液压与气压传动习题及参考答案

液压与气压传动习题库及参考答案五、计算题1、某泵输出油压为10MPa，转速为1450r/min，排量为200mL/r，泵的容积效率为hVp=0.95，总效率为hp=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）。解：泵的输出功率为：电机所需功率为：2、已知某液压泵的转速为950r/min，排量为VP=168mL/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为0.87，求：（1）液压泵的理论流量qt；（2）液压泵的容积效率v；（3）液压泵的机械效率m；（4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率Pi；（5）驱动泵的转矩T。解：（1）qt=Vn=9501681000=159.6L/min（2）v=q/qt =150/159.6=0.94；（3）m=0.87/0.94=0.925（4） Pi=pq/(600.87)=84.77kW；（5） Ti=9550P/n=955084.77/950=852Nm3、已知某液压泵的输出压力为5MPa，排量为10mL/r，机械效率为0.95，容积效率为0.9，转速为1200r/min，求：（1）液压泵的总效率；（2）液压泵输出功率；（3）电动机驱动功率。解：（1）=Vm=0.950.9=0.855（2）P=pqv/60=51012000.9/(601000)= 0.9kW（3）Pi=P/=0.9/(0.950.9)=1.05kW4、如图，已知液压泵的输出压力pp=10MPa，泵的排量VP10mLr，泵的转速nP1450rmin，容积效率PV=0.9，机械效率Pm=0.9；液压马达的排量VM10mLr，容积效率MV=0.92，机械效率Mm0.9，泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa，其它损失不计，试求：（1）泵的输出功率；（2）驱动泵的电机功率；（3）马达的输出转矩；（4）马达的输出转速；解：（1）Ppo=ppqp=ppVpnpPV=101010314500.9/60=2.175KW（2）PPi=PPo/p= PPo/(PVMm)=2.69KW PM=PPP=100.5=9.5MPa（3）TM=pMVMVM/2=9.5100.9/2=13.6Nm （4）nM=-npVpPVMV/VM=1450100.90.92/10=1200.6r/min6、已知液压马达的排量VM=250mL/r；入口压力为9.8Mpa；出口压力为0.49Mpa；此时的总效率M=0.9；容积效率VM=0.92；当输入流量为22L/min时，试求：（1）液压马达的输出转矩(Nm)；（2）液压马达的输出功率(kW)；（3）液压马达的转速(r/min)。解：（1）液压马达的输出转矩TM=1/2pMVMMm=1/2(9.80.49)2500.9/0.92=362.4Nm（2）液压马达的输出功率PMO=pMqMM/612=(9.80.49)220.9/60=3.07kw（3）液压马达的转速nM=qMMV/VM=221030.92/250=80.96r/min12、如图所示，两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，有效作用面积A1=100cm2，A2=80cm2，液压泵的流量qp=0.2*10-3m3/s，P1=0.9Mpa，负载F1= 0，不计损失，求液压缸的负载F2及两活塞运动速度V1，V2。解：V1=q1/ A1=0.2*10-3/100*10-4=0.02 m/sV2=q2/ A2=0.02*80*10-4/100*10-4=0.16 m/sP2=F2/ A1P1 A1= P2 A2+F1F1=0；P2= P1 A1 /A2=1.125MPaF2= P2 A1=112.5N13、如图所示液压系统中，试分析在下面的调压回路中各溢流阀的调整压力应如何设置，能实现几级调压？解：能实现3级调压, 各溢流阀的调整压力应满足Py1 Py2和Py1 Py314、分析下列回路中个溢流阀的调定压力分别为pY1 =3MPa，pY2 =2MPa，pY3=4MPa，问外负载无穷大时，泵的出口压力各位多少？解：（a）p = 2MPa ；（b）p = 9MPa ；（c）p = 7MPa 15、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，顺序阀的调整压力为3MPa，问下列情况时A、B点的压力各为多少？（1）液压缸活塞杆伸出时，负载压力pL=4MPa时；（2）液压缸活塞杆伸出时，负载压力pL=1MPa时；（3）活塞运动到终点时。答：（1）pA=4MPa；pB=4MPa；（2） pA=1MPa；pB=3MPa；（3）pA=5MPa；pB=5MPa。16、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调整压力为1.5MPa，活塞运动时负载压力为1MPa，其它损失不计，试分析： （1）活塞在运动期间A、B点的压力值。（2）活塞碰到死挡铁后A、B点的压力值。（3）活塞空载运动时A、B两点压力各为多少？答：（1）pA=1MPa；pB=1MPa（2）pA=1.5MPa；pB=5MPa（3）pA=0MPa；pB=0MPa18、夹紧回路如下图所示，若溢流阀的调整压力p13Mpa、减压阀的调整压力p22Mpa，试分析活塞空载运动时A、B两点的压力各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？工件夹紧活塞停止运动后，A、B两点的压力又各为多少？此时，减压阀芯又处于什么状态？答：当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等，则B点的压力为零，A点的压力也为零（不考虑油液流过减压阀的压力损失）。这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置。当活塞停止运动后B点压力升高，一直升到减压阀的调整压力2Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯的开口很小。而液压泵输出的油液（由于活塞停止运动）全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。2.1 一粘度计如图示，已知：，细管直径，管长，设在内，油位从下降到，求油液的运动粘度。2.2 如图示，一液压泵从油箱吸油，液压泵排量，液压泵转速，油液粘度，密度，吸油管长，吸油管直径，计算时要考虑管中的沿程损失，不计局部损失。试求： （1）为保证泵的吸油腔真空度不超过，泵离油箱液面的最大允许安装高度； (2）当泵的转速增加或减少时，此最大允许安装高度将怎样变化?2.3 如图示，一流量的液压泵，安装在油面以下，油液粘度，其它尺寸如图示，仅考虑吸油管的沿程损失，试求液压泵入口处的表压力。2.4 流量的液压泵，将密度，粘度的液压油通过内径的油管输入有效面积的液压缸，克服负载使活塞作均匀速运动，液压泵出口至液压缸中心线高度（设管长），局部压力损失，试求液压泵的出口压力。4、用一个单向定向泵、溢流阀、节流阀、三位四通电磁换向阀组成一个进油节流调速回路。解：5、试用单向定量泵、溢流阀、单向阀、单向变量马达各一个，组成容积调速回路。解：6、写出下图所示回路有序号元件的名称。解：1低压大流量泵2中压小流量泵3外控内泄顺序阀做卸荷阀4溢流阀5二位三通电磁换向阀6调速阀 7、写出如图所示回路有序号元件的名称。解：1低压大流量泵2中压小流量泵3外控内泄顺序阀做卸荷阀； 4单向阀； 5溢流阀； 8、试用一个先导型溢流阀、两个远程调压阀组成一个三级调压且能卸载的多级调压回路，绘出回路图并简述工作原理。解：（1）当1YA不通电,系统压力为Py1由先导型溢流阀控制（2）当1YA通电,系统压力为Py2, 由远程调压阀控制四、计算题（每小题15分，共30分）1. 液压泵的额定压力为31.5MPa，排量V=168mL/r，转速n=950r/min。在额定压力下实测流量为150 L/min，额定工况下的总效率h=0.88。试求：1) 泵的理论流量； 2) 额定工况下，泵的容积效率；3）额定工况下，泵的机械效率；4) 额定工况下，泵的输出功率；5）额定工况下，泵所需电动机的驱动功率；6) 额定工况下，驱动泵的转矩。1) qtVp n16810-3950159.6 L/min（2分）2) vq / qt 150/159.694（2分）3）m/v0.88/0.9494（2分）4）Po=pq（31.5106）（150103/60） 78.75kw（3分）5）PiPo/78.75/0.8889.49kw（3分）6)（5（ B ）在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通；（ A ）、 （ C ）在常态状态时，阀口是常闭的，进、出油口不通。A) 溢流阀； B)减压阀； C)顺序阀1.一限压式变量叶片泵向定量液压马达供油。已知定量液压马达排量Vm=20ml/r，容积效率mv=0.9，机械效率mm=0.9，负载扭矩M=10Nm，变量叶片泵特性曲线如图示，设在压力管路中有0.31 Mpa的压力损失，试求： 1液压泵的供油压力； 2液压马达的转速； 3液压马达的输出功率； 4液压泵的驱动功率（设液压泵的总效率p=0.85） q20 L/min P 3.2 4.2 P(MPa) 五、某液压泵在转速n=950r/min时，理论流量qt=160L/min。在同样的转速和压力p=29.5Mpa时，测得泵的实际流量为q=150L/min，总效率=0.87，求： 1泵的容积效率； 2泵在上述工况下所需的电动功率； 3驱动泵的转矩多大？六、如图所示，一个泵驱动两个串联的液压缸，已知活塞直径D=90mm,活塞杆直径d=60mm,负载F1=F2=10000N，液压泵输出流量Q=25L/min,不计容积损失和机械损失，求液压泵的输出压力及活塞运动速度。2、（14分）如下图所示的液压回路，限压式变量叶片泵调定后的流量压力特性曲线如图所示，调速阀的调定流量为3Lmin，液压缸两腔的有效面积A1=2A2=60 cm2，不计管路损失。试求：（1）液压泵的工作压力；（2）当负载 F0 N和 F=10000 N时的小腔压力2；（3）设液压泵的总效率为 08，求液压系统的总效率。解：（1）v=q2/A2=3*1000/30=100cm/min;q1=vA1=100*60=6000cm/min=6L/min由此，从图中可知：p1=3.3MP;(2)F=0,P1A1=P2A2P2=P1A1/A2=3.3*2=6.6.MP;F=10000N,P2=(P1A1-F)/A2=(3.3*106*60*10-4-10000)/30*10-4=3.267MP3)泵的输出功率：Po=P1xq1=3.3x10-6x6x10-3/60=330(w)损耗的功率：Pc=P2xq2=3.267x10-6x3x10-3/60=163(w)有用功率：Pe=330-163=167(w)除泵以外，系统的效率：=167/330=0.51.系统的总效率：=0.51x0.8=0.4110