《液压与气压传动》(李笑,第1版)习题答案

液压与气压传动》(李笑,第1版)习题答案

第1章 液压流体力学基础

1-1

谋液压油体积为200cm3，密度为900kg/m3，在50 oC时流过恩氏粘度计所需时间

t1=153s，200C时200mL蒸馏水流过的时间t2=51s。问该液压油的恩氏粘度0E50、

2

运动粘度ν(m/s)、动力粘度μ(Pa s)各为多少？

t1530

=3 恩氏粘度： E=1=

t251

6.31

×10 6=19.8×10 6(m2/s) 运动粘度：υ=(7.31×3 3 6 2

动力粘度：μ=υρ=19.8×10×900=1.782×10Pa s

1-7

3

如题1-7图所示，输送密度ρ=900kg/m液体的管道，已知h=15m，A点压力

pA=5×105Pa，B点压力pB=4.5×105Pa。试判别液体的流动方向。

pAvA2

解：A点的能量：JA=+ZA+

ρg2g

2pBvB

B点的能量：JB=+ZB+

ρg2g

A点和B点的能量差

2 pAvA2 pBvB

+ZA+ +ZB+JA JB= ρg2g ρg2g

2

pA pBvA2 vB=+(ZA ZB)+

ρg2g

题1-7

由于管道的直径不变，根据流量的连续性方程可知vA=vB，于是

5×105 4.5×105

JA JB=+(0 15)

900×9.8

=5.67 15

= 9.33m

所以，液体由B点流向A点。 1-9

将流量q=16L/min的液压泵安装在油面以下，已知油的运动粘度ν=0.11cm2/s，油的密度ρ=880kg/m3，弯头处的局部阻力系数ξ=0.2，其它尺寸如题1-9所示。求液压泵入口处的绝对压力。

解：

q16×10 3×4

管内液流速度：v===0.85m/s

A60×3.14×0.022

ρv2880×0.852

=0.2×=0.2×317.9=63.58Pa 局部压力损失：Δpξ=ξ22

沿程压力损失：

32μlv32υρlv32×0.11×10 4×880×2×0.85

Δpλ====1316.48Pa

0.022d2d2

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0.85×20×10 3

Re===1545<2320(层流） 4

ν0.11×10

22 2

75lρv75200×10880×0.85Δpλ===1541.8Pa

Red2154520×10 32

vd

泵入口处的绝对压力：

p2=pa ρgh

5

ρv2

2

Δpξ Δpλ

880×0.852

=1.01×10 880×9.8×( 0.7) 63.58 1316.48

2

=1.01×105+6036.8 317.9 63.58 1316.48=1.053×105Pa

5

5

p2=1.01×10+6036.8 317.9 63.58 1541.8=1.051×10Pa

1-11

如题1-11图所示，有一个力F=3000N作用在直径D=50mm的液压缸活塞上，该力使油液从液压缸缸底壁面上的孔口流出，孔口直径d=20mm，忽略活塞的摩擦，求作用在液压缸缸底壁面上的力。设孔口的速度系数Cv=0.97，流量系数Cd=0.63，油液密度ρ=900kg/m。 解：缸内负载形成的压力p：p= 通过缸底小孔的流量q：

3

F4F4×30005

===×15.28710Pa 22AπD3.14×0.05q=Cd=Cd

== 小孔通流截面处的流速v0:：

v0=

活塞的运动速度v1:

q4×0.0115=

π×0.022A0

=36.7m/s

v0=

q4×0.0115=

π×0.052A1

= 5.875 m/s

取缸内液体为控制体积，设缸底对缸内液体的作用力为R，根据动量方程 F R=ρq(v0 v1) 则

R=F ρq(v0 v1)

=3000 900×0.0115×(36.7 5.875)

=2680.1N

则缸内液体对缸底壁面的力数值上等于R，方向与R相反。

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1-13．

如题1-13图所示，一个水深为2m、水平截面积为3m×3m的水箱，底部接一直径d=150mm、长2m的竖直管，在水箱进水量等于出水量下作恒定流动，求点3处的压力及出流速度。略去各种损失。 解：

（1）对1-2列伯努利方程：

2

p1v12p2v2

+h+=+h+

ρg12gρg22g

因为p1=p2=pa,v1≈0，所以

v2===8.855m/s

由于竖直管为等直径管，因此有v3=v2=8.855m/s （2）对2-3列伯努利方程：

22

p3v3p2v2

+h3+=+h2+

ρg2gρg2g

因为v3=v2，p2=pa，所以

p3=pa ρgh3=1.013×10 1000×9.8×1=0.915×10Pa

55

第2章 液压泵

2-7

液压泵的额定压力为31.5MPa, 排量V=168mL/r,在额定转速n=950r/min下工作。在额定压力下实测流量q=150L/min，额定工况下的总效率η=0.88。求 1）泵的理论流量qt；

2）额定工况下的容积效率ηv和机械效率ηm；

3）额定工况下，泵的输出功率Po和所需电动机的驱动功率Pi 4）额定工况下，驱动泵的转矩Ti 解：

1） qt=Vn=168×10×950=159.6 L/min 2）ηv=

3

q150==0.9398=93.98% qt159.6

ηm=η/ηv=0.88/0.9398=0.936=93.6%

3

6

3

3）Po=qpn=150×10×31.5×10/60=78.75×10 W Pi=Po/η=78.75×10/0.88=89.52×10 W

3

3

89.52×103 Ti=P=900.3 N m i/2πn=

2×3.14×950/60

2-13

(1) 调节流量调节螺钉，减小定子与转子间最大偏心距，使AB段曲线向下平移至A’B’ (2) 调节调压弹簧，减小其预压缩量，使BC段曲线向右平移。

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(3) 泵的最大驱动功率Pimax=

pB'qB'

η

3.25×106×19.5×10 3==1.51×103 W

0.7×60

第3章 液压马达与液压缸

3-3

(1) (2)

泵输出的实际流量qP：

10×10 6×1500×0.9

qP=VPnηVP==225×10 6m3/s=13.5L/min

60

6 6

泵输出的功率：P=2250W OP=pP×qP=10×10×225×10

POP2250

==2632W 泵的驱动功率：PP=

ηmPηVP0.95×0.9

(3) 马达的输出转速

qP×ηvm225×10 6×0.93

nm=20.25r/s= 121510r/min ==× 6

Vn10×10

马达的输出功率Pm

Pm=(pp DP)×qP×ηmm×ηvm

=(10 0.5)×10 6×225×10 6×0.95×0.9 =1.828×103W

马达输出转矩Tm

Pm1.828×103

Tm==

2πnm2×3.14×20.25

=14.4N m

3-7

%第3章第7题3-7 D=90;%缸径=90mm d=60;%杆径=60mm F1=10000;%N,负载力 F2=F1;

q=25;%L/min,液压泵的流量q=25L/min

A1=3.14*(D*1e-003)^2/4; %缸1无杆腔的压力

A2=3.14*((D*1e-003)^2-(d*1e-003)^2)/4; %缸1有杆腔的压力 %缸2无杆腔的压力p3 p3=(F2/A1)

p2=p3;%缸1有杆腔的压力p2

p1=(F1+p2*A2)/A1 %%缸1无杆腔的压力p1即泵的输出压力 v1=(q*1e-003)/(A1*60) %缸1的运动速度 v2=v1*A2/A1 %缸2的运动速度

p3 =1.5727e+006 p1 =2.4464e+006

液压与气压传动》(李笑,第1版)习题答案

v1 =0.0655=3.93m/min v2 =0.0 …… 此处隐藏：2715字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……