液压和气压传动_王守城_习题答案解析

得： 6232109000.0288Ns/m

6.31 7.31EE

E4.6

2-3 解： 6.317.31E E 2072.469mm2/s,8023.785mm2/s

,t0(1t)



8020(160) 1600.3282020

0.0112

6020(140)

1401400.01120.552 20202-2 解：由公式

600.552200.55272.46940mm2/s

2-8 解：由连续性方程可得

v1A1v2A2q

Ddq1v1[(1)2(1)2]22

从而可得

v10.1m/s

v1A1A2 又因为

v2

0.036m/s

q2v2[(D22d)(2)2]23.78L/min 222-9解：由题可知油液在钢管中处于层流状态 临界

Re2320

Revd 因为 v

Rev2320401856mm/s1.856m/s d50 qvA42501061.85621.85L/min

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2－10解：因为不计油液流动的能量损失 由图可得

112p1v12p2v222

v1A1v2A2

q30L/min430103m/s1.59m/s v2A2202mm2602021064q301034 v125.5m/s

A16052106 p1p2

22(v12v2)900(25.521.592)Pa291474Pa0.29MPa 22-11 解：对油箱液面与泵入口处列伯努利方程，以油箱液面为基准面

p11v12p22v12h1h2g2gg2gv10,h10Q425103v285cm/s2Av2d3.14852.52.560Re10632320层流220102275750.07Re1063

p1p22v22H g2g2v22真空度： pvp1p2gH2g

20.8529009.8(0.4) 29.8 4.18103pa

2-12 解：对油箱液面与泵入口处列伯努利方程，以油箱液面为基准面

2 pp11v12p22v2ghw 22

4q4103(m3/s)其中：v10,v22.04(m/s) 2d0.025(m)

vd2.040.025 Re235923201.42104(m2/s) 专业技术分享

2WORD格式可编辑

lv27529002.042pwppppd23590.0252100003129841298(pa)p14000022.04241298代入方程有：9.8h2hmax1.696(m)4Q4181032-13 解：v1382cm/s 22d13.141604Q418103 v21062cm/s 2d023.14（0.6）60判断流态： Re1v1d382119102320层流 v0.2vd10620.631862320紊流 Re20v0.2阻力系数： 175750.0393 Re1191014

20.3164Re0.350.316410.042131860.25压力损失：

lv13900(3.82)2 p110.039377420Pa

d120.012lv023900(10.62)2 p200.04211.06835MPa

d020.00622lv1900(3.82)2 p0.0352298Pa

d122总压力损失： pw2p1p0p

774201061.0683522981061.148Mpa 专业技术分享

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对进出口端面列伯努利方程，取过中心线的水平面为基准面

h1h20,hwpw/g,p20v13.82m/s,v2v010.62m/sp11v122v2pw g2g2gg层流12，紊流21v222v12pwp1g2gg22900110.6223.821.148 23762010-61.1481.186Mpa

2-14 解：（1）由公式：pAt

mv

pAtAv2tpv29003632400PaFpApd12432400251060.6N4 （2）F1Fsin600.644dPdP2-15 解：q 128ul128Vl

30.52N 2

ldp4128vq27.3cm3.1411031106604128201069000.31030.273M2-17解：由qKATPm得

其中薄壁m=0.5 细长孔m=1

q 对于薄壁孔1q2 对于细长孔p1q22502p22p120.05MPa0.2MPa p2q125q1p1q50p22p10.05MPa0.1MPa q2p2q1252-18 解：（1）根据柱塞运动状态和式（2－64）得

dhu0Vdh3qpt12l2

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v 式中

4d2H是柱塞下降0.1m排出的液体体积

p

FHud2/4；u0是柱塞下降的运动速度，0t；

将上述参数代入上式并整理可得

1d2HdH3ld2H42t(d2)d23p4Fh3

12l350103701032021060.133(20100.110)534100(510) 530s

（2）完全偏心 则1



dhu0Vdh3qp2.5t12l2

3ld2Ht(d2)10Fh3350103701032021060.1(201030.1103) 531000(510)212s3-5

3-6 解：（1）求偏心量

以单作用式叶片泵的理论排量公式计算（忽略叶片厚度） 3q1610 q2DeB,则e0.95mm2DB28930

Dd （2）

emax0.52.5mm 22 qmax2DemaxB2892.5304.194104mm3/r41.94ml/r

3-7解：忽略泄露流量的影响

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qnvq50L/minv0.0167L/rn3000r/min

v4d2DZtanr

4v40.0167103tanr0.0742263dDZ16101251093-8 解：（1）

液压马达的理论流量qtm为：

qtmqmv220.92L/min20.24L/min

(2)液压马达的实际转速为 q20.24L/minnMtM80.96r/minVM250mL/r(3)液压马达的输出转速为TMPMVMM2MV20.92m369.96Nm

10.511062501060.9N4-3 解：

（1）P3为大气压 P30

P1A10.9106100104 P20.5MPa

A1A210010480104 F1F2P2A1P3A20.51061001045000N

q12103/60 V10.02m/s 4A110010q801040.02 V20.016m/s

A2100104P1 （2） F1PAPAPAA20.91061001040.9106/2801045400N1122112P F2P2A1P3A212A10.9106/21001044500N（3）F1P1A1P2A20

P0.91061001041A1 P21.125MPa 4A280104-4 解：对于摆动式液压缸

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(1)=2n=2q 22b(Rr) b2q225L/min0.142m

(R2r2)0.7rad/s(1002402)mm2b22(Rr)(p1p2) 2 （2）T =

2qq22(Rr)(pp)(pp) 122(R2r2)1225L/min(100.5)MPa5654.76Nm

0.7rad/s T4-5 （1）快进时为差动连接 则

v3

4q d2d快退时 v2=

4q425L/min0.073mv36m/min4q4q4q22D2d ∵= ∴= ∴ vv2322222d(D-d)π(D-d) ∴D2d0.103m

取标准直径d70mm,D100mm

（2）工作进给时液压缸无杆腔的压力

p1D24Fp2(D2d2)4

4FD2d24250000.120.0725p1p2(210)Pa32.85105Pa16MPa2222DD0.10.1故取试验压力py1.5p14.93MPa

缸筒材料是45钢，其材料的抗拉强度b610MPa,取安全系数n5, 许用应力[]b/n122MPa

49.31050.1m0.00202m2.02mm

2[]2122106故取缸筒壁厚3mm。

（3）活塞杆截面最小回转半径

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rkJd4/64d/417.5mm 4Ad/4l15/0.017585.7 rk活塞杆细长比根据已知条件以及查表可得185,22,f4.9108Nm,a1/5000

12852120l/rk

故活塞杆保持稳定工作的临界值

fA4.910872104FcrN1.087106N

al211()4[185.72]2rk50002Fcr1.087106安全系数n43.524

F25000所以该活塞稳定。

212224-6 解：(a)图： Fa2[(Dd)p](Dd)p42

2q va22(Dd)

运动方向向左

（b）图： 2D4FbDp1p2 44d 4q14qd2vb D2D4 运动方向向右

4-8 解：由图可知为工进状态，则： (1)Fp14D2p264(D2d2)

41044 43155.375N

4q (2)v

d24q410L/min0.815m/min vmaxmax222D125mm12521061106(1252902)106

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vmin4-9解

4qmin40.05L/min0.004m/min D21252mm2（1）在整个缓冲行程l1中，缓冲室要吸收的能量包括：活塞连同负载等运动部件在刚进入缓冲过程一瞬间的动能Ek；整个缓冲过程压力腔压力液体所做的功Ep；整个缓冲过程消耗在摩擦上的功Ef。

它们分别为：

Ek121mv2000kg0.32(m/s)290J 22Epp2A2l270105425103m10454524J

EfFfl9502510323.75J

则整个缓冲过程的平均缓冲压力为：pcEpEkEfAl11

而最大缓冲压力，即冲击压力为：pmaxEk2EpEfEkpcAlAl11111.75MPa

（2）如缸筒强度不够，需采取必要的改进措施，可供选择的方法有：

1.允许的话，可减小缸的额定工作压力；2.加大缓冲行程；3.在缓冲柱塞上开轴向三角槽，或采用锥角为5°—15°的锥面缓冲柱塞，一缓和最大缓冲压力；4.在油路上安装行程减速阀，使在进入缓冲之前先减速降低动能，从而减小最大冲击压力。 4-10 解：（1）快进时v34q4q425L/min，d79.8mm d2v35L/min 快退时v24q4q4qvv， 23(D2d2)d2(D2d2) D22d2,D2d112.85mm （2）F3p1(A1A2)p14d2

251035Mpa p12D2d442F3 所以溢流阀的调定压力应等于5Mpa 4-11 解：对于单杆活塞缸 工进

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(1)p1 D4D2FFf

4(FFf)p14(210412102)m0.0735m73.5mm 63.14510选择缸的内径为74mm。

vD20.043.147421063(2)泵的流量qm/s191.05106m3/s

V4V4(10.1)vA (3)电动机驱动功率Pqp5191.05W1123.8W1.12KW

0.855-11 解：（1）夹紧缸作空载快速运动时， pA0，pB0 减压阀阀芯全开

（2）工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力，pA5Mpa,pC2.5Mpa。

减压阀开口很小这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口（或三角槽），将先导阀打开而流出，减压阀阀口始终处在工作状态。 5-13 解：（1）pA4Mpa,pb4Mpa (2) pA1Mpa,pb3Mpa (3) pA5Mpa,pb5Mpa 7-2 解：（1） pApB5MPa pc3MPa

（2）pA4Mpa,pB pc3MPa 终端：pApB5MPa pc3MPa

（3） pApBpc0MPa 固定时：pApB5MPa pc3MPa

F350003.5MPa A1100104 专业技术分享

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7-3 解：

p1A1p2A2F,p20

p1F70001.4MPa 4A15010ppyp12.41.41MPa Q1kATpmCq2

ATp0.50.620.0210421106900 0.584104m3/s58.4cm3/s

速度 vQ158.41.168cm/s A150Fv40000181027-4 解：10.053 63pYq5.4102.5102p1A1p2A2Fp1A1F5.41068010440000p20.8MPapA240104q2A2v40181030.72Lq2KATp若F0p1A1p2A2p2A180p15.410.8MPapA240q210.8ATp0.722.65Lmin0.8ATpKq2ATpminq2KATp



q22.65103v66cmminA240

7-7 解： 1泵理论流量qpVpn40103150060L/min

泵实际流量qtqpVP600.9557L/min马达最高转速nmaxqtVM570.981117r/min3Vm5010nmin0r/min2马达进口压力8MPa，出口压力0，p8MPapVm810650106TmM0.850.96Nm223P02nT2111750.96357472W357.472KW 专业技术分享