《液压伺服控制》(王春行版)课后题答案.docxVIP

第二章 液压放大元件 习题 1. 有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径，径向间隙，供油压力，采用10号航空液压油在40工作，流量系数，求阀的零位系数。 解：对于全开口的阀， 由零开口四边滑阀零位系数 2. 已知一正开口量的四边滑阀，在供油压力下测得零位泄漏流量，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀零位系数 3. 一零开口全周通油的四边滑阀，其直径，供油压力，最大开口量，求最大空载稳态液动力。 解：全开口的阀 最大空载液动力： 4. 有一阀控系统，阀为零开口四边滑阀，供油压力，系统稳定性要求阀的流量增益，试设计计算滑阀的直径的最大开口量。计算时取流量系数，油液密度。 解：零开口四边滑阀的流量增益： 故 全周开口滑阀不产生流量饱和条件 5. 已知一双喷嘴挡板阀，供油压力，零位泄漏流量，设计计算、、，并求出零位系数。计算时取，，。 解：由零位泄漏量 即 得： 则： 若：， 则 第三章 液压动力元件 习题 有一阀控液压马达系统，已知：液压马达排量为，马达容积效率为95%，额定流量为，额定压力，高低压腔总容积。拖动纯惯性负载，负载转动惯量为，阀的流量增益，流量-压力系数。液体等效体积弹性模量。试求出以阀芯位移为输入，液压马达转角为输出的传递函数。 解：解：由阀控液压马达的三个基本方程 由阀控液压马达的三个基本方程 可得 马达的容积效率 且 得 ?2. 阀控液压缸系统，液压缸面积，活塞行程，阀至液压缸的连接管路长度，管路截面积，负载质量，阀的流量-压力系数。求液压固有频率和液压阻尼比。计算时，取，。 解：总压缩容积： 则液压固有频率： 由于较小可忽略不计，则 3. 变量泵控制定量马达的惯性负载为，高压侧油液总容积，泵及马达的总泄漏系数，液体等效体积弹性模量，马达排量，马达机械效率，泵转速。略去泵与马达间的沿程阻力损失，求此装置以马达转速为输出，以泵排量为输入的传递函数。 解：变量泵的排量： 变量泵流量方程拉氏变换为： 力矩平衡： 液压马达高压腔流量方程拉氏变换： 4. 有一四边滑阀控制的双作用液压缸，直接拖动负载作简谐运动。已知：供油压力，负载质量，负载位移规律为，负载移动的最大振幅，角频率，试根据最佳负载匹配求液压缸面积和四边阀的最大开面积。计算时，取，。 解：有负载位移规律，得 负载速度： 负载力： 则负载功率： 当时， 若负载匹配最佳，则此时 液压缸活塞面积为 则最大空载流量 最大开口面积 5. 变量泵控制定量马达拖动纯惯性负载作简谐运动。其运动规律为，试中为负载角位移，为负载角位移的振幅，为角频率。变量泵的额定工作压力为，转速为，系统总泄漏系数为。设低压腔压力为零。根据负载匹配求泵的排量和液压马达排量。 解： 当，时，功率最大 功率最大时， 对于泵控系统，马达在最大转速时，所需流量由泵提供。即： 第四章 机液伺服系统 习题 1. 如图4-15所示的机液位置伺服系统，供油压力，滑阀面积梯度，液压缸面积，液压固有频率，阻尼比。求增益裕量为时反馈杠杆比为多少？计算时，取，。 图4-15 机液位置伺服系统 解：增益裕量是相位穿越频率处的增益倒数。即 以dB表示时， 依题得：，， 计算得： 由式（4-3）得： 由式（2-40）得： 根据图4-15可得，，动作示意图 由三角形性质可得 整理得： 由（1）（2）（3）式联立并代入已知量。可得： 2. 如图4-16所示机液伺服系统，阀的流量增益为，流量-压力系数，活塞，活塞杆与负载连接刚度，负载质量，总压缩容积，油的体积弹性模量，阀的输入位移，活塞输出位移，求系统的稳定条件。 图4-16 考虑连接刚度的机液位置伺服系统 解：由式4-16知系统稳定条件 由式4-3知 由图4-16知，，的几何关系可知 液压弹簧刚度 综合刚度 综合谐振频率 由（4）（5）（6）三式可得 综合阻尼比 总流量压力系数： 忽略泄露影响由（8）（9）得 连接结构的固有频率 将式（2）（3）（7）（10）（11）代入（1）整理得 第五章 电液伺服阀 习题 1. 已知电液伺服阀在线性区域内工作时，输入差动电流，负载压力，负载流量。求此电液伺服阀的流量增益及压力压力增益。 解：电液伺服阀的流量增益为 压力增益 2. 已知一电液伺服阀的压力增益为，伺服阀控制的液压缸面积为。要求液压缸输出力，伺服阀输入电流为多少？ 解：负载压力： 输入电流： 3. 力反馈两级伺服阀，其额定流量为，额定压力为，阀芯直径，为全周开口，如果要求此伺服阀频宽，前置级喷嘴挡板阀的输出流量至少为多少？取流量系数，油液密度。 解：阀的最大开口面积： 阀芯直径：，且为全周开口 频宽： 则 4. 力反馈两级