液压与气压传动习题库及参考答案填空题1液压传动的工作原理

(3)电动机驱动功率。 解:(1)η=ηVηm=0.95×0.9=0.855

(2)P=pqηv/60=5×10×1200×0.9/(60×1000)= 0.9kW (3)Pi=P/η=0.9/(0.95×0.9)=1.05kW

4、如图,已知液压泵的输出压力pp=10MPa,泵的排量VP=10mL/r,泵的转速nP=1450r/min,容积效率ηPV=0.9,机械效率ηPm=0.9;液压马达的排量VM=10mL/r,容积效率ηMV=0.92,机械效率ηMm=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; (3)马达的输出转矩; (4)马达的输出转速;

解:(1)Ppo=ppqp=ppVpnpηPV=10×10×10×1450×0.9/60=2.175KW (2)PPi=PPo/ηp= PPo/(ηPVηMm)=2.69KW

PM=PP?ΔP=10?0.5=9.5MPa

(3)TM=pMVMηVM/2π=9.5×10×0.9/2π=13.6Nm

(4)nM=-npVpηPVηMV/VM=1450×10×0.9×0.92/10=1200.6r/min

5、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ρ,活塞浸入深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度x。

?3

解:设柱塞侵入深度h处为等压面,即有

(F+G)/(πd2/4)=ρg(h+x)

导出:x=4(F+G)/(ρgπd2)?h 6、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ηM=0.9;容积效率ηVM=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=1/2π·ΔpM·VM·ηMm=1/2π×(9.8-0.49)×250×

0.9/0.92=362.4N·m

(2)液压马达的输出功率

PMO=ΔpM·qM·ηM/612=(9.8-0.49)×22×0.9/60=3.07kw (3)液压马达的转速

nM=qM·ηMV/VM=22×103×0.92/250=80.96r/min

7、下图为两结构尺寸相同的液压缸,A1=100cm2,A2=80cm2,p1=0.9Mpa,q1=15L/min。若不计摩擦损失和泄漏,试求:

(1)当两缸负载相同(F1=F2)时,两缸能承受的负载是多少? (2)此时,两缸运动的速度各为多少?

解:列方程:

?P1?A1?P2?A2?F2?P2?A1?F2 ??F1?F2?联合求解得p2=0.5MPa,F1=F2=5000N

v1=q1/A1=0.025m/s;v2A1=v1A2,v2=0.020m/s

8、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。

ddDDdDPPqPqqa)b)C) 答:(a)

F??4p(D?d)22V? ;

4q?(D2?d2) ;缸体向左运动 4q?d2 ;缸体向右运动

(b)答:

F??4pd2 ;

V?(c)答:

F??4pd2 ;

V?4q?d2 ;缸体向右运动

9、如图所示液压回路,已知液压泵的流量qp=10L/min,液压缸无杆腔活塞面积A1=50cm2,有杆腔活塞面积A2=25cm2,溢流阀调定压力PP=2.4Mpa,负载FL=10000N,节流阀通流面积AT= 0.01cm2,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,ρ= 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 = 2.4Mpa FL =10000N P1·A1=FL

P1= FL/ A1=10000/(50×10-4)=2 MPa 节流阀的压差:ΔP = P1=2 MPa

节流阀的流量:

q?CdAT2?P?=0.62?0.01?10?42?2?106870=4.2×10-2 m3 /s

qp?q

活塞的运动速度:V =

A1

10?10?3/60?4.2?10?250?10?4= =150cm/min

有泵的工作压力:PⅠ= PP = 2 Mpa 活塞的运动速度:V =150 cm/min

10、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A1=100cm2,有杆腔面积A2=80cm2,液压缸1输入压力P1=0.9Mpa,输入流量q1=12L/min,不计力损失和泄漏,试计算两缸负载相同时(F1=F2),负载和运动速度各为多少?

1A1P1A2v12F1v2F2q1P2 答:以题意和图示得知:

P1·A1=F1+P2·A2 P2·A1=F2

因:F1=F2 所以有:P1·A1 = P2·A2+P2·A1

P1?A10.9?100?10?4??4A?A(100?80)?1012故:P2== 0.5(MPa)

F1=F2= P2·A1=0.5×100×10-4×106=5000(N)

V1=q1/A1= (10×10-3)/ (100×10-4)=1.2(m/min) q2=V1·A2

V2= q2/ A1= V1·A2/ A1=0.96(m/min) 因此,负载为5000(N);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Pj,溢流阀的调整压力为Py,Py > Pj。 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=0

12、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*10/100*10=0.02 m/s

V2=q2/ A2=0.02*80*10-4/100*10-4=0.16 m/s P2=F2/ A1

P1 A1= P2 A2+F1

F1=0;P2= P1 A1 /A2=1.125MPa F2= P2 A1=112.5N 13、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?

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解:能实现3级调压, 各溢流阀的调整压力应满足Py1> Py2和Py1 >Py3

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