液壓練習(xí)及答案

1、第3章液壓泵與液壓馬達(dá).習(xí)題3.1 簡(jiǎn)述液壓泵與液壓馬達(dá)的作用和類(lèi)型.3.2 液壓泵的工作壓力取決于什么？泵的工作壓力與額定壓力有何區(qū)別？3.3 什么是液壓泵的排量、理論流量和實(shí)際流量？它們的關(guān)系如何？3.4 液壓泵在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生哪兩方面的能量損失？產(chǎn)生損失的原因何在？3.5 齒輪泵壓力的提升主要受哪些因素的影響？可以采取哪些舉措來(lái)提升齒輪泵的壓 力？3.6 試說(shuō)明限壓式變量葉片泵流量壓力特性曲線的物理意義.泵的限定壓力和最大流量如何調(diào)節(jié)？調(diào)節(jié)時(shí)泵的流量壓力特性曲線將如何變化？3.7 雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？3.8 為什么軸向柱塞泵適用于高壓3.9 外嚙合齒輪泵、葉

2、片泵和軸向柱塞泵使用時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)3.10 試比擬各類(lèi)液壓泵性能上的異同點(diǎn).3.11 某液壓泵在轉(zhuǎn)速"950/屯時(shí),理論流量為 = 16077mm.在同樣的轉(zhuǎn)速和壓時(shí),測(cè)得泵的實(shí)際流量為q =,總效率q = 087,求：泵的容易效率；2泵在上述工況下所需的電動(dòng)功率；3泵在上述工況下的機(jī)械效率；4驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩多大？3.12 液壓馬達(dá)的排量,也上什,入口壓力小=10減 ,出口壓力尸"口5防,容積效率 = "95,機(jī)械效率心二°上5 ,假設(shè)輸入流量9 = 5G£/min ,求馬達(dá)的轉(zhuǎn)速冷、轉(zhuǎn)矩T、輸入功率只和輸出功率F .各為多少？3.13 某液壓

3、泵當(dāng)負(fù)載壓力為 門(mén)也獷訐時(shí),輸出流量為'SZ'min ,而負(fù)力為10MF1厘時(shí),輸出流量為 州上/皿1.用此泵帶動(dòng)一排量為20匯檄3/尸的液壓馬達(dá),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為L(zhǎng) 紳網(wǎng)時(shí)液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為 0.94 ,其轉(zhuǎn)速為1100/ min ,試求此時(shí)液壓馬達(dá)的容積 效率為多少？3.14 某變量葉片泵的轉(zhuǎn)子徑 d =舒淵襁,定子內(nèi)徑口 般黑,葉片寬度3 = 3.川次.求：當(dāng)泵的排量V = 16周E/r時(shí),定子也轉(zhuǎn)子間的偏心量有多大？泵的最大排量是多少？3.15 某軸向柱塞泵的柱塞直徑 d = 2°加那,柱塞分布圓直徑口 = 70於落,柱塞數(shù)工二飛.當(dāng)斜盤(pán)傾角# =勿"

4、.,轉(zhuǎn)速八%.皿,輸出壓力P = 16二七,容積效率 心回,機(jī)械效率q=0. 9時(shí),試求泵的理論流量、實(shí)際流量和所需電動(dòng)機(jī)功率.？3.16 一泵的總泄漏量,式中 C-泄漏系數(shù),p工作壓力,當(dāng)將此泵作液壓馬達(dá)使用時(shí),在相同轉(zhuǎn)速和相同壓力的條件下,其容積效率與泵是否相同？試證實(shí).3.17 一液壓泵可兼作液壓馬達(dá)使用,設(shè)二者的機(jī)械損失扭矩相同,在相同的工作壓力 時(shí),其機(jī)械效率是否相同？試證實(shí).3.18 一液壓泵額定壓力,機(jī)械效率,由實(shí)際測(cè)得：(1)當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速,泵的出口壓力為零時(shí),其流量.當(dāng)泵出口壓力為時(shí),其流量.當(dāng)泵出口 壓力為時(shí),其流量,試求泵在額定壓力時(shí)的容積效率.(2)當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速為,壓力為額定

5、壓力時(shí),泵的流量為多少？容積效率又為多少？(3)在以上兩種情況時(shí),泵的驅(qū)動(dòng)功率分別為多少？3.19 一齒輪泵齒輪的模數(shù),齒數(shù),齒寬,轉(zhuǎn)速,在額定壓力下輸出流量,試求該泵在 額定壓力時(shí)的容積效率.3.20 試求限壓式變量葉片泵特性曲線變量段(BC段)的流量壓力表達(dá)式(泄漏和定于移動(dòng)時(shí)的摩擦力忽略不計(jì)),哪些因素影響B(tài)C段曲線的斜率？其它條件不變時(shí),改變彈簧預(yù)緊力時(shí)斜率會(huì)不會(huì)改變？3.21 一限壓式變量葉片泵特性曲線如圖示.設(shè),試求該泵輸出的最大功率和此時(shí)的壓力.3.22 一斜盤(pán)式定量軸向柱塞泵,柱塞直徑,柱塞數(shù),柱塞分布園直徑,斜盤(pán)傾角,：在壓力時(shí),容積效率；在壓力時(shí),容積效率,試求：(1)壓力

6、,轉(zhuǎn)速時(shí),泵的實(shí)際流量；(2)壓力,轉(zhuǎn)速時(shí),泵的實(shí)際流量.3.23 一液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排量, 供油壓力,輸入流量,液壓馬達(dá)的容積效率, 機(jī)械效率, 液壓馬達(dá)回油腔有的背壓,試求(1)液壓馬達(dá)的輸出扭矩；(2)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速.3.24 一定量泵向一定量液壓馬達(dá)供油與馬達(dá)具有相同的參數(shù)：,假設(shè)泵的轉(zhuǎn)速, 液壓馬達(dá)的負(fù)載扭矩,不計(jì)管路損失,試計(jì)算：(1)液壓馬達(dá)的工作壓力；(2)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；(3)液壓馬達(dá)的有效輸出功率；(4)液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率.3.25 一限壓式變量葉片泵向定量液壓馬達(dá)供油.：定量液壓馬達(dá)排量, 容積效率,機(jī)械效率,負(fù)載扭矩,變量葉片泵特性曲線如圖示,設(shè)在壓力管路中有的壓力損失,試

7、求：(1)液壓泵的供油壓力；(2)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；(3)液壓馬達(dá)的輸出功率；(4)液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率(設(shè)液壓泵的總效率)第3章 液壓泵與液壓馬達(dá).習(xí)題答案3.26 答：?液壓泵作用是把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能向系統(tǒng)提供一定壓力和流量的液流.液壓馬達(dá)的作用是把輸入油液的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能,用來(lái)推動(dòng)負(fù)載作功.?液壓泵的分類(lèi)：A)按液壓泵輸出的流量能否調(diào)節(jié)分類(lèi)液壓泵可分為定量液壓泵和變量液壓泵.B)按液壓泵的結(jié)構(gòu)型式不同分類(lèi)f &茯 13.27 答：?液壓泵的工作壓力決定于外界負(fù)載的大小(而與液壓泵的流量無(wú)關(guān)),外負(fù)載增大,泵的工作壓力也隨之增大.?泵的工作壓力是指液壓泵在實(shí)

8、際工作時(shí)輸出油液的壓力,即油液克服阻力而建立起來(lái)的壓力.泵的額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常工作的最高工作壓力.液壓泵在工作中應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)藏,并有一定的使用壽命和容積效率,通常它的工作壓力應(yīng)低于額定壓力.3.28 答：?排量V:液壓泵軸轉(zhuǎn)一周,由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體體積稱(chēng)為液壓泵的排量.理論流量qt :是指在單位時(shí)間內(nèi)理論上可排出的液體體積.它等于排量和轉(zhuǎn)速的 乘積.實(shí)際流量q：是指考慮液壓泵泄漏損失時(shí),液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出流量.所以 液壓泵的實(shí)際流量小于理論流量.3.29 答：?容積損失和機(jī)械損失.?容積損失是因內(nèi)泄漏而造成的流量上的損

9、失. 機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失.3.30 答：?受泄漏大和存在徑向不平衡力的影響. 采取舉措：A減小徑向不平衡力B提升軸與軸承的剛度C對(duì)泄漏量最大的端面間隙采用自動(dòng)補(bǔ)償裝置等.3.31 答：?表示泵工作時(shí)流量隨壓力變化的關(guān)系.A點(diǎn)為始點(diǎn)表示空載時(shí)泵的輸出流量qt.B為轉(zhuǎn)折點(diǎn),Pb就是限定壓力,表示泵在保持最大輸出流量不變時(shí),可達(dá) 到的最高壓力.C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力是 pc為極限壓力又稱(chēng)截止壓力表示外載進(jìn)一 步加大時(shí)泵的工作壓力不再升高,這時(shí)定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量為零,泵的實(shí)際輸出 流量為零.?調(diào)整螺釘1改變?cè)计牧縠0,就調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量.當(dāng)泵的工作壓力 超過(guò)pb以后,定子和轉(zhuǎn)子

10、間的偏心量減小,輸出流量隨壓力增加迅速減小.調(diào)整螺釘4改變彈簧預(yù)壓縮量,就調(diào)節(jié)泵的限定壓力.調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量,即改變A點(diǎn)位置,使AB線段上下平移.調(diào)節(jié)泵的限定壓力,即改變 B點(diǎn)位置,使BC段左右平移.3.32 答：區(qū)別：?定子和轉(zhuǎn)子偏心安置,泵的出口壓力可改變偏心距,從而調(diào)節(jié)泵的輸出流量.?在限壓式變量葉片泵中,壓油腔一側(cè)的葉片底部油槽和壓油腔相通,吸油腔一側(cè)的葉片底部油槽和吸油腔相通,這樣,葉片的底部和頂部所受的液壓力是平衡的.這就防止了雙作用葉片泵在吸油區(qū)的定子內(nèi)外表出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的問(wèn)題.?與雙作用葉片泵相反,限壓式變量葉片泵中葉片后傾.?限壓式變量葉片泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜,泄漏大,徑向力不平衡,

11、噪音大,容積效率和機(jī) 械效率都沒(méi)有雙作用式葉片泵高,最高調(diào)定壓力一般在7MPa左右.但它能按負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)節(jié)流量,功率利用合理.3.33 答：軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊,徑向尺寸較小,慣性力小,容積效率高,目前最高 壓力可達(dá)40MPa甚至更高,一般用于工程機(jī)械、壓力機(jī)等高壓系統(tǒng).3.34 答：外嚙合齒輪泵考前須知： 泵的傳動(dòng)軸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間的連接采用彈性聯(lián)軸節(jié)時(shí),其不同軸度不得大于0.1mm,采用軸套式聯(lián)軸節(jié)的不同軸度不得大于0.05mm1受泄漏大和存在徑向不平衡力的影響.泵的吸油高度不得大于 0.5mmo吸油口常用網(wǎng)式過(guò)濾器,濾網(wǎng)可采用150目.工作油液應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定選用,一般常用運(yùn)動(dòng)粘度為255

12、4mm2/s,工作油溫范圍為 580C.泵的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)按標(biāo)記所指方向,不得搞錯(cuò).擰緊泵的進(jìn)出油口管接頭連接螺釘,以免吸空和漏油.應(yīng)防止帶載起動(dòng)或停車(chē).應(yīng)嚴(yán)格按廠方使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行泵的拆卸和裝配.葉片泵考前須知： 泵軸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間應(yīng)采用彈性聯(lián)軸節(jié),其不同軸度不得不大于0.1ms 泵的吸油口距油面高度不得大于0.5m,吸油管道不得漏氣. 油箱應(yīng)保持清潔,油液的污染度不得大于國(guó)標(biāo)等級(jí)19/16級(jí). 工作油液的牌號(hào)應(yīng)嚴(yán)格按廠方規(guī)定選用.一般常用運(yùn)動(dòng)粘度為2554mm2/s,工作油溫范圍為 580 c. 泵的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)按標(biāo)記所指方向,不得搞錯(cuò). 應(yīng)嚴(yán)格按廠方使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行泵的拆卸和裝配.

13、軸向柱塞泵考前須知： 泵的傳動(dòng)軸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間的連接采用彈性聯(lián)軸節(jié),其不同軸度不得大于0.1mm不允許在泵的傳動(dòng)軸端直接安裝皮帶輪或齒輪. 吸油管、壓油管和回油管的直徑不應(yīng)小于規(guī)定值.對(duì)允許安裝在油箱上的自吸泵,油泵的 中央至油面的高度不得大于 0.5m,自吸泵的吸油管道上不允許安裝過(guò)濾器.吸油管道不得 漏氣. 新泵在使用一周后,需將全部油液濾清一次,并清洗油箱和濾油器.正常使用后,一般每 半年更換一次液壓油.油液的污染度不得大于國(guó)標(biāo)19/16級(jí). 工作油液的牌號(hào)應(yīng)嚴(yán)格按廠方規(guī)定選用.一般常用運(yùn)動(dòng)粘度為1647mm2/s,工作油溫范圍為 580 c. 油泵的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)按標(biāo)記所指方向,不得搞

14、錯(cuò). 應(yīng)嚴(yán)格按廠方使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行泵的拆卸和裝配.3.10 答：齒輪泵：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格廉價(jià),工作可靠,自吸性好,維護(hù)方便,耐沖擊, 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大.但流量不可調(diào)節(jié),脈動(dòng)大,噪聲大,易磨損,壓力低,效率低.高壓齒輪泵具 有徑向或軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu),所以壓力較高.內(nèi)嚙合擺線齒輪泵因結(jié)構(gòu)緊湊,轉(zhuǎn)速高, 正日益獲得開(kāi)展.單作用葉片泵：軸承上承受單向力,易磨損,泄漏大,壓力不高.改變偏心距可改變 流量.與變量柱塞泵相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn).雙作用葉片泵：軸承徑向受力平衡,壽命較高,流量均勻,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲小,結(jié)構(gòu) 緊湊.不能做成變量泵,轉(zhuǎn)速必須大于500r/min才能保證可靠吸油.定子曲面易

15、磨損,葉片易咬死或折斷.螺桿泵：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,流量和壓力脈動(dòng)小,無(wú)紊流擾動(dòng),噪聲小,轉(zhuǎn)速高,工 作可靠,壽命長(zhǎng),對(duì)油中的雜質(zhì)顆粒度不敏感,但齒形加工困難,壓力不能過(guò)高,否那么軸向 尺寸將很大.徑向柱塞泵：密封性好,效率高,工作壓力高,流量調(diào)節(jié)方便,耐沖擊振動(dòng)水平強(qiáng), 工作可靠,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較貴,與軸向柱塞泵比擬,徑向尺寸大,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,轉(zhuǎn)速不 能過(guò)高,對(duì)油的清潔度要求高.軸向柱塞泵：由于徑向尺寸小,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,所以轉(zhuǎn)速高,流量大,壓力高,變量方 便,效率也較高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較貴,油液需清潔,耐沖擊振動(dòng)性比徑向柱塞泵稍差.5- .3EU _外3.11 解：1% -1 68xl0-4(

16、* _ /. IQ、口 _ F GT 、6 = 2x3 14x90/60x852.53= 84 TK裝W)(3)f) 0.87-(4)二 二二 y. .<3.12 解：50x10/ 100x100.95= 7 92(#)dp = P_ /=10-0,5 =9 5KM xlOQxl0-e2x3 14xO.85 = 129(Ar 承)6=4.守=9 5k10, x5UxlCT4 = 792x1.1印)3.13?:,1_- 一1-,解：2T2x3 14 X12080x10 C.94厘“吃=BOXIO" x110%q= L47x!尸WN由圖所等-差=空就畀-言微/eo0口 =oa94x

17、10OFEFEFi?wW = L55X1QXF - J .56x 10(104.67- 0 03)xl0e104 67x1.“L 二6 K l 口EB D F叫 1.47x1.3.14 解：1求偏心量以單作用式葉片泵的理論排量公式計(jì)算忽略葉片厚度?圖a? - 2氾ME,那么.-095稱(chēng)附2用B 2jtx8?x30emax ,再求出最大可能的理論排量2根據(jù)條件確定最大可能的偏心量定子與轉(zhuǎn)子之間的最小間隙選為0.5mm-£5 - 25商用2 2=271c= 2/rx 89* 2,5 乂 30 = 4194 *1./ /3.15 解：?泵的理論流量qtTmt,-H* V Ql 9 J也&#

18、163;就三度二x 0 VxO' x7 k960 = 6V； min44q =后 口 乂 .分5 = 5-7./ nuii?實(shí)際流量q?電動(dòng)機(jī)功率P產(chǎn)=其=q 耳Mm3.16 解：不相同,由于:液壓余：%1f =液壓馬達(dá)二可四Q _QtQ 丁Qt1-2QtQ兩者AQ雖相同,但液壓馬達(dá)的實(shí)際流量Q大于理論流量 QT故不牌甘3.17 解：不相同,由于:液壓馬達(dá)41rMMMM Mr - AM , AMMt兩者Li,M雖相同,但液壓馬達(dá)的實(shí)際輸入扭矩大于理論扭矩MT3.185,"9=甯=.,解：:,：；二;1I"凡500 = 36.55A/min 1450= 106 100

19、7 = 5.3A / rain03125-“w =芬=7=5855先第一種情況pQ 2.5x10x1007x10m05x0.95x60= m飛 =49U6w = 49kw第二種情況:3.19解:25m1T6.66 x032V15x 25x50= 0.773.20 解：設(shè)定子半徑 R,轉(zhuǎn)子偏心量為e當(dāng)二葉片處于最上位置時(shí)其密封容積最小,而到達(dá)最下位置時(shí)容積最大假設(shè)不考慮葉片厚度,那么每轉(zhuǎn)一圈,二葉片間的密封容積的吸油量近似為：司戶(hù) +居'一尺一呂口 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈,共有 Z個(gè)密封容積,故排量：f=E司儀+5尸一在7丫 I月. 3汨平均流量：二二式中：(1)設(shè)：限定壓力口調(diào)壓彈簧的初壓力縮量乙一一調(diào)壓彈簧的剛度一三一一反應(yīng)活塞的面積超過(guò)戶(hù)'后,偏心量e減小,設(shè)口口為定子最大偏心量那么偏心量為:女尸-.)4 ° K以2代入1得Q-P線CA二心-零密F-號(hào)(3)=1692w = 1.69kw2.5xWe x31.25xW:0.9x0.855x60式中： 二一：最大流量, -J.=匚 = 2疝iBn日由式3可知:當(dāng)P = P&時(shí),Q = O,g培比=斜率hle-z2 就 EnA在 D B、n、坦.改變彈簧預(yù)緊力即改變A 一定的情況下,斜率與彈簧剛度K成反比,K越大,直線越平X.斜率不變.3.21 解：在BC線上任一點(diǎn)壓力 P對(duì)應(yīng)的