液压与气压传动课后答案左键民第四版(4)

pr=8.3Mpa，若不计管道损失，试求：

1）马达最大转速及该转速下的的输出功率和输出转矩。 2）驱动泵所需的转矩。

解：1）泵的流出流量等于流入马达的流量 qp?qm 即有 npVpmax?vp?nmmaxVM?vm

nmmax?npVpmax?vp?vmVm1000?115??0.840.84?0.90.9r/min?676.9r/min 148输出转矩 T?11prVm?mm??8.3?106?148?10?6?0.9?176N?m 2?2?676.9?176?12.5kw 60输出功率

p0?2?nmmaxT?2??驱动泵所需的转矩 由 ?p?ppqpTp?p

8.3?106?115?10?6?np?即

2T?3.14?np0.840.9?0.83

得 T?168.8Nm

3-9 图示为变量泵和定量马达系统，低压辅助泵输出压力py=0.4Mpa，泵的最大排量Vpmax?100mL/r，转速np?100r0/mi，n容积效率?vp?0.9，机械效率，?vm?950.?mp?0.85。马达相应参数为Vmm?50mL/r，

，?mm?0.9。不计管道损

失，当马达的输出转矩为Tm?40N?m，转速为nm?160r/min时，求变量泵的排量，

工作压力和输入功率。

解：1）泵的输出流量等与流入马达的流量 qp?qm

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即，

VMnM?VM?VPnP?VP

?VP?VMnM50?160?mL/r?9.36mL/r

?VMnP?VP0.95?1000?0.91?pVm?m（其中，p?pmi?py,pmi为马达输入压力） 2?2）由马达的输出转矩 Tm???p?2?Tm2??40?pa?5.58Mpa Vm?m50?10?6?0.9 当不计管道损失时，变量泵的输出压力p，即为马达的输入压力，即

p?py??p?5.98Mpa

3）变量泵的输出流量：

qP?VPnP?VP?9.36?1000?0.9mL/min?8424mL/min 变量泵的输入功率： PP??PPqP?PPP?P5.89?0.4??106?8424?10?6??Y?qP???1.02KW

?VP?MP60?0.9?0.854-1 如图所示液压缸，

A1?30cm2,A2?120cm2,F?30000N,液控单向阀

作用锁以防止液压缸下滑，阀的控制活塞面积Ak是阀心承受面积A的3倍。若摩擦力，弹簧力均忽略不计，

试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？

解：对刚缸体作受力分析有 PA11?PkA2?F 由于控制面积Ak为阀心承压面积的3倍 故开启阀需

pkAk?p1A 即3pk?p1 取临界条件3pk?p1

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3pkA1?pKA1?F ?pk?F?3.85Mpa

3A1?A2开启最高压力 p1?3pk?11.55Mpa

4-2 弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定？答：不能。

4-3 二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接？ 答：作二位三通阀，将回油口T堵死。

作二位二通阀，将回油口T和某一工作油接通。

4-4如图所示系统中溢流阀的调整压力分别为pA=3MPa,pB=1.4MPa,pC=2MPa。试求当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力为多少？如将溢流阀B的遥控口堵住，泵的出口压力为多少？

答：1）泵的出口压力PP=2MPa。 阀A和阀B,C并联，泵的出口压力为两个支路压力较小者，在系统负载无穷大时，阀B的进口压力是阀C的调整压力，即2MPa，而阀A的调整压力是3MPa所以此时泵的出口压力P=2MPa。

2）泵的出口压力PP=3MPa。 若溢流阀B的遥控口堵住，当阀C道通后，其进口压力是2MPa，而此压力又反馈作用于阀B,使阀B的调整压力成为pB+pC=3.4MPa，而阀A的调整压力是3MPa。此时，两者调整压力的较小者为泵的出口压力，即PP=3Mpa。

4-5 如图所示，两系统中溢流阀的调整压力分别为pA=4MPa, pB=3MPa, pC=2MPa。当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力各为多少？对图a的系统，请说明溢流量是如何分配的？

解：a）泵的出口压力PP=2MPa。 阀A,B,C并联，其中阀C的调整压力最低，所以阀C导通，压力由C决定，所以泵的出口压力PP=PC=2MPa。

溢流量分配应是qC=全部，qA=0;qB=0.

b）泵的出口压力PP=6MPa。

阀A,B,C串联，其中阀B的遥控口接油箱，故B的调整压力为pB=0Mpa。当

阀C道通后，其进口压力是2MPa，而此压力又反馈作用于阀B,使阀B的调整压力成为pB+pC=2MPa，同理，使的阀A的调整压力成为pA+pB+pC=6MPa,故泵的出口压力pp＝6Mpa。

4-6 如图所示，溢流阀的调定压力为4Mpa，若不计先导油流经主阀心阻尼小

时的压力损失，试判断下列情况下的压力表读数：

1）YA断电，且负载为无穷大 2）YA断电，且负载为2 Mpa

2）3)YA断电，且负载压力为2Mpa 解：1）压力表读数为4Mpa。

此时，阀的遥控口不通油箱，压力表测的的为阀的调整压力，即4Mpa。

2) 压力表读数为2Mpa。

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此时，由于系统实际工作压力小于溢流阀的调整压力，故溢流阀不溢流，压力表测的的为实际工作压力，即2Mpa。

3) 压力表读数为0Mpa。此时，由于阀的遥控口接通油箱，则作用于压力表的遥控口油压为0 Mpa，所以压力表读数为0Mpa.

4-7 试确定在图示回路中，在下列情况中液压泵的出口压力：

1） 全部电磁铁断电 2）电磁铁2YA通电，1YA断电 铁2YA断电，1YA通

解：1）泵的出口压力PP=5.5 Mpa

此时，先导溢流阀和直动溢流阀串联，当调整压力为0.5MPa的溢流阀导通时，其入口压力为0.5MPa，而此压力又反馈作用于先导溢流阀，使得先导溢流阀的调整压力变为5+0.5=5.5MPa,所以泵的出口压力为5.5MPa。

2）泵的出口压力PP=3.5 Mpa

当泵的出口压力为3MPa时，调整压力为3MPa的溢流阀导通，此时，先导溢流阀的开启压力变为0，并导通，同时其出口油压使得调整压力为0.5MPa的溢流阀导通，而此压力又反馈作用于先导溢流阀，使得先导溢流阀的调整压力变为3+0.5=3.5MPa,所以泵的出口压力为3.5MPa。

3）泵的出口压力PP=0.5 Mpa

此时，先导溢流阀的遥控口接通油箱，其开启压力变为0，所以泵的出口压力为0.5MPa

4-8如图所示系统，溢流阀的调定压力为5Mpa，减压阀的调定压力为2.5Mpa。试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？

1）当泵口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A，C点压力各为多少？

2）当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到1.5Mpa时（工件原处于夹紧状态），A.C点压力各为多少？

3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A.B.C点压力各为多少？

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答：1）PA=PC=2.5MPa, PB=5MPa;减压阀阀口处于关闭状态。

工件夹紧后，由于泵的流量继续输出，使得A点和C点的压力同时升高，当升高到减压阀的调定压力时，减压阀工作，阀口关闭，并稳定A,C两点压力为其调定压力2.5Mpa；B点的压力为溢流阀的调定压力5Mpa。

2）PA=PB=1.5Mpa, PC=2.5Mpa;减压阀阀口处于打开状态。

当泵的出口压力降到1.5Mpa时，溢流阀和减压阀都不

工作，溢流阀阀口关闭，B点压力PB=PP=1.5MPa; 减压阀阀口打开，即相当于一个通道，所以PA=PB=1.5MPa;由于单向阀的作用，C中的压力仍为刚才的压力，即2.5MPa。

3）PA=PB=PC=0Mpa；减压阀阀口处于打开状态

当夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，负载压力PL=0MPa,因为 PL小于减压阀的调整压力，所以减压阀阀口全开，PC=PB=PL=0MPa; 由于溢流阀阀口关闭，所以PA=PB=0MPa

4-9 图4- 121所示回路，溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为1.5MPa，活塞运动时负载压力为1MPa，其它损失不计，试求：

1）活塞在运动期间和碰到死档板后A.B处压力；

2）如果减压阀的外泄油口堵死，活塞碰到死档板后A.B处压力。

答：1）活塞在运动期间，PA=PB=1MPa

活塞运动期间，由于负载压力小于减压阀调整压力，使得减压阀阀口处于开口状态，所以PB=PA,同时B点压力低于溢流阀调整压力，使得该阀关闭，所以 PA=PB=1MPa

活塞碰到死档板后，PA=1.5MPa，PB=5MPa 此时，由于泵的流量继续输出，使得A点压力升高，当A点压力升高到大于减压阀调整压力时，减压阀工作，使得PA稳定在1.5MPa；因缸已停止运动，故没有经减压阀阀口通向缸的流量，随着泵流量的输出，只有一小股经减压阀泄油口回油箱的流量，所以，B点压力很快憋高，并最终把溢流阀阀开，使B点压力稳定在该阀的调整压力，即5MPa。

2）PA=PB=5MPa

把减压阀外泄油口堵住后，增大了阀心弹簧腔的压力，活塞碰到死档板后，随着泵流量的继续输出，使得减压阀阀口打开，A点B点压力很快憋高，最终打开溢流阀，使得A点和B点压力稳定在该阀的调整压力，即5Mpa。。

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4-10 如图所示的减压回路，一只液压缸无杆腔，有杆腔的面积分别为100cm,50cm,最大负载F1=14000N,F2=4250N,背压p=0.15MPa, 节流阀2的压差Δp=0.2MPa,求： 1）A,B,C各点压力（忽略管路阻力）； 2）泵和阀1，2，3应选多大的额定压力？

3）若两缸的进给速度分别是V1=3.5cm/s, V2=4cm/s,泵和阀的额定流量应选多大？

解：1）由上面的缸的活塞受力平衡，可有

-4

Pc=F/A1=14000/(100×10) Pa=1.4 MPa

A处压力与C处压力相差节流阀2的压差，

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