液壓習題解答

1、2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,1,第1章習題解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,2,習題1.5,液壓千斤頂尺寸如題1.5圖所示。圖中：D＝50mm，d＝ 10mm， a＝400mm，b＝100mm，若需要舉升的重物G的重量為 N（包括活塞自重），已知小活塞的速度v1＝50mm/s，不計摩擦阻力和泄漏，試確定：⑴手柄上應施加多大作用力F？

2、⑵重物G運動速度v2為多少？⑶小活塞缸輸出的流量q為多少？,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,3,習題1.5解答,,,⑵,mm/s,⑶,m3/s,⑴,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,4,習題1.6,液壓泵的最大工作壓力由溢流閥調定為1.8MPa，泵的輸出流量為qp=10L/min，兩液壓缸Ⅰ、Ⅱ的結構相同，無桿腔工作面積A2=30cm2，負載F1=3kN，F(xiàn)2=4.5

3、 kN，不考慮壓力損失，試分析、計算：⑴液壓泵起動后，哪個缸先動，哪個缸后動，怎樣動，為什么？⑵兩個液壓缸各自運動時的工作壓力是多少？速度是多少？,考查：壓力取決于負載 速度取決于流量,⑶如果溢流閥調定壓力為1.4MPa， Ⅱ缸能不能動？為什么？,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,5,習題1.6 解答,m/min,⑴,⑵,Ⅰ缸運動需要的壓力為,Ⅱ缸運動需要的壓力為,MPa,MPa,

4、因此，當泵的壓力達到能克服F1負載時，就能使Ⅰ缸運動，故Ⅰ缸先動，油液能夠流動，壓力不再增加；Ⅰ缸運動到終點，相當于負載無窮大，使泵的壓力繼續(xù)升高，達到能克服F2負載時，Ⅱ缸運動；Ⅱ缸運動到終點，泵的壓力繼續(xù)升高，達到1.8MPa時，溢流閥開啟溢流，泵的流量全部流回油箱，此時，系統(tǒng)的壓力不可能再增加，恒定在1.8MPa。,,壓力取決于負載，泵的壓力由負載決定，已知F1<F2，,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@12

5、6.com,6,第2章習題解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,7,習題2.11,流量與速度,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,8,習題2.12,2.12如圖所示，油管水平放置，截面1-1、2-2處的內徑分別為d1＝5mm，d2＝20mm，在管內流動的油液密度ρ＝900㎏/ m³，運動粘度ν＝20mm/s²。若不計油液流動的能量損失，試問：⑴截面1-

6、1和2-2哪一處壓力較高？為什么？⑵若管內通過的流量q＝30L/min，求兩截面間的壓力差Δp。,解答：,⑴根據流量連續(xù)性方程，一個管道中的流量不會變，直徑小的1-1截面流速高，直徑大的2-2截面流速低；根據伯努利能量方程，各處能量守恒，流速高，動能大，必然壓力能小，反之則相反，因此直徑大的2-2截面，因流速低，故壓力大。,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,9,習題2.12解答,m/s,Pa,0.291

7、MPa,不考慮能量損失,m/s,⑵,對1-1、2-2截面列寫伯努利方程，z1=z2，因此有,,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,10,習題2.13,2.13液壓泵安裝如圖所示，已知泵的輸出流量q＝25 L/min，吸油管直徑d＝25mm，泵的吸油口距油箱液面的高度H＝0.4m，設油的運動粘度ν＝20mm2/s，密度為ρ＝900㎏/ m³。若僅考慮吸油管中的沿程損失，試計算液壓泵吸油口處的真空度

8、。,,解：⑴求吸油管中流速,m/s,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,11,習題2.13解答,0.518（m油柱）,層流，α=2,Pa,Pa,⑵判斷流態(tài)，求沿程壓力損失,⑶選擇1-1、2-2截面，列伯努利方程,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,12,習題2.14,m,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,13,習題2.16,,2024/4/1,機

9、電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,14,習題2.16解答(a),(a)射流與平板垂直,單位時間內，動量沿x軸的變化應等于平板對液流的作用力F（假設方向向右）,液流射入大氣后，壓力相同、速度相同,為負值，假設方向與實際方向相反！,x軸液動力為,方向向右,Y軸方向,沒有外力作用在液流上,與軸的方向有關,,方程固有的,,假設平板對液流的作用力為Fx，方向為x軸正方向，如圖示。,x,,,,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jd

10、xyr@126.com,15,習題2.16解答(b),(b)與平板成60°夾角,,應用動量方程時，并非一定要沿x、y軸方向。沿平板的法線n方向列動量方程。假設平板對液流的作用力為Fx，方向為法線n負方向。在法線n方向流出速度為零，有動量方程,為負值說明原假設方向與實際方向相反。,在法線n負方向的液動力為,,x,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,16,習題2.19,2.19液壓泵輸出流量可手

11、動調節(jié)，當q1＝25L/min時，測得阻尼孔R（見圖）前的壓力為p1＝0.05MPa；若泵的流量增加到q2＝50L/min，阻尼孔前的壓力p2將是多大（阻尼孔R分別按細長孔和薄壁孔兩種情況考慮）？,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,17,習題2.19解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,18,習題2.20,2.20如圖所示，柱塞受F＝100N的固定力作用而下落，缸中油液

12、經縫隙泄出。設縫隙厚度δ＝0.05mm，縫隙長度l＝70mm，柱塞直徑d＝20mm，油的動力粘度μ＝50×10－3 Pa·s。試計算：⑴當柱塞和缸孔同心時，下落0.1m所需時間是多少?⑵當柱塞和缸孔完全偏心時，下落0.1m所需時間又是多少?,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,19,習題2.20解答,關鍵：柱塞下降排出的體積=泄漏的液體體積,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴

13、jdxyr@126.com,20,習題2.20解答,Pa,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,21,第3章習題解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,22,習題3.6,已知CB-B100齒輪泵的額定流量q=100L/min，額定壓力p=2.5MPa，泵的轉速1450r/min。由實驗測得：當泵的出口壓力p=0時，其流量qt=106L/min； p=2.5MPa時，其流量q2

14、=100.7L/min；,⑴求該泵的容積效率；,或者,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,23,習題3.6解答,(3-9),⑵如泵的轉速降至600r/min，在額定壓力下工作時，估算此時泵的流量為多少？該轉速下泵的容積效率為多少？,泵的排量：,泄漏系數(shù)：,容積效率：,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,24,第4章 習題解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@1

15、26.com,25,習題4.6,4.6如圖4.26所示，兩結構尺寸相同的液壓缸串聯(lián)起來，A1=100cm2，A2=80cm2，p1=0.9MPa，q1=12L／min。若不計摩擦損失和泄漏，試問： ⑴兩缸負載相同(F1＝F2)時，兩缸的負載和速度各為多少? ⑵缸2的輸入壓力是缸1的一半時(p2＝p1/2)，兩缸各能承受多大的負載？⑶缸1不受負載時，缸2能承受多少負載?,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr

16、@126.com,26,習題4.6解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,27,習題4.7,,4.7如圖4.27所示的兩個液壓缸，缸內徑D、活塞桿直徑d均相同，若輸入缸中的流量都是q，壓力都為p，回油直接通油箱。不計任何損失，試比較它們的推力、運動速度和運動方向。,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,28,第5章 習題解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@1

17、26.com,29,習題5.12,,溢流閥的調定壓力為5MPa，減壓閥的調定壓力為2.5MPa,⑴活塞快速運動時，A、B兩點的壓力各為多少？減壓閥閥芯處于什么狀態(tài)？⑵工件夾緊后，A、B兩點的壓力各為多少？此時減壓閥閥口有無流量通過？為什么？,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,30,二級同心減壓閥結構,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,31,減壓閥,2024/4/1,機電工

18、程系 容一鳴 jdxyr@126.com,32,補充,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,33,習題5.13,順序閥調定壓力為3MPa，溢流閥的調定壓力為5MPa,A、B點的壓力等于多少？,⑴液壓缸運動時，負載壓力pL = 4MPa；⑵負載壓力變?yōu)?MPa；⑶活塞運動到右端位不動時。,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,34,習題5.14,順序閥和溢流閥串聯(lián),⑴當系統(tǒng)負載

19、趨向無窮大時，泵的出口壓力是多少？,⑵若將兩閥的位置互換一下，泵的出口壓力又是多少？,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,35,習題5.15,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,36,習題5.15(a)解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,37,習題5.15(b)解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,38,例題

20、5.1,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,39,例題5.2,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,40,例題5.3,,,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,41,第7章 習題解答,2024/4/1,機電工程系 容一鳴 jdxyr@126.com,42,,A、B兩液壓缸的有桿腔面積和無桿腔的面積分別均相等，負載FA＞FB，如不考慮泄漏和摩擦等因素