液压计算题总题库.docx

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1、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 加=0.95，总效率为旷0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率(不计泵的人口油压)。解：泵的输出功率为：Pp电机所需功率为：POp45.9p=51KWp 0.92、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Y v；(3)液压泵的机械效率Y m；(4)在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率P;(5)

2、驱动泵的转矩To解：(1) qt=M=950X168+ 1000=159.6L/min-(2) y v=q/qt=150/159.6=0.94 ;(3) r m=0.87/0.94=0.925(4) P=pq/(60 X 0.87)=84.77kW ;(5) Ti =9550P/n=9550 X 84.77/950=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：j J / J(1)液压泵的总效率；(2)液压泵输出功率；(3)电动机驱动功率。-j解：(1) Y =Y VY m=0.95 X 0.9=0.8

3、55(2) P=pqr v/60=5 X 10X 1200X 0.9/(60 X 1000)=0.9kW(3) P=P/刀=0.9/(0.95 X 0.9)=1.05kW'|4、如图，已知液压泵的输出压力pp=10MPa泵的排量Vp= 10mL7 r,泵的车t速nP= 1450r/min ,容积效率予pv=0.9 ,机械效率Y Pmr0.9 ；液压马达的排量 Vm= 10mLz r ,容积效率Y M=0.92 ,机械效率Y Mni 0.9 ,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；-J(3)马达的输出转矩；(4)

4、马达的输出转速；解：(1) Ppo=ppqp=ppVnpr p产10X 10X 10?3X 1450X 0.9/60=2.175KW(4) Ppi=Ppo/ Y p = Ppo/( Y PVY Mm = 2.69KWP=P? A P=10?0.5=9.5MPa(5) TmfpMVmy v/2 兀=9.5 X 10X0.9/2 兀=13.6Nm(6) nM=-npVpr pvy mJVm=1450X 10X 0.9 x 0.92/10=1200.6r/min5、如图所示，由一直径为d,重量为G的活塞浸在液体中，并在力 F的作用下处于静止状态。若液体的密度为P ,活塞浸入深度为h,试确定液体在测压

5、管内的上升高度 x。解：设柱塞侵入深度h处为等压面，即有_2(F+G)/(兀 d /4)= p g(h+x)导出：x=4(F+G)/( p g 兀 d2)?h6、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；此时的总效率引m=0.9 ;容积效率刀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=1/2 兀 A Pm- Vm- Y Mn=1/2 TtX (9.8 0.49) X 250 X 0.9/0.92

6、=362.4N m(2)液压马达的输出功率Pmo=A Pm- qM- Y M612=(9.8 - 0.49) X 22 X 0.9/60=3.07kw(3)液压马达的转速nf r mJVm=22X 103X 0.92/250=80.96r/min7、如图所示三种形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D d,如进入液压缸的流量为 q,压力为P,若不计压力损失和泄漏，试分别计算各缸产生的推力、运动速度大小和运动方向。答：(a)只22/F=4p(D 3 V4q2, 2、“(D -d);缸体向左运动(b)答:二 M=pd4(c)答:二 M=pd4节流阀的流量:q = Cd AT2.: Pd 0.62 0

7、.0i i0”2 2 i06870=4.2 x i0-2 m3/s4q2nd ；缸体向右运动4q22nd ；缸体向右运动8、如图所示液压回路，已知液压泵的流量 qp=i0L/min，液压缸无杆腔活塞面积 Ai=50cR,有杆腔活塞面积A>=25cm2, 溢流阀调定压力 译=2.4Mpa,负载Fl=10000N,节流阀通流面积 A=0.0icm2,试分别求回路中活塞的运动速度和液 压泵的工作压力。(设Cd=0.62 , p =870kg/m3,节流阀口为薄壁小孔。)答，以题意和图示得知：因工作压力：PP=2.4MpaFL=i0000NPi - Ai=FlPi=Fl/Ai=10000/(50

8、 xi0-4)=2MPa节流阀的压差：A P=P=2MPaqp -q i0 i0，/60 -4.2 i0活塞的运动速度:V= a150 i0”=150cm/min有泵的工作压力:Pi =F=2Mpa活塞的运动速度：V=i50 cm/min9、如图所示两个结构和尺寸均相同的液压缸相互串联，无杆腔面积Ai=100cn2,有杆腔面积 A2=80cni,液压缸1输入压力Pi=0.9Mpa,输入流量qi=12L/min ,不计力损失和泄漏，试计算两缸负载相同时(Fi=F2),负载和运动速度各为多少？答：以题意和图示得知：Pi .P2 -因：Ai=Fi+F2 - A Ai=F?Fi=F2所以有:Pi ,

9、A=P2 , A2+P2 , A故:Pi AP2=AA20.9 i00 i0"(i00+80)Xi0"=0.5 (MPaFi=F2=P2 - Ai=0.5 X i00X i0-4x i06=5000 (N)Vi=qi/Ai=(i0 x i0-3)/(i00 xi0-4)=i.2 (m/min) q2=Vi - AV2=q2/Ai=V - A7A 1=0.96 (m/min)因此，负载为 5000 (ND；缸1的运动速度1.2 (m/min);缸2的运动速度 0.96 (m/min)。11、如图所示液压系统，负载F,减压阀的调整压力为 P,溢流阀的调整压力为Py, Py>

10、;P。油缸无杆腔有效面积为A。试分析泵的工作压力由什么值来确定。解：泵的工作压力 P=012、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A=100cm2, A2=80cn2,液压泵的流量qp=0.2*10 -3m/s , R=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 V V解：V1=q"A 1=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+F1F0； p2=P1 A1/A2=1.125MPaF2=P2 A

11、1=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>R2和R1>R314、分析下列回路中个溢流阀的调定压力分别为p=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=7MPa15、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

12、。(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=0MPa16、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)液压缸运动时，负载压力pL=4MPa(2) 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=5MPa17、夹紧回路如下图所示，若溢流阀的调整压力p1 = 3Mpa减压阀的调整压力 p2=2Mpa,试分析活塞空

13、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

14、力3Mpa18 .如下图所示，已知变量泵最大排量VPma=160mL/r ,转速nP=1000r/min ,机械效率 刀mp=0.9，总效率 刀p=0.85 ;液压马达的排量 VM=140mL/r ,机械效率 刀mM=0.9，总效率 刀后0.8 ,系统的最大允许压力 P=8.5Mpa,不计管路损 失。求液压马达转速 nM是多少？在该转速下，液压马达的输出转矩是多少？驱动泵所需的转矩和功率是多少？ 答：(1)液压马达的转速和转矩液压泵的输出流量液压马达的容积效率%液压马达的转速：生塔"=迎"皿140XW3液压马达输出的转矩：（2）驱动液压泵所需的功率和转矩（a）驱动液压泵所需

15、的功率7=里=25200 乂 60W耀=240石打牌（b）驱动液压泵的转矩G 2x1000或19 .泵和马达组成系统，已知泵输出油压pp=10MPa ,排量Vp=1 X 10 5m3/r,机械效率刀pm=0.95 ,容积效率刀pv=0.9 ；马达排量Vm = 1 X 10 5m3/r,机械效率Y mm =0.95 ,容积效率Ymv=0.9,各种损失忽略不计，试求：1）泵转速np为1500r/min时，液压泵的理论流量qpt,液压泵的实际流量 qp; （ L/min ）2）泵输出的液压功率 Ppo,所需的驱动功率 Ppr, （W）3）马达输出转速 nm; （r/min）4）马达输出转矩 Tm；

16、（N.m）J,；：.5）马达输出功率 Pmo。（W）答：1）液压泵的理论流量为：qpt = Vpnp=2.5X 10 4m3/s液压泵的实际流量为：qp= qpt刀pv= 2.25 X 10 4m3/s2）液压泵的输出功率为：Ppo = pp qp = 2250w所需的驱动功率为：Ppr= Ppo/刀 pm Y pv=2632w.j. pm=pp=10MPa , qm=qp=2.25 x 10 4m3/s，马达输出转速 nm=q m刀mv/Vm=1215r/min4）马达输出转矩为：Tm=pmVm Y mm/2 兀=15.13 N.m5）马达输出功率为：Pm =2兀Tmhm= 1924w20.

17、某轴向柱塞泵直径 d=22mm分度圆直径 D=68mm柱塞数z=7,当斜盘倾角为a =22° 30',转速n=960r/min , 输出压力p=10MPa容积效率小=0.95,机械效率刀后0.9时，试求：1）泵的理论流量；（n3/s）2）泵的实际流量；（m/s） 3）所需电机功率。（KW）解：3 .某液压泵在输出压力为6.3MPa时，输出流量为8.83 X104m/s,这时实测油泵轴消耗功率7Kw,当泵空载卸荷运转时，输出流量为9.33 X 104m3/s,求该泵的容积效率刀 尸?和总效率刀=?答：以空载流量为理论流量，即qt = 9.33 X104m/s ,实际流量为q=

18、8.83 X 10 4n3/s所以打 V=q/q t=0.946据已知，FO=pq= 5247.9w , Pr=7000w所以刀=Po/Pr=0.754 .有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩T=24.5 Nm工作压力p=5MPa最小转速nmin=2r/min ,最大转速nmax=300r/min ,容积效率Pv=0.9 ,求所需的最小流量和最大流量为多少？解：5 .马达排量 Vm=1CK 10 6 m,供油压力 pM=10MPa流量qM=4X 10 4n3/s ,容积效率予mv=0.95,总效率刀=0.75 , 求马达输出转矩 Tm、转速nM和实际输出功率 Ro?答：马达输出扭矩 Tm=pm

19、X VmX “ / （2兀刀 mv） =12.57N.m马达转速 nM=qMX m mJVm=38r/s=2280rpm马达输出功率 Pm=PmX qM* r =3Kw6 .液压泵输出油压 P=20MPa转速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容积效率nV =0.95,总效率刀=0.9,求该泵输出的液压功率P=?和驱动该泵的电机功率P电机=?7 .马达输出转矩 TM=170N.m,转速n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率刀m=0.85,容积效率刀m=0.9,求马达所需供 油压力p=?和流量q后？8 , 一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接，快退时，压力油输入有杆腔。假

20、如泵的输出流量q=25L/mln ,活塞往复快速运动的速度都是0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径：D=? ; d=?解：9 .有一齿轮泵，铭牌上注明额定压力为10Mpa额定流量为16L/min,额定转速为1000rpm,拆开实测齿数z=12,齿宽B=26mm齿顶圆直径da=45mm求：1）泵在额定工况下的容积效率Tv；2）在上述情况下，当电机的输出功率为3.1KW时，求泵的机械效率 Ym和总效率刀。解：10 .用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，已知活塞直径D=100mm活塞卞f直径d=70mm被驱动的负载 Fl=1.2X105NL有杆腔回油背压为 0.5 Mpa设缸的容积效率 y v=0.99 ,

21、机械效率y1m=0.98 ,液压泵的总效率 刀=0.9 。求：1）当活塞运动速度为 100mm/s时液压泵的流量q （L/min）；2）电机的输出功率 P （KW/。（47.6 ; 13.96）解：11 .如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力py = 5MPa减压阀调整压力pj =3MPa试分析下列各种情况， 并说明减压阀阀芯处于什么状态。 1） 当泵压力为5MPa时，夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、日C点压力为多少？2）当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至2MPa时（工件原先处于夹紧状态）：这时，A点、日C点压力为多少？ 3）夹紧缸在未夹紧工件前做 空载运动时，A、R C三点压力为多少？

22、解：1）此时，减压阀起减压作用，阀口减小，出口压力等于其调定压力，即：PB=pC=pj = 3MPa；而 Pa=5MP?2）主油路压力降至 2MPa时，减压阀不起减压作用， 阀口全开，pA=pB=2MPa 减压回路上，由于单向阀的作用，分隔了高低压油路，使pC=3MPa保障了卡紧安全。3）此时，减压阀不起减压作用，阀口全开，Pa=Pb=Pc=012 .图示进油节流调速回路，若油缸面积Ai=2X10 3mf,溢流阀调定-4 3/压力pP=3Mpa泵流重qp=1 X 10 ms,负载F=4000N,下流阀通流面 积A=1 X 10 6mi,流量系数Cd=0.62,油液密度p =900Kg/m3,略

23、管道损 失，求活塞运动速度v=?和通过溢流阀的流量qY=?。解：P1=F/A1=2Mpa；节流阀压差A P=P-P1=1Mpa；通过节流阀流量 qj=C dAT（2 A P/ p ）1/2=2.92 X 10 5 mi/S活塞运动速度 v=qj/A 1=1.42 x 10-2 m/s;溢流量 qY=qP-q j =7.17 x 10-5 m 3/S。 213 .图本回油节流调速回路，若液压缸无杆腔面积A=60cm,有杆腔2面积Aa=30cm,溢流阀倜te压力 pp=2.4MPa,泵流重qp=10L/min ,负载F=10000N,节流阀通流面积 AT=0.01cm2,流量系数Cq=0.62，油

24、液密度p =870Kg/m3,略管道损失，求:1）活塞运动速度V=?2）通过溢流阀的流量 qY=?3）溢流功率损失A Pr和节流功率损失A PT4）回路的效率打解；1）假设节流阀起节流作用，故p产pp=2.4MPa又 piAi=p2 A2+Fp2=1.47MPa故通过节流阀流量qj=q 2=CqA(2p 2/ p )1/2=3.6 X 10 5 ni/Ss=2.16L/min又 qi=q2 Ai/A2=4.32 L/min<q p上述假设是正确的，故1）活塞运动速度 V=q2/A2=72 cm/min=1.2 x 10-2m/s2）通过溢流阀的流量 qY=qp-q 1 =5.68 L/m

25、in3）溢流功率损失A Pr=p pqY=227.2W节流功率损失A PT=p2q2=52.92W4）回路的效率 r =FV/p pqp=30%14 .如图平衡回路，油缸 D=100mm d=70mm活塞与负载总重量 Fg=15000NI,提升时要求在t=0.15s内均匀达到升速v=6m/min,停止时，负载不能自行下落。不计任何损失，求溢流阀和平衡阀的调定压力各为多少?解； 4Fc顺序阀的倜整压力 Ps: ps _2-G 2 3 3.75MPa（D -d ）溢流阀的调整压力 Py:提升时的加速度：a=v/t=0.667m/s2惯性力为：Fa = ma = FGa = 1020N g溢流阀的调整压力Py: pv _ 4（Fg2 F2 =4MPa （D2 -d2）15 .图示回油节流调速回路，若油缸面积A1=50cm2A2=25cm2,溢流阀调定压力 P=3Mpa略管道损失，求：1） 当负载F=0时，P2与P的比值？ 2）回路最大承载能力？ 解：