《流体传动与控制课后作业答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体传动与控制课后作业答案.docx（25页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1-1什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部份组成？各部份的主要作用是么？答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。动力元件一一将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。包括液压泵、空压机。执行元件一一将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。包括液压气动缸和液压气动马达。控制元件一一对系统中流体的压力、流量或者流动方向进行控制或者调节。包括压力阀、流量阀和方向阀等。辅助元件一流体传动系统中的各种辅助装置。如油箱、过滤器、油雾器等。1-2液压系统中的压力取决于什么？执行元件的运动速度取决于什么？液压传动是通过液体静压力还
2、是液体动压力实现传动的？答：液压系统中的压力取决于外负载的大小，与流量无关。执行元件的运动速度取决于流量Q,与压力无关。液压传动是通过液体静压力实现传动的。1-3用职能符号表示液压系统，可以简单明了地表示液压系统结构组成及其功能，且便于绘制1-4优点：体积小，质量轻，结构紧凑；工作较平稳；易于实现无极调速操作简单、安全、经济易实现过载保护设计、创造和使用较简便缺点：不能保证严格的传动比传动效率不高对温度较敏感创造精度要求高故障不易排查2-3液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位?答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用P表示，国际单位为：Pas（帕秒）；工程单位：P（
3、泊）或者cP（厘泊）。（2）运动黏度：用V表示，法定单位为m2z,工程制的单位为St（池c%）,cSt（Sffe）o（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度E,美国采用赛氏黏度SSU,英国采用雷氏黏度R,单位均为秒。2-11解：由题意几D2v=q：v=4q几D2=0.094ms41111又Tq=L几D2vv=0.034ms4222q=L几(D2-d2)v=3.86x10m3s=23.16L7min14111q=LJL(D2-d2)v=3.74x10m3s=22.44L/min242222-13解：设吸油管入口处截面为1-1截面，泵入口处的截面为2-2截面列11、2-2截面处的伯努利方程：
4、P+可叫pgh=P+月PyPgh+P12LI22Y2飞由UA = u A112VA A 所以UVVU , 1212U可忽稍不计，且h忽稍不计1W, P=OU =0, h = 01，11；q 16O1O 人 4U=2 ET Jl(60W-3 )24=5659项mN = 0.943(ry/ )Re=%J)-9436O1(H166412想2300V0.34人104:该状态是层流状态，即=a2=2P=2人1O(P)u=0.943(rn/),h=H2a，/d/SP=飞上丫=0.5人90人(943)2=200.08(P)飞22a代入伯努利方程：.2人900人(0.943)2.0+0+0=21O4-_900
5、A9.8AH+200.08/SH=2人104-2人90。人。943%_200吗215(m)S900A9.8:液压泵的吸油高度H为2.15m.s2-14解：当柱塞往下运动时，缸套中的油液可以看成是缝隙流动C几dh3J-Ldhwf日而q,Dd 实际流量q=v V qq =0.90x145=130.5lmin=Pq =(IJT=m T0.90 60pqIOXlo61451Ost=26851.8P=coT=26852w3-5解:在图上标出D点(2MPa,20Lmin),过D点作线段AB的平行线，交q轴于G点。在图上再标出E点(4.5MPa,2.5Lmin),过E点作线段BC的平行线，交P轴于H点。GD
6、,EH相交于F点。A(0,27.5)B(45,25)D(20,20)所以G(0,21.1)B(45,25)C(63,0)E(45,2.5)所以H(48.5,0)所以GF为y=-0.06x+21.1HF为y=-1.39x+67.42所以F点(34.8,19)P 所以Pl nPpq 34.8 x105 x19 x10-30.760=1574.3wp(x105Pa)nP3-6解：理论流量q=n.V=1450X4OmLzmin=58Lymin,tMn=里=92.06%vq63理论输出转矩T=p.V=6.3MP40mLminMt2几M2几a=40.13N.mn=2m=93.45%n=n.n=86.03%
7、VM3-7某液压马达的进油压力p=10Mpa,理论排量q=200mLr,总效率n=0.75,机械效率0n=0.9o试计算：m(1)该马达所能输出的理论转矩M。o(2)若马达的转速n=500rmin,则进入马达的实际流量应是多少？(3)当外负载为200N.m(n=500rmin)时，该马达的输入功率和输出功率各为多少？解：理论转矩M=pqIoXIobX200X103X103=318.5N.mo2几Mo2x3.14n50020010-3(2)实际流量qM=nqonv=nqor=120Lminm0.9(3)输入功率P=pq=101012010-360=20kwMiMM2x314X500输出功率P=2
8、几nT=200=10.5kwMoM60第四章4- 1套筒缸在外伸时是大直径柱塞先运动，小直径柱塞后运动；内缩时正好相反。因为前一级柱塞是后一级柱塞的缸套。4-2当液压缸速度较高且驱动质量较大的部件时，其惯性很大。活塞运动到液压缸终端住手时，会产生很大的冲击和噪声，严重的可能使活塞和端盖发生撞击，使液压元件受损。当活塞行程接近端盖时，利用对油液的节流作用，增大液压缸的回油阻力，使回油腔中产生足够大的缓冲压力，使活塞减速，从而防止活塞撞击缸盖。4-3液压系统在安装和停车后，会混入空气；油液中也往往溶入空气。这些空气会引起运动部件的不稳定性运动和振动，同时会加速油液的氧化和部件的腐蚀。4-44-8一
9、单杆液压缸，快速伸出时采用差动连接，快速退回时高压油输入缸的有杆腔。假设此缸往复快动时的速度都是0.1ms,慢速挪移时，活塞杆受压，其推力为25000N：已知输入流量q=25103c3min,背压也=0.2MPa。(1)试决定活塞和活塞杆的直径；(2)如缸筒材料采用45钢，试计算缸筒的壁厚；(3)如缸的活塞杆较接，缸筒固定，其安装长度1=1.5m,试校核活塞杆的纵向稳定性。解：3.12=4.65MPaynP4.65RTI-45=0.016o-l=2.33mm(取2.5mm)/1U2)lU(3)纵向稳定性校核查表得Q1=85;Q2=2;E=2.06)10Nm2;f=4.9)I8m2；a=lZzO
10、UUU计算得J=茎2(8必二200.9610464641.51375I4x200.96x1043.14x(80Kv=85x2120/kfA4.91O-5?0.082临界负载F=TI_.4=：1.58106Nk1L)21+115000752r2取安全系数n=22k则FR=25000PP时，可实现三级调压。yiy2y37-2如题7-2图所示，液压缸A和B并联，要求液压缸A先动作，速度可调，且当A缸的活塞运动到终点后，液压缸B才动作。试问图示回路能否实现要求的顺序动作？为什么？在不增加元件数量(允许改变顺序阀的控制方式)的情况下应如何改进？7-4如题7-4图所示，一个液压系统，当液压缸固定时，活塞杆
11、带动负载实现“快速进给一一工作进给快速退回一原位住手一一油泵卸荷”五个工作循环。试列出各电磁铁的动作顺序表。（“+”表示电磁铁通电，”表示电磁铁断电）环电磁铁、快进工进快退原位住手油泵卸荷1YA+2YA+3YA+(一)4YA+H-TT-IJOHII,rv11IAigim7-5如题7-5图所示的进口节流调速%,液压缸大、小腔面积各为A=100cm2,A=5012cm 2 ,负载F=25KNmax(1)若节流阀的压降在F时为3MP,问液压泵的工作压力P和溢流阀的调整压力各maXap为多少？(2)若溢流阀按上述要求调好后，负载从F=25KN降为15KN时，液压泵工作压力和max活塞的运动速度各有什么
12、变化？F 25x103(1) P = = =2.5 MP P =P +P =2.5+3=5.5 MP1100 Xlo4a P 1 T(2)液压泵工作压力降低，Pp=P1=1.5+3=4.5MPa,压力取决于负载！根据V=2=CS(P)m节流阀(AT)的面积一定时，随负载(F)的I,速度(V)AApA1117-6如题7-6图所示，如变量泵的转速n=1OOOrZmin,排量V=40mLr,泵的容积效率n=0.9,V机械效率n=0.9,泵的工作压力P=6MP,进油路和回油路压力损失P=P=1mpai3llMP,液压缸大腔面积A=IOoCm2,小腔面积A=50cm2,液压缸的容积效率n=0.98,a1
13、2V机械效率n=0.95,试求：m(1)液压泵机电驱动功率；(2)活塞推力；(3)液压缸输出功率;(4)系统的效率。(1) V=5L-S=o.9nq=vVn=0.9100040=36000mLmin=36LminVqVnVP=pq=Ppq=6103610-/60=3.6kwpp3.6P.=0=0=4.44kwVVV0.9K0.9VHl(2) F=(Ap-Ap)v=(10010-4510-5010-4110)0.95=42750N120mQv3610-30.98(3) P=Fgj=F-=42750=2.5Kw。缸A10010-4601P(4) V:卞25/4.44=56.3%7-7改正如题77图
14、所示的进口节流调速回路中的错误，并简要分析浮现错误的原因(压力继电器用来控制液压缸反向)。1用电磁换向阀实现的顺序动作回路这种回路调整行程方便，只需改变电气控制路线就可以组成多种动作顺序，可利用电气实现互锁，动作可靠。用顺序阀实现的顺序动作回路行程控制单一，改变动作顺序较艰难7-9如题7-9图所示，液压缸I和11固定，由活塞带动负载。试问:(1)图示回路属于什么液压回路？说明回路的工作原理。(2)各种液压阀类在液压回路中起什么作用？(3)写出工作时各油路流动情况。(1)此回路属于用调速阀的同步回路。压力油同时进入两液压缸的无杆腔，活塞上升。调速阀4、5采用单向阀桥式整流油路，改变调速阀开口大小
15、以调节流量，使两缸活塞同步运动。(2)溢流阀：应作定压溢流阀用。电磁换向阀、单向阀：控制油液流动方向。单向阀桥式整流油路能保证活塞上下运动均能通过调速阀4调速。调速阀：控制油液流量大小。(3)换向阀中位时，泵卸荷。换向阀IDT通电，进油：油液从泵IT换向阀左位一单向阀61调速阀4单向阀9缸I的无杆腔；油液从泵IT换向阀左位T单向阀10调速阀5单向阀13T缸11的无杆腔。回油：I、11缸的有杆腔T换向阀左位T油箱。换向阀2DT通电，进油：油液从泵IT换向阀右位TI、I缸的有杆腔。回油：缸I的无杆腔T单向阀81调速阀41单向阀7换向阀右位T油箱；缸11的无杆腔T单向阀12-调速阀5单向阀IlT换向
16、阀右位T油箱。第八章8-1列出如题8-1图所示的液压系统实现“快进一一工进一一挡铁停留一一，快退一一住手”工作循环的电磁铁压力继电器动作顺序表，说明系统图中各元件的名称和作用，并分析该系统由哪些基本回路组成。动作1DT2DT3DTYJ快进+工进_+十挡铁停留+快退+原位住手各个元件名称和作用：变量泵(1)：提供流量可变的油液单向阀(2、5、7)：单向导通电液换向阀(3)：控制油路方向二位二通电磁阀(4)：作为油路开关换向调速阀(6)：控制流量，改变缸动作速度顺序阀(8)：快进到工进的顺序控制溢流阀(9)：背压基本回路：换向回路、锁紧回路、卸荷回路、容积节流调速回路、速度换接回路、外控顺序阀控制
17、的背压回路。8-2、有一个液压系统，用液压缸A来夹紧工件，液压缸B带动刀架运动来进行切削加工,试拟定满足下列要求的液压系统原理图。(1)工件先夹紧，刀架再进刀，刀架退回以后，工件才干松夹；(2)刀架能实现“快进一一工进快退一一原位住手”的循环；(3)工件夹紧力可以调节，而且不会因为各动作循环负载的不同而改变；(4)在装夹和测量工件尺寸时，要求液压泵卸荷。8-3阅读如题8-3图所示的液压系统,.据窟氤海作循环表中附注的说蝴写电气元件动作循环表，并写出各个动作盾环的油路底通情况。题8-3丧I电气元件动彳午循环袋I电磁铁动作IDT2DT_3DI_4DT_5DT_6DTYJ附注定位夹紧LH两缸各自进行
18、独立循环动作，互不约束。4DT、6DT中任何个通柳寸，IDT便通电；4DT、6DT均断电时，IDT才断电快进+工作卸荷(低)+快退+松开拔销十原位卸荷(低)答：图示状态为左侧两个缸的定位夹紧状态。定位：油液经减压阀过单向阀，经过二位二通电磁换向阀左位，到达左缸上腔，实现定位。夹紧：油液经减压阀过单向阀，经过二位二通电磁换向阀左位，经单向顺序阀到达右缸上腔，实现夹紧。I快进：油液经4DT左位和3DT右位进入I缸无杆腔，实现I缸快进。II快进：油液经5DT右位进入II缸无杆腔，回油经6DT左位实现差动连接，实现II快进。I工进：低压大流量泵经1DT左位卸荷，油液经4DT左位和3DT右位进入I缸无杆腔，实现I缸工进。II工进：油液经5DT右位进入11缸无杆腔，回油经6DT右位流回油箱，实现Il工进。I快退：油液经4DT右位进入1缸有杆腔，实现I缸快退。II快退：油液经6DT左位进入11缸有杆腔，实现II快退。松开拔销：拔销：油液经减压阀过单向阀，经过二位二通电磁换向阀2DT右位，到达左缸下腔，实现拔销；松开：油液经减压阀过单向阀，经过二位二通电磁换向阀2DT右位，到达右缸下腔，实现松开。原位卸荷：如图示卸荷状态。
