q
3.14L/min
面积为A j = 0.08cm 2，流量系数为C d = 0.62，背压阀的调整压力为5×105pa ，使用液压油的密度为900Kg/m 3。

油缸作用负载F =10000N ， 试求：
1． 油缸回油腔的压力P 2； 2． 油缸进油腔的压力P 1； 3． 油泵的供油压力P 0； 4． 油缸进油口的流量q 1； 5． 油缸回油口的流量q 2； 6． 油缸的运动速度v ； 7． 溢流乏的溢流量q Y 。

解：（1）P 2=5×105pa （2）
545
2214
110000510251022.5105010
a
F p A p p A --++⨯⨯⨯===⨯⨯
(3) 假设：P 0=P 调=24×105pa
5
212p
2(2422.5)100.0810
0.00910 5.4min 900
d m L
q C s ρ
--∇⨯-⨯=⨯⨯=⨯=1
q ＜q b 假设： P 0=P 调=24×105pa 正确
（4）
5
122p
2(2422.5)100.0810
900
0.00910 5.4min
d q C m L
s ρ
--∇⨯-⨯=⨯⨯=⨯=
（5）121
2
q
q v=A
A
=
221
1A 5.4L
q q 2.7min A 2
===
（6）2
12-41
2q
q 0.009m v=100.18s A
A 5010
=
=⨯=⨯
（7）y
b 1L
q
q q 10 5.4 4.6min
=-=-=
8、 在图示回路中，已知液压缸径D=100mm ，活塞杆直径d=70mm ，负载F L =25000N 。

试求： 1.为使节流阀前后压差△p=3×10S
Pa ，溢流阀的调定压力应为多少?
2.回路中溢流阀应起什么作用？
3.系统能承受的最大负载多少?
4.若溢流阀的调定压力不变，当负载降为15000N 时，
(1)节流阀前后压差为多少?
(2)若节流阀的开口面积为a=0．05cm 2
，
流量系数取C d =0．62；油的密度ρ=900kg ／m 3
，油缸回油腔的流量为多少？
解：
1.溢流阀的调定压力P Y ．
如题解图所示，列出液压缸受力平衡方程式为 p l A l =p 2A 2+F L
设p p =p y =溢流阀调定压力=C
p l = p y p 2=△p-=3×10S
Pa
A 1=πD 2／4=3.14×0.12/4=0.785×10-2(m 2) A 2=π(D 2
-d 2
)／4=3.14×(0.12
-0.072
) /4=0.4×10-2
(m 2
)
FL ：25000N 。

故所求溢流阀调定压力为
)(104.3310
785.025000104.01035
2
25122a L Y p A F A p p ⨯=⨯+⨯⨯⨯=+=--
2.回路中溢流阀应起定压（稳压）作用
3.)
(10219.2610785.0104.33325111max
N A p A p F
Y ⨯=⨯⨯⨯===-
4.当负载降为F L =15000N 时,节流阀前后压差为多少?,
（1）如题解图所示，列出液压缸受力平
衡方程式为 p l A l =p 2A 2+F L
节流阀前后压差为
)(102810
4.015000100785104.335
2
252112a L p A F A p p p ⨯=⨯-⨯⨯⨯=-==∆--
(2)
)
(107029.030107210210031.0900
102821005.062.023
4
245
4
2s
m p
a
C q d ---⨯⨯=÷⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=ρ
9、 在图示之调速阀的节流调速回路中，液压泵流量q=25L ／min ，A 1=
100cm 2，
A 2=50cm 2
，负载力F L 由零增至30000N 时活塞运动速度基本不变，v=20cm ／min ，如调速阀要求的最小压差为△p min ＿=0．5MPa ，试问： 1. 溢流阀的调定压力PY 是多少? 2. 泵的工作压力p p 是多少?
3. 负载力F L =0时，液压缸两个油腔的压力分别为多少?
4. 负载力F L 由零增至30000N 时， 回路的效率是多少?
解：
1.调速阀最小压差为△p min ＿=0．5Mpa 时，负载力F L 最大：F L =30000N
)(1025.310
100300001050105.064
46122a L Y Mp A F A p p ⨯=⨯+⨯⨯⨯=+=--
2.p p =p Y =
3.25×106(Mpa)
3.进油腔:p 1= p p =p Y =3.25×106
(Mpa)
回油腔: 负载力F L 最小，压力最大：即：F L =0N ， p 2最大为
p 2= A 1×3.25×106
/ A 2= 6.5(Mpa) 4.回路的效率
F L =0 η=0 F L =30000N
η=75
.481025.3102502
.0300006
3=⨯⨯⨯=
-p
p
L p q v
F
10、如图所示，两并联按装的液压缸的无杆腔的面积为A 1 =40cm 2，有杆腔的面积为 A 2 =20cm 2，两个缸上的作用负载分别为：R 1 =8000N ，R 2 = 12000N 。

溢流阀的 调整压力为P
调
=30*105，泵的供油流量为q
b =32L/min ，节流阀阀口为薄壁小孔，
其流量系数为Cd =0.62，节流口开度为 a
试问：1）两个缸工作腔的压力分别为多少。

2）两个缸完成同步动作还是顺序动作。

3）两个缸的速度分
（2）
)(10*2010
*4080005
411a A p A F p ===
-
B 缸的工作压力：
)(10*3010
*40120005
411a B p A F p ===
-
（2）因p B 大于p A 所以 完成顺序动作 A 先动B 后动
（3） A 运动时：
)
min
(74.10)(10*79.1900
10*)2035(*21005.062.023
45
4
L
s
m
p
Cda
q ==-⨯
⨯⨯=∇=--ρ
)min 5.26804479.010
*4010*79.144
cm s m v A （）（===--
B 运动时：
2）两个缸完成同步动作还是顺序动作。

3）两个缸的速度分别是多少。

解
（4） A 、B 缸的工作压力：35*105 p a (2) A 缸运动时：
)(10*3010
*20800010*40*10*3554
451111a A p A F A p p =-=-=--
B 缸的工作压力：
)(10*1010
*201200010*40*10*355
4
451111a B p A F A p p =-=-=--
两个油缸运动时回油腔的压力相等， 因 p A 大于p B 所以 完成顺序动作 A 先动B 后动
（1） A 运动时：
)
min
(15)(10*025.0900
10*30*21005.062.0245
4
L s m p
Cda
q A ==⨯
⨯⨯=∇=--ρ
)min 750125.010
*2010*025.044
cm s m v A （）（===--
B 运动时：
)
min
(76.8)(10*0146.0900
10*10*21005.062.023
45
4
L
s
m
p
Cda
q B ==⨯
⨯⨯=∇=--ρ
)m in 436073.010
*2010*0146.044
cm s m v A （）（===--
12、如图所示的液压回路，已知：阀1的调整压力为p 1t =30×105 N/m 2，阀
2的调整压力为p 2t =25×105 N/m 2，液压泵的实际供油流量为q b =10L/min ，油缸A 、B 、C 上的作用负载分别为F A =1000N 、F B =3000N 、Fc =10000N ，有效作用面积为A a =10cm 2、A b =20cm 2、Ac =50cm 2，忽略系统中的泄漏和管路中的压力
损失，试求：
1、每一个油缸克服负载所需的工作压力 。

2、判断A 、B 两个油缸是实现顺序动作还是同步动作；
3、求A 、B 两个油缸的运动速度。

4、节流阀的阀口形式为薄壁小孔，开口面积为A j = 0.02cm 2，流量系数为C d =
v
解：1、a A A A p A F p 5
4
10*1010
*101000/==
=- a B B B p A F p 5
4
10*1510*203000/===- a C C c p A F p 54
10*2010*5010000
/===-
（4） A 先动。

（5） 3、s m s cm cm A q v A
b
A /167.0/7.16min)/(10001010*103=====
s m s cm cm A q v B
b
B /084.0/4.8min)/(5002010*103=====
4、假设p 0=p t
)
min
(5.3)(10*058.0900
10*10*21002.062.023
35
4
1L
s
m
p
CdAj
q ==⨯
⨯⨯=∇=--ρ
b q q π1 假设p 0=p t 正确 s m v /0116.010*5010*058.04
3
==-- min /5.65.3101L q q q b y =-=-=
13、已知一油罐内装有20号机油，深度为H=5m 处装有一光滑的金属管道，如图所示，管道直径为d=16mm ，液体的密度为ρ=900kg/m 3，油面压力为一个
1、列2-2 1-1断面的伯努利方程
p 1/ρg+α1v 1 2/2g +h 1 = p 2/ρg+α2v 22/2g +h 2+h
ω
其中：h 2=0 h 1=H=5m v 1=0 p 1
= p 0
=大气压
)/(102s m gH v == 2、2320800010*20016
.0*10Re 6
φ==
=
-υ
vd
紊流
14、已知：0—0截面的压力为一个大气压；1—1截面的面积为A 1=0.02m 2 ，压力为一个大气压；2--2截面的面积为A 2=0.04m 2，管道中心线处的液位深度为H=10m,不及压力损失，动能修正系
数为α=1，液体的密度为：ρ=900kg/m 3，忽略流动损失求：
2
2
1
1
H
解：1。

列0-0 1-1断面的伯努利方程
2
112
00h v p h v p ++=++ 其中：h 1=0 h 0=H=10m
p 0=p 1 V 0=0 s
m gH v
/1410*10*221
=== 由连续性方程得：s m A A v v
/704
.002
.014211
2
=⨯==
2．解法一：列2-2 1-1断面的伯努利方程
22
2
2121122h g
v g p h g v g p ++=++ρρ
其中：h 1= h 2 p 1=0 （1分）
2
222
221/661502
7149002m n v v p =-⨯-=ρ ）
解法二：列0-0 2-2断面的伯努利方程
22
2
2121122h g
v g p h g v g p ++=++ρρ
其中：h 1=H=10m p 1=0 v 1=0
2
222
221/661502
7149002m n v v p =-⨯=-=ρ
15、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）溢流阀的溢流量和溢流损失；
（4）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
25100001050104.25
4
462112=⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=--A F A p p
节流阀两端的压差 MPa
8.02==∆p p
回
油
路
流量
900
108.0210
01.062.026
4
2⨯⨯⨯⨯=∆=-ρ
p
A C Q T
d
/s
m 1026.034-⨯=
L/min
57.1= （2
分）
活
塞速
度
m/s
0104.010251026.04
422=⨯⨯==--A Q v
（3）求溢流量和溢流损失 由 2
2
11A Q A Q v ==
（2分）
进
油路流量
s Q A A Q 322
1
1m
0.52L/min 14.357.12==⨯==
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=⨯=⨯∆=∆ （
4
）
回
路
效
率
26
.0104.2101060
0104.0100006
3=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=
-p p p Q Fv η。