液压和气压传动课后答案解析[第四版]

1-5．如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h = 1m ，设液体的密度为ρ= 1000㎏/m 3

，试求容器内的真空度。 解：以液面为等压面，

p +ρgh = p a 所以真空度为

p a －p = ρgh

1-7.图1-3531200/B kg m ρ=，A Z 求A 、B 之间的压力差。

2-1.某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，当转速为1200r/min 时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功率各为多少？

解：已知：

6305,10/1010/,0.95,0.9,1200/min m v p MPa V mL r m r n r ηη-===⨯===

则泵的输出功率：

66300051010101200

0.9100.960

t v P p q p q kw η--⨯⨯⨯⨯===⨯⨯=

驱动泵的电动机功率：

0.9 1.0530.950.9

i P kw

P kw η

=

=

=⨯

2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。在同样的转速和压力29.5MP a 时，测得泵的实际流量为150L/min ，总效率η=087，求： (1) 泵的理论流量；

(2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？

解：(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66×10-3m 3

/s

（2）94.060

/106.15960

/101503

3=⨯⨯==--t v q q η 93.094

.087

.0.===

∴=v m m V ηηηηηη (3) 电机的驱动功率

6329.51015010/60

84770()84.770.87

O

i P pq

P W kW ηη-⨯⨯⨯===== (4) 驱动泵的转矩

284770852.53()22 3.14950/60

i i i

i

i p T nT P T N m n ωππ==∴=

==⋅⨯⨯ 另解:

)

(77.8453.85260/95014.322)(53.85287

.060/95014.3260

/10150105.292236KW nT p m N n pq T nT pq i i i i

=⨯⨯⨯==⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∴=

-πηππη

3-1.液压马达的排量V=250 ml/r ，入口压力p 1=10.5MPa ，出口压力p 2=1.0MPa ，容积效率ηv =0.92，机械效率ηm =0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率和输出功率各为多少？ 解：

()

()

()()()13

6266

6333

022100.9280.96min 25010

10.519.59.510250100.9340.422 3.14

9.5102210 3.481060

0.90.92 3.48102881.4t v m i m v i

q q r n V V p p p MPa p V T N m P p q W P P W ηηπηη----⨯===⨯=⨯∆=-=-=∆⋅⨯⨯⨯==⨯=⋅⨯⨯⨯⨯=∆⋅==⨯==⨯⨯⨯=

3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A 1=100×10-4m 2

，有杆腔的面

积A 2=80×10-4m 2

，缸1的输入压力p 1=0.9MPa ，输入流量q=12 L/min ，不计摩擦损失和泄漏，求：

（1） 两缸承受相同负载（F 1=F 2）时，该负载的数值及两缸的运动速度；

（2） 缸2的输入压力是缸1的一半（P 2=P 1/2）时，两缸各能承受多少负载？ （3） 缸1不承受负载（F 1=0）时，缸2能承受多少负载？

解： （1）

3P 为大气压 30P ∴≈

()MPa A A A P P 5.010

801010010100109.04

44

621112=⨯+⨯⨯⨯⨯=+=--- ()N A P A P F F 500010100105.046231221=⨯⨯⨯=-==∴-

()s m A q V /02.01010060

/10124

311=⨯⨯==-- ()s m A q V /016.010

10002

.010804

422=⨯⨯⨯==-- （2）

()

N A P A P A P A P F 540010802/109.010100109.0 2

464

62

1

1122111=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-=-- P 3

()N A P A P A P F 4500101002/109.02

4611

23122=⨯⨯⨯==

-=- (3) 因为 022111=-=A P A P F

所以 ()MPa A A P P 125.110

8010100109.04

4

62112=⨯⨯⨯⨯==-- ()KN A P A P A P F 25.111010010125.1461223122=⨯⨯⨯==-=-

4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积A 1=100×10-4m 2

，缸I 负载F=35000N ，

缸Ⅱ运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为4MPa 、3MPa 和2MPa 。求在下列三中情况下，A 、B 、C 处的压力。

（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；

（2）1YA 通电，液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时；

（3）1YA 断电，2YA 通电，液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块

解：(1)

MPa p p B A 4==

MPa

p c 2=

（2）I 移动：

MPa A F p p B A 5.310100350004

1=⨯===-

MPa

p c 2=

I 到达终端： MPa p p B A 4== MPa

p c 2=

（3）Ⅱ移动：

MPa

p p p c B A 0===

Ⅱ碰到固定挡块时： MPa p p B A 4==

MPa

p c 2=

4-8.液压缸的活塞面积为A=100×10-4m 2

，负载在500～40000N 的范围内变化，为使负载变化时活塞运动速度稳定，在液压缸进口处使用一个调速阀，若将泵的工作压力调到泵的额定压力6.3MPa ，问是否适宜？为什么？

解：缸的最大工作压力4

40000410010F p Pa MPa A -=

==⨯ 因调速阀在正常工作时的最小压差0.5~1.0p MPa ∆=，