液压习题解答

习题解答

第1章

1．解μ =·  =288×104（Pa · S）

－

2．解：0E30=

t1=7.843 t2由式（1－7）得 30=59.1（cst）

－

由式（1－4）得 μ30=5.32×102（Pa · S）

t0

E4=1=4.51

t2由式（1－7）得 40=33.4（cst）

－

由式（1－4）得 μ40=3×102（Pa · S）

第2章 1．解：P =

Fπ2d4=6.37（MPa），（a），（b）二种情况下压力相等

πd12πd122．解：（1）∵P1=FS+P2

44∴FS = 432（N）

（2） x=3．解：v1=

FS=21.6（mm） K=0.1（m／s）

qv1π2(D1d12)42πD12πD2∵v1=v2

44∴v2 = v1

D122D2=0.037（m／s）

π22(D2d2)=24.4（L／min） 44．解：（1）∵A1＜A2 得 v1＞ v2

qv2v2

又∵h1 = h2，根据伯努利方程得p1＜p2 （2）根据伯努利方程：p2－p1=5．解：（1）A1＞A2

v1＜ v2

8ρq2π2(1d1414d2)

又∵h1 = h2，根据伯努利方程得p1 ＞p2

22P1α1v1P2α2v2（2）根据伯努利方程有： ρg2gρg2g在这里，v1≈0，α2=1 得

2P1P2v2Δh= ρg2g∴v2=2gΔh ∴q =v2 A2=2gΔh·A2 6．解：吸油管流速：v =

q=0.85（m／s） A=1062（层流，a=2，λ=

75） Re判断流态：Re =

vdHlv2沿程损失：ΔPλ =λ=364（Pa）

d2ραv2吸口真空度：Z = pa－p2 =+ρgH + Δpλ =4545（Pa）

2q7．解：vA== 0.01（m／s）

A1∵ vA · A2= vB ·A1

A∴vB = vA ·2=0.005（m／s）

A1因B缸出油管接油箱，所以pD=0，

pB =

F2

1（MPa） A1

又∵pA · A1= F1+pC · A2

pC = pB =1（MPa）

∴pA =

F1pBA2=1.5（MPa）

A1pA = pB，pC = pD=0

PA = PB =

F2=1（MPa） A18．解：因两缸并联，故

当负载为F2时，系统压力 B缸先动作，vB =

q=0.01（m／s） A1B缸运动到终点后，当pA =

F1=2（MPa）时，A缸再动作： A1vA =

9．解：∵q =

q=0.01（m／s） A1d4ΔP／128μl

d4P∴l = μ = ρ · v

128qzd4P∴l = =0.272（m）

128vq

10．解：（1）薄壁小孔时：qvKAΔP10.5 （pΔ1=p1）

1∴ K·A =

qv1ΔP10.5

流量增加后：qvKAP20.5 （Δp2=p2）

2∴ P2 =(qv2KA)2=(qv2qv1ΔP10.5)2=0.2（MPa）

可见，流量增加1倍时，压差为4倍。

（2）细长小孔时：qvKAΔP1 （Δp1=p1） 1

K·A =

qv1P1

流量增加后：qvKAP2

2∴ P2 =

qv2KA=

qv2qv1P1=0.1（MPa）

可见，流量增加1倍时压差也增加1倍。

第3章 1．解：P=

PPqpη=73.3（KW）

2

式中 qP = q t · ηv= 6.66 Z mB n ηv

De－

=3.2×103（m） Z2

qP =10（MPa）

2．∵ q t =V · n

m = n =

qtV=2000（r／min）

P0 =Pi =

PPqtηv60=3.6（KW）

P0=5（KW）

ηvηmTi =

Pi=24（N ·m） 2n3．解：q t =V · n = 168（L／min）

qηvP=0.893

qtηmη0.81==0.907 ηv0.8934．解：（1）∵ V= 4

R e B

∴ e =

V= 0.95（mm） 4RB（2）最大偏心距：em =

Ddδ= 5.5（mm） 2∴Vmax=4  R em B = 92.2（mL／r）

π2dDtgrZ=83.6（mL／r） 4第4章

5．解： Vm =

1．解：（1）平均转速：n =

qMVM=360（r／min） V（2）理论转矩：TtM =

PV=378.2（N·m） 2(3）实际转矩：TM = TtM · ηmM=340.4（N·m） （4）输入液压功率：PiM =ΔP qM =15.83（KW）

ηmM=12.83（KW） （5）实际输出功率： POM = PiM ·ηvM·

π－

2．解：q = v · A= v·[D2 －（0.7D）2]=320.3×106（M3／s）

43．解：ηvM=

VMn=0.92 qMTMTM=0.98 PVTtMM2ηmM =

ηM =VM·ηmM =0.90

4．解：∵ v1 =

qπd42 v2 =

qπ(D2d2)4

πD2πd2A1 = A2 =

44v1D2d2D2那么 =3 24 2v2dd

A1D2∴ =4 A2d2b(D2d2)PηcM 5．解：∵ T =

8∴ P =

8Tb(D2d2)ηcM=15（MPa）

PAP2A2F16．解：（1）F1 = F2时，∵11

PAF221∴ P2 =

P1A1= 0.5（MPa）

A1A2∴ F1 = F2 = P2 A1= 5×103（N）

qv1 =1=0.02（m／s）

A1v2 =

q2v1A2= 0.016（m／s） A1A1PAP2A2（2）F1 = 0时，11

PAF221∴ F2 =P1A1= 11.2×103（N） A2PAF1（3）F2 = 0时，11

P02∴ F1 = P1 A1= 9×103（N）

第5章

1．解答：若主阀芯的阻尼孔堵塞，溢流阀会变成一个开启压力非常低（因主阀弹簧力很小）的直动式溢流阀，系统将无法建立起应有的压力。若先导阀的进油孔堵塞，那么先导阀阀芯将无法开启，导致主阀芯无法开启，系统则有可能形成非常高的压力而无法卸载，影响系统安全。

2．解答：在使用时，外控口一般不能接油箱，因为这样会使系统和油泵卸荷，建立不起压力。

外控口的控制压力不是任意的，其值只有低于先导阀的调定压力时，外控口的控制压力才起作用。

3．解：（1）当F=10000N时，

F= 2（MPa） AA点的压力为顺序阀调定压力：PA = 3（MPa）

② 活塞运动终了时：B、A点压力均升高，直至溢充阀开启， 即 PA = PB =5（MPa） （2）当F=20000N时， ① 活塞运动时：PB =

F= 4（MPa） A② 活塞运动终了时：PA = PB =5（MPa）

4．解答：顺序阀可作溢流阀用，当内控式顺序阀出口直接连油箱时，就相当于一个溢流阀。

溢流阀不可直接作顺序阀用，只有把溢流阀的泄油口通道堵死，另钻新孔向外引出泄漏油时，才可当顺序阀使用。

5．解答：若将减压阀的进、出油口反接，阀芯的开口会关闭，这样将导致不能向系统供油，进油经泄油孔流回油箱。

6．解答：（1）不起减压作用可能的原因有：①二次压力过低，小于调节压力，主阀芯开度最大；②先导阀被卡住，不能动作，使主阀芯开度最大且不能改变。

（2）二次压力调不上去可能的原因是先导阀不能关闭，主阀芯开度为最小，压力损失过大。

7．解答：因调速阀前后的压力差通过阀内压力补偿装置可以自动调节为恒值（节流阀则不能），从而保证了通过节流口的流量为恒定值，故之。

调速阀用在对速度稳定性要求较高的场合，节流阀用在对速度稳定性要求不高的场合。

第7章

1．解答：（a）因先导式溢流阀的外控口接入了较低开启压力的溢流阀，故

PP = PC =2（MPa）

（b）相当于溢流阀串联，A阀开启后，只有其出口压力等于B阀调定压力，而B阀出口压力等于C阀调定压力时，溢流通道才畅通，故

PP = PA + PB + PC = 9（MPa）

2．解：根据牛顿第二定律，提升时，移动件受力方程为：

Ga （P溢－P单向阀）A2－G = g① 活塞运动时：PB =式中：a =

Δv=1（m／s2） ΔtGaGg∴ P溢 =+ P单向阀 = 4.45（MPa）

A2又因平衡时：P顺 · A2 ≥ G

∴ P顺 ≥

G= 4（MPa） A23．解答：（1）活塞运动时，减压阀主阀芯全开

PA = PB = 0.5（MPa）

（2）夹紧工件后，该回路压力升高，直至主阀芯自动调节至阀口全闭，故

PB =1.5（MPa） PA = 5（MPa） q4．解答：（1）v1 == 0.01（m／s）

A1v2 =（2）v1 =

v2 =

q= 0.02（m／s） A2q= 0.02（m／s） A2q= 0.01（m／s） A1（3）vmin=

qmin= 0.005（m／min） A15．解答：（1）采用单泵供油时，

Pq有用功率：P1 =

60P溢qe消耗功率：P2 =

60P15.51062103故效率：η= 0.06 P2610625103（2）采用双联泵供油时：

0.122510F6．解：液压缸工作压力：P1 ==0.8（MPa）

Aη5.51062103641033= 0.33

节流阀前后压差：ΔP = PP－P1=0.4（MPa）

依式（2－25），在临界状态下，通过节流阀流量qP = CqAqPCq2ΔPρ2ΔP ρ故：A =

=0.167（cm2）

故当节流阀开口面积AT＞A时，溢流阀关闭，调节AT的大小不会引起活塞运动速度变化。

v =

qP= 0.11（m／s） A1当节流阀开口面积AT＜A时，溢流阀处于开启状态，调节AT的大小便可以调节活塞运动速度。