液壓計算題總題庫.doc

1、五、計算題1、某泵輸出油壓為10MPa，轉(zhuǎn)速為1450r/min，排量為200mL/r，泵的容積效率為hVp=0.95，總效率為hp=0.9。求泵的輸出液壓功率及驅(qū)動該泵的電機所需功率（不計泵的入口油壓）。解：泵的輸出功率為：電機所需功率為：2、已知某液壓泵的轉(zhuǎn)速為950r/min，排量為VP=168mL/r，在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實際流量為150L/min，額定工況下的總效率為0.87，求：（1）液壓泵的理論流量qt；（2）液壓泵的容積效率v；（3）液壓泵的機械效率m；（4）在額定工況下，驅(qū)動液壓泵的電動機功率Pi；（5）驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩T。解：（1）qt=Vn=95016

2、81000=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、已知某液壓泵的輸出壓力為5MPa，排量為10mL/r，機械效率為0.95，容積效率為0.9，轉(zhuǎn)速為1200r/min，求：（1）液壓泵的總效率；（2）液壓泵輸出功率；（3）電動機驅(qū)動功率。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

3、)=1.05kW4、如圖，已知液壓泵的輸出壓力pp=10MPa，泵的排量VP10mLr，泵的轉(zhuǎn)速nP1450rmin，容積效率PV=0.9，機械效率Pm=0.9；液壓馬達的排量VM10mLr，容積效率MV=0.92，機械效率Mm0.9，泵出口和馬達進油管路間的壓力損失為0.5MPa，其它損失不計，試求：（1）泵的輸出功率；（2）驅(qū)動泵的電機功率；（3）馬達的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）馬達的輸出轉(zhuǎn)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

4、=pMVMVM/2=9.5100.9/2=13.6Nm （4）nM=-npVpPVMV/VM=1450100.90.92/10=1200.6r/min5、如圖所示，由一直徑為d，重量為G的活塞浸在液體中，并在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若液體的密度為，活塞浸入深度為h，試確定液體在測壓管內(nèi)的上升高度x。解：設(shè)柱塞侵入深度h處為等壓面，即有(F+G)/(d2/4)=g(h+x)導(dǎo)出：x=4(F+G)/(gd2)h6、已知液壓馬達的排量VM=250mL/r；入口壓力為9.8Mpa；出口壓力為0.49Mpa；此時的總效率M=0.9；容積效率VM=0.92；當(dāng)輸入流量為22L/min時，試求：（1）液壓

5、馬達的輸出轉(zhuǎn)矩(Nm)；（2）液壓馬達的輸出功率(kW)；（3）液壓馬達的轉(zhuǎn)速(r/min)。解：（1）液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩TM=1/2pMVMMm=1/2(9.80.49)2500.9/0.92=362.4Nm（2）液壓馬達的輸出功率PMO=pMqMM/612=(9.80.49)220.9/60=3.07kw（3）液壓馬達的轉(zhuǎn)速nM=qMMV/VM=221030.92/250=80.96r/min7、如圖所示三種形式的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D、d，如進入液壓缸的流量為q，壓力為P，若不計壓力損失和泄漏，試分別計算各缸產(chǎn)生的推力、運動速度大小和運動方向。答：（a） ； ；缸體向左運動 （

6、b）答： ； ；缸體向右運動（c）答： ； ；缸體向右運動8、如圖所示液壓回路，已知液壓泵的流量qp=10L/min，液壓缸無桿腔活塞面積A1=50cm2，有桿腔活塞面積A2=25cm2，溢流閥調(diào)定壓力PP=2.4Mpa，負載FL=10000N，節(jié)流閥通流面積AT= 0.01cm2，試分別求回路中活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力。（設(shè)Cd= 0.62，= 870kg/m3，節(jié)流閥口為薄壁小孔。）答，以題意和圖示得知：因工作壓力：PP = 2.4Mpa FL =10000NP1A1=FLP1= FL/ A1=10000/(5010-4)=2 MPa節(jié)流閥的壓差：P = P1=2 MPa 節(jié)流閥的

7、流量：=4.210-2 m3 /s活塞的運動速度：V = =150cm/min有泵的工作壓力：P= PP = 2 Mpa 活塞的運動速度：V =150 cm/min9、如圖所示兩個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的液壓缸相互串聯(lián)，無桿腔面積A1=100cm2，有桿腔面積A2=80cm2，液壓缸1輸入壓力P1=0.9Mpa，輸入流量q1=12L/min，不計力損失和泄漏，試計算兩缸負載相同時（F1=F2），負載和運動速度各為多少？答：以題意和圖示得知：P1A1=F1+P2A2P2A1=F2因：F1=F2 所以有：P1A1 = P2A2+P2A1 故：P2= 0.5（MPa）F1=F2= P2A1=0.51001

8、0-4106=5000（N）V1=q1/A1= (1010-3)/ (10010-4)=1.2（m/min）q2=V1A2V2= q2/ A1= V1A2/ A1=0.96（m/min）因此，負載為5000（N）；缸1的運動速度1.2（m/min）；缸2的運動速度0.96（m/min）。11、如圖所示液壓系統(tǒng)，負載F，減壓閥的調(diào)整壓力為Pj，溢流閥的調(diào)整壓力為Py，Py Pj。 油缸無桿腔有效面積為A。試分析泵的工作壓力由什么值來確定。解：泵的工作壓力 P=012、如圖所示，兩個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，有效作用面積A1=100cm2，A2=80cm2，液壓泵的流量qp=0.2*10-

9、3m3/s，P1=0.9Mpa，負載F1= 0，不計損失，求液壓缸的負載F2及兩活塞運動速度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、如圖所示液壓系統(tǒng)中，試分析在下面的調(diào)壓回路中各溢流閥的調(diào)整壓力應(yīng)如何設(shè)置，能實現(xiàn)幾級調(diào)壓？解：能實現(xiàn)3級調(diào)壓, 各溢流閥的調(diào)整壓力應(yīng)滿足Py1 Py2和Py1 Py314、分析下列回路中個溢流閥的調(diào)定

10、壓力分別為pY1 =3MPa，pY2 =2MPa，pY3=4MPa，問外負載無窮大時，泵的出口壓力各位多少？解：（a）p = 2MPa ；（b）p = 9MPa ；（c）p = 7MPa 15、圖示回路，溢流閥的調(diào)整壓力為5MPa，減壓閥的調(diào)整壓力為1.5MPa，活塞運動時負載壓力為1MPa，其它損失不計，試分析： （1）活塞在運動期間A、B點的壓力值。（2）活塞碰到死擋鐵后A、B點的壓力值。（3）活塞空載運動時A、B兩點壓力各為多少？答：（1）pA=1MPa；pB=1MPa（2）pA=1.5MPa；pB=5MPa（3）pA=0MPa；pB=0MPa16、圖示回路，溢流閥的調(diào)整壓力為5MPa，

11、順序閥的調(diào)整壓力為3MPa，問下列情況時A、B點的壓力各為多少？（1）液壓缸運動時，負載壓力pL=4MPa；（2）pL=1MPa時；（3）活塞運動到終點時。答：（1）pA=4MPa；pB=4MPa（2）pA=1MPa；pB=3MPa（3）pA=5MPa；pB=5MPa17、夾緊回路如下圖所示，若溢流閥的調(diào)整壓力p13Mpa、減壓閥的調(diào)整壓力p22Mpa，試分析活塞空載運動時A、B兩點的壓力各為多少？減壓閥的閥芯處于什么狀態(tài)？工件夾緊活塞停止運動后，A、B兩點的壓力又各為多少？此時，減壓閥芯又處于什么狀態(tài)？答：當(dāng)回路中二位二通換向閥處于圖示狀態(tài)時，在活塞運動期間，由于活塞為空載運動，并忽略活塞運

12、動時的摩擦力、慣性力和管路損失等，則B點的壓力為零，A點的壓力也為零（不考慮油液流過減壓閥的壓力損失）。這時減壓閥中的先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯處于開口最大位置。當(dāng)活塞停止運動后B點壓力升高，一直升到減壓閥的調(diào)整壓力2Mpa，并保證此壓力不變，這時減壓閥中的先導(dǎo)閥打開，主閥芯的開口很小。而液壓泵輸出的油液（由于活塞停止運動）全部從溢流閥溢流回油箱，A點的壓力為溢流閥的調(diào)定壓力3Mpa。18如下圖所示，已知變量泵最大排量VPmax = 160mL/r，轉(zhuǎn)速nP= 1000r/min，機械效率mp = 0.9，總效率p = 0.85；液壓馬達的排量VM= 140mL/r，機械效率mM = 0.9，總效率M

13、 = 0.8，系統(tǒng)的最大允許壓力P= 8.5Mpa，不計管路損失。求液壓馬達轉(zhuǎn)速nM是多少？在該轉(zhuǎn)速下，液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩是多少？驅(qū)動泵所需的轉(zhuǎn)矩和功率是多少？答：（1）液壓馬達的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩液壓泵的輸出流量液壓馬達的容積效率液壓馬達的轉(zhuǎn)速：液壓馬達輸出的轉(zhuǎn)矩：（2）驅(qū)動液壓泵所需的功率和轉(zhuǎn)矩（a）驅(qū)動液壓泵所需的功率（b）驅(qū)動液壓泵的轉(zhuǎn)矩 或19泵和馬達組成系統(tǒng)，已知泵輸出油壓pp10MPa，排量Vp=1105m3/r，機械效率pm=0.95，容積效率pv=0.9；馬達排量Vm=1105m3/r，機械效率mm=0.95，容積效率mv=0.9，各種損失忽略不計，試求：1）泵轉(zhuǎn)速np為1500r/

14、min時，液壓泵的理論流量qpt，液壓泵的實際流量qp；（L/min）2）泵輸出的液壓功率Ppo，所需的驅(qū)動功率Ppr，（W）3）馬達輸出轉(zhuǎn)速nm；（r/min）4）馬達輸出轉(zhuǎn)矩Tm；（.）5）馬達輸出功率Pmo。（W）答：1）液壓泵的理論流量為：qptVpnp2.5104m3/s 液壓泵的實際流量為：qpqptpv2.25104m3/s 2) 液壓泵的輸出功率為：Ppopp qp2250w 所需的驅(qū)動功率為： PprPpo/pmpv=2632w pmpp10MPa，qm= qp2.25104m3/s 馬達輸出轉(zhuǎn)速nm= qmmv/Vm=1215r/min 4) 馬達輸出轉(zhuǎn)矩為： TmpmVm

15、mm/2=15.13. 5) 馬達輸出功率為： Pm2Tmnm1924w 20某軸向柱塞泵直徑d=22mm，分度圓直徑D = 68mm，柱塞數(shù)z =7，當(dāng)斜盤傾角為= 2230，轉(zhuǎn)速n=960r/min，輸出壓力p=10MPa，容積效率v=0.95，機械效率M=0.9時，試求： 1） 泵的理論流量；（m3/s） 2） 泵的實際流量；（m3/s） 3） 所需電機功率。（Kw） 解：3某液壓泵在輸出壓力為6.3MPa時,輸出流量為8.83104m3/s,這時實測油泵軸消耗功率7Kw，當(dāng)泵空載卸荷運轉(zhuǎn)時,輸出流量為9.33104m3/s,求該泵的容積效率V=?和總效率=?答：以空載流量為理論流量，即

16、qt9.33104m3/s，實際流量為q8.83104m3/s所以V=q/qt=0.946 據(jù)已知，PO=pq5247.9w，Pr=7000w所以= PO/ Pr=0.75 4有一徑向柱塞液壓馬達，其平均輸出扭矩T=24.5Nm，工作壓力p=5MPa，最小轉(zhuǎn)速nmin=2 r/min，最大轉(zhuǎn)速nmax=300 r/min，容積效率v=0.9，求所需的最小流量和最大流量為多少？ 解：5馬達排量Vm=10106 m3，供油壓力pM=10MPa，流量qM =4104 m3/s，容積效率mv=0.95，總效率=0.75，求馬達輸出轉(zhuǎn)矩TM 、轉(zhuǎn)速nM和實際輸出功率PMo ？答：馬達輸出扭矩TM=pMV

17、m/（2mv）=12.57N.m 馬達轉(zhuǎn)速nM=qMmv/ Vm =38r/s=2280rpm 馬達輸出功率PMo=pMqM=3Kw 6液壓泵輸出油壓P =20MPa,轉(zhuǎn)速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容積效率=0.95,總效率=0.9,求該泵輸出的液壓功率P=?和驅(qū)動該泵的電機功率P電機=? 7馬達輸出轉(zhuǎn)矩TM=170N.m,轉(zhuǎn)速n=2700rpm,排量V=84ml/r,機械效率Mm=0.85, 容積效率MV=0.9,求馬達所需供油壓力p=?和流量qM=?8一單桿液壓缸快速向前運動時采用差動連接,快退時,壓力油輸入有桿腔。假如泵的輸出流量q=25L/mln，活塞往復(fù)快速運動的

18、速度都是0.1m/s,求活塞和活塞桿的直徑：D=？；d=？解：9有一齒輪泵，銘牌上注明額定壓力為10Mpa，額定流量為16L/min ，額定轉(zhuǎn)速為1000rpm，拆開實測齒數(shù)z=12，齒寬B=26mm，齒頂圓直徑da45mm，求：1）泵在額定工況下的容積效率v； 2）在上述情況下，當(dāng)電機的輸出功率為3.1KW時，求泵的機械效率m和總效率。解：10.用一定量泵驅(qū)動單活塞桿液壓缸，已知活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，被驅(qū)動的負載FL=1.2105N。有桿腔回油背壓為0.5Mpa，設(shè)缸的容積效率v=0.99，機械效率m=0.98，液壓泵的總效率=0.9。求：1）當(dāng)活塞運動速度為100

19、mm/s時液壓泵的流量q（L/min）；2）電機的輸出功率P（KW）。(47.6；13.96)解：11如圖所示的夾緊回路中，如溢流閥的調(diào)整壓力py5MPa，減壓閥調(diào)整壓力pj3MPa。試分析下列各種情況，并說明減壓閥閥芯處于什么狀態(tài)。 1） 當(dāng)泵壓力為5MPa時，夾緊液壓缸使工件夾緊后，A點、B、C點壓力為多少？ 2）當(dāng)泵壓力由于其它工作缸的快進，壓力降至2MPa時（工件原先處于夾緊狀態(tài)）：這時，A點、B、C點壓力為多少？ 3）夾緊缸在未夾緊工件前做空載運動時，A、B、C三點壓力為多少？ 解：1)此時，減壓閥起減壓作用，閥口減小，出口壓力等于其調(diào)定壓力，即：pB=pC=pj3MPa；而pA=5

20、MPa；2)主油路壓力降至2MPa時，減壓閥不起減壓作用，閥口全開，pA= pB=2MPa，減壓回路上，由于單向閥的作用，分隔了高低壓油路，使pC= 3MPa，保障了卡緊安全。3)此時，減壓閥不起減壓作用，閥口全開，pA= pB= pC=0 12圖示進油節(jié)流調(diào)速回路，若油缸面積A1=2103m2，溢流閥調(diào)定壓力pP=3Mpa，泵流量qp=1104 m3/s，負載F=4000N，節(jié)流閥通流面積AT=1106m2，流量系數(shù)Cd=0.62,油液密度=900Kg / m3，略管道損失,求活塞運動速度v=?和通過溢流閥的流量qY=?。解：P1=F/A1=2 Mpa； 節(jié)流閥壓差P=PP- P1=1 Mpa； 通過節(jié)流閥流量qj=CdAT(2P/)1/2 =2.92105 m3/S活塞運動速度v= qj/A1=1.4210-2m/s ； 溢流量qY=qP- qj=7.1710-5 m3/S。 13圖示回油節(jié)流調(diào)速回路，若液壓缸無桿腔面積A1=60cm2，有桿腔面積A2=30cm2，溢流閥調(diào)定壓力pp=2.4