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2) emax?D?d?3mm 2Vmax?2?BDemax?50.3ml/r

3-16 一变量轴向柱塞泵，共9个柱塞，其柱塞分布圆直径D=125mm，柱塞直径d=16mm，若液压泵以3000r/min转速旋转，其输出流量为q=50L/min，问斜盘倾角多少度(忽略泄漏的影响)?

参考答案：

由斜盘轴向柱塞泵实际输出流量公式为：

q??4d2D?tan??zn?v

因为忽略泄漏，故容积效率?v?1，将已知参数代入，可求得：

tan??4q?2?dDzn50?10?34?603000??0.0162?0.125?9?60?0.073

??4.17?

3-17 已知某液压马达的排量V=250mL/r，液压马达入口压力为p1=10.5MPa,出口压力p2=1.0MPa，其总效率ηm=0.9，容积效率ηv=0.92，当输入流量q=22L/min时，试求液压马达的实际转速n和液压马达的输出转矩T。

参考答案：

由q?Vn?v得马达实际转速为

22?10?3q?60n?v??0.92?1.349r/s?80.96r/min V250?10?6马达输出转矩为

?pV(10.5?1)?106?250?10?6?pV?m??0.9?378.2Nm T??mT?2?2?2?

3-18 某液压泵的排量为V，泄漏量?q?klp（kl为泄漏系数，p为工作压力)。此泵可作马达使用，当泵和马达的转速相同时，其容积效率是否相同?

参考答案：

对于马达其容积效率为：

?mv?q理q实q实q理?Vn

Vn??q对于泵而言其容积效率为：

?pv??Vn-?q Vn由上述两式可知，转速相同时，其容积效率实不相等的。

3-19 单叶片摆动液压马达的供油压力p1=2MPa，供油流量q=35L/min，回油压力p2=0.3MPa，缸体内径D=240mm，叶片安装轴直径d=80mm，设输出轴的回转角速度ω=0.7rad/s，试求叶片的宽度b和输出轴的转矩T。

参考答案：

由

??2?n?2q??D?2?d?2?得叶片宽度为 b????????2?????2??2?35?10?32q60b???0.1302m?130.2mm 2222??D??d????0.24??0.08??????????0.7????????2222????????????????输出轴转速为：

??D?2?d?2?bT??p1?p2?????????1416Nm

2???2??2???

第4章 液压缸

4-1 什么是液压缸的差动连接？差动连接应用在什么场合？ 参考答案：

单杆活塞缸有一种非常重要的工作方式，即两腔同时通入压力油，这种油路连接方式称为差动连接。在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接时液压缸两腔的油液压力相等。但由于无杆腔受力面积大于有杆腔，活塞向右的作用力大于向左的作用力，活塞杆作伸出运动，并将有杆腔的油液挤出，流进无杆腔，加快活塞杆的伸出速度。

与非差动连接无杆腔进油工况相比，在输入油液压力和流量相同的条件下，活塞杆伸出速度加快但输出推力减小。利用差动连接，可以在不加大油源流量的情况下得到较快的运动速度。这种连接方式被广泛应用于各种具有“快进”、“工进”速度切换的液压系统中。

4-2 当机床工作台的行程较长时应采用什么类型的液压缸？这时如何实现工作台的往

复运动？ 参考答案：

柱塞缸最大的特点是柱塞不与缸筒接触，运动时靠缸盖上的导向套来导向，因而对缸筒内壁的精度要求很低，甚至可以不加工，工艺性好，成本低，特别适用于行程较长的场合，如龙门刨床、导轨磨床、大型拉床等。

柱塞与工作部件连接，缸筒固定在机体上（也可以改变固定方式，使柱塞固定,缸筒带动工作部件运动）。油液进入缸筒，推动柱塞向右运动，但反方向时必须依靠其他外力驱动，单独柱塞缸通常竖直安装，靠重力返回。为了得到双向运动，柱塞缸常成对反向布置使用。

4-3 液压缸为什么要设缓冲装置？ 参考答案：

当运动件的质量较大，运动速度较高时，由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至引起破坏性事故，所以在大型、高压或高精度的液压设备中，常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近终端时，增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。

4-4 液压缸为什么要设排气装置？ 参考答案：

液压系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、噪声及工作部件爬行和前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。因此设计液压缸时必须考虑排除空气。

在液压系统安装时或停止工作后又重新启动时，必须把液压系统中的空气排出去。对于要求不高的液压缸往往不设专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒两端的最高处，通过回油使缸内的空气排往油箱，再从油面逸出，对于速度稳定性要求较高的液压缸或大型液压缸，常在液压缸两侧的最高位置处（该处往往是空气聚积的地方）设置专门的排气装置。

4-5 已知单杆液压缸缸筒内径D=100mm，活塞杆直径d=50mm，工作压力p1=2MPa，流量q=10L/min，回油压力p2=0.5MPa。试求活塞往返运动时的推力和速度。

参考答案：略。

4-6图示三种结构形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D、d，如果进入液压缸的流量为q，压力为p，试分析各液压缸产生的推力F和速度v的大小。

题4-6图

参考答案：

a) F=（D2?d2）p ；v=

4?q? b)F=d2 ； v=

2（D?d）42?4q?4

2dc )F=d2 ； v=

?4q?4

d24-7 如图所示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A1=100×10-4m2，有杆腔面积A2=80×10-4m2，缸1输入压力p1=0.9MPa，输入流量q1=12L/min，不计损失和泄漏，

1)两缸承受相同负载(F1=F2)时，该负载的数值及两缸的运动速度。

2)缸2的输入压力是缸1的一半（p2?1p2）时，两缸各2

题4-7图

能承受多少负载?

3)缸1不承受负载(F1=0)时，缸2能承受多少负载?

参考答案： 1）

缸1的受力平衡方程式

p1A1?p2A2?F1

缸2的受力平衡方程式

p2A1?F2

由于F1=F2，联立求解可得：

p2?A1p1?0.5MPa

A1?A2故有：F1?F2?p2A1?4000N 缸1运动速度为：

v1?q?0.02m/s A1缸1运动速度为：

v1?v1A2?0.016m/s A1同理可解得2）和3）。

4-8 某一差动液压缸，要求V快进=V快退，求：活塞面积A1和活塞杆面积A2之比应为多少?

参考答案：

v快进?qq,v快退?

A1?A2A2据题意V快进=V快退 故可得：A1?2A2

4-9 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，

缸筒内径为D，柱塞外径为d，柱塞内孔直径为d0。试求缸所产生的推力和运动速度。

参考答案：

柱塞缸所产生推力为：F?柱塞缸的运动速度为：

?d24p

v?q ?d4

第5章 液压控制阀

5-1 单向阀和液控单向阀各有什么作用？它们在原理、结构及图形符号上有何异同？ 参考答案：

普通单向阀是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流。液控单向阀结构上多一个控制口，当控制口处无压力油通入时，它的工作机制和普通单向阀一样；压力油只能从入口流向出口，不能反向倒流。当控制口有控制压力油时，因控制活塞一侧通泄油口，活塞移动，推动顶杆，使入口和出口接通，油液就可在两个方向自由通流。（符号略）

5-2分别绘出直动型和先导型溢流阀、顺序阀、减压阀的原理图，指出测压面和主阀口的部位，并说明它们的反馈力是指向主阀口的开启方向还是关闭方向。 参考答案：

略。

5-3 为什么高压大流量时溢流阀要采用先导型结构？ 参考答案：

由于先导式溢流阀导阀阀芯一般为锥阀，受压面积较小，所以用一个刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力，用调压手轮调节调压弹簧的预紧力，就可调节溢流阀的溢流压力，所以多用于高压大流量时。

5-4有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断? 参考答案：

减压阀比溢流阀多一个泄漏油孔，即减压阀有三个油孔，溢流阀有两个油孔。