液压与气压传动 - 课后题答案 - 图文(2)

第3章 思考题和习题解

3.1 从能量的观点来看，液压泵和液压马达有什么区别和联系？从结构上来看，液压泵和液压马达又有什么区别和联系？

答：从能量的观点来看，液压泵是将驱动电机的机械能转换成液压系统中的油液压力能，是液压传动系统的动力元件；而液压马达是将输入的压力能转换为机械能，输出扭矩和转速，是液压传动系统的执行元件。它们都是能量转换装置。

从结构上来看，它们基本相同，都是靠密封容积的变化来工作的。

3.2 液压泵的工作压力取决于什么？液压泵的工作压力和额定压力有什么区别？

答：液压泵的工作压力取决于负载，负载越大，工作压力越大。液压泵的工作压力是指在实际工作时输出油液的压力值，即液压泵出油口处的压力值，也称为系统压力。

额定压力是指在保证泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续运转时允许使用的压力限定值。

3.3如题3.3图所示，已知液压泵的额定压力和额定流量，设管道内压力损失和液压缸、液压马达的摩擦损失忽略不计，而题图4.3（c）中的支路上装有节流小孔，试说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。

题3.3图

1答：pa?pb?0，pc??p???q?F2?Tnp?p?，，。 d?eAVM?cAT??3.4 如何计算液压泵的输出功率和输入功率？液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生这些损失的原因是什么？

答：液压泵的理论输入功率为P??pq。 i??T?2?nT，输出功率为P0?F??pA功率损失分为容积损失和机械损失。容积损失是因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩而造成的流量上的损失；机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。 3.5 试说明齿轮泵的困油现象及解决办法。

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答：齿轮泵要正常工作，齿轮的啮合系数必须大于1，于是总有两对齿轮同时啮合，并有一部分油液因困在两对轮齿形成的封闭油腔之内。当封闭容积减小时，被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热并使轴承等机件受到附加的不平衡负载作用；当封闭容积增大时，又会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。

消除困油的办法，通常是在两端盖板上开卸荷槽。

3.6 齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮泵的工作压力？

答：齿轮泵压力的提高主要受压力油的泄漏的影响。通常采用的方法是自动补偿端面间隙，其装置有浮动轴套式和弹性侧板式齿轮泵。

3.7 试说明叶片泵的工作原理。并比较说明双作用叶片泵和单作用叶片泵各有什么优缺点。

答：叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子旋转时叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口和配油盘上窗口将油吸入。叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液往配油盘另一窗口和压油口被压出而输到系统中去，这就是叶片泵的工作原理。

双作用叶片泵结构复杂，吸油特性不太好，但径向力平衡；单作用叶片泵存在不平衡的径向力。

3.8 限压式变量叶片泵的限定压力和最大流量怎样调节？在调节时，叶片泵的压力流量曲线将怎样变化？

答：调节弹簧预紧力可以调节限压式变量叶片泵的限定压力，这时BC段曲线左右平移；调节流量调节螺钉可以改变流量的大小，AB段曲线上下平移。

qAA’BB’qt0Cpcpc’pmaxp

3.9 液压泵的额定流量为100 L/min，液压泵的额定压力为2.5 MPa，当转速为1 450 r/min时，机械效率为?m=0.9。由实验测得，当液压泵的出口压力为零时，流量为106 L/min；压力为2.5 MPa时，流量为100.7 L/min，试求：（1）液压泵的容积效率?V是多少？（2）如果液压泵的转速下降到500 r/min，在额定压力下工作时，估算液压泵的流量是多少？（3）计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率是多少？

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解：（1）?v?q100.7??0.95 qt106n1500qt?v??106?0.95? 34.7L/min n1450（2）q1?Vn1?v?（3）在第一种情况下：

Pi?P0t?m?pqt?mpqt12.5?106?106?10?3??4.9?103W

0.9?602.5?106?34.7?10?3??1.69?103W

0.9?60?0.95在第二种情况下：

Pi1?P0t1?m??m答：液压泵的容积效率?V为0.95，在液压泵转速为500r/min时，估算其流量为34.7L/min，液压泵在第一种情况下的驱动功率为4.9?103W，在第二种情况下的驱动功率为1.69?103W。

3.10 某组合机床用双联叶片泵YB 4/16×63，快速进、退时双泵供油，系统压力p = 1 MPa。工作进给时， 大泵卸荷（设其压力为0），只有小泵供油，这时系统压力p = 3 MPa，液压泵效率? = 0.8。试求：（1）所需电动机功率是多少？（2）如果采用一个q = 20 L/min的定量泵，所需的电动机功率又是多少？

解：（1）快速时液压泵的输出功率为：

1?106?(16?63)?10?3?1316.7 W P01?p1q1?60工进时液压泵的输出功率为：

3?106?16?10?3P02?p2q2??800 W

60电动机的功率为：

P电?P01??1316.7?1646 W 0.83?106?20?10?3（2）电动机的功率为：P??1250 W 电??0.8?60pq答：所需电动机功率是1646 W，如果采用一个q = 20 L/min的定量泵，所需的电动机功率是1250 W。

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第4章 思考题和习题

4.1 已知单杆液压缸缸筒直径D = 100 mm，活塞杆直径d = 50 mm，工作压力p1=2 MPa，流量为q = 10 L/min，回油背压力为P2= 0.5 MPa，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。

解：（1）无杆腔进油时：F1?p1A1?p2A2? F1????p41?p2?D2?p2d2

???6???2?10?0.?5610??42624?0.1?0.?510?0.05?1.08?10 N

?q10?10?3?1???0.021 m/s

A1??0.12?604（2）有杆腔进油时：F2?p1A2?p2A1????p41?p2?D2?p1d2

?F2???4???2?106?0.5?106??0.12?2?106?0.052??0.785?10 N

?4q10?10?3?2???0.028 m/s

?A2?(0.12?0.052)?604 答：当无杆腔进油时的活塞推力是1.08?104 N，运动速度是0.021 m/s；当有杆腔进油时活塞的推力是0.875?104 N，运动速度是0.028 m/s。

4.2 已知单杆液压缸缸筒直径D = 50 mm，活塞杆直径d = 35 mm，泵供油流量为q = 10 L/min，试求：（1）液压缸差动连接时的运动速度；（2）若缸在差动阶段所能克服的外负载F = 1 000 N，缸内油液压力有多大（不计管内压力损失）？

解：（1）??q?4?10?10?3d2?4?0.17 m/s

?0.0352?60 （2）p?F?4?1000d2?4?1.04 MPa

?0.0352 答：液压缸差动连接时的运动速度是0.17 m/s；若缸在差动阶段所能克服的外负载F=1 000 N时，缸内油液压力是1.04 MPa。

4.3 一柱塞缸柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为p，流量为q，缸筒直径为D，柱塞外径为d，内孔直径为d0，试求柱塞缸所产生的推力F和运动速度?。

解：F?pA??4d2p，??qq4q ??2?Ad2?d4答：柱塞缸所产生的推力等于F??4d2p，运动速度等于??4q。 ?d2第 9 页

4.4 如题4.4图所示的叶片泵，铭牌参数为q = 18 L/min，p = 6.3 MPa，设活塞直径D = 90 mm，活塞杆直径d = 60 mm，在不计压力损失且F = 28 000 N时，试求在各图示情况下压力表的指示压力是多少？（p2=2 MPa）

题4.4图

解：（a）p …… 此处隐藏：2030字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……