液压计算题总题库演示教学

1、精品文档精品文档五、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vp=0.95,总效率为p=0.9o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：Ppqp Ppqtp vpPpVpnp vp 10 200 10 3 1450 0.95Pop 45.9KW6060Pp电机所需功率为：606045.951KW0.92、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

2、的理论流量qt；(2)液压泵的容积效率Yv；(3)液压泵的机械效率刀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To解：(1) qt=Vn=950X 168+ 1000=159.6L/min(2)刀 v=q/qt=150/159.6=0.94 ;(3)刀 m=0.87/0.94=0.925(4) Pi=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：(1)液压泵的总效率

3、；(2)液压泵输出功率；(3)电动机驱动功率。解：(1) Y = Y V Y1 m=0.95 X 0.9=0.855(2) P=pqr v/60=5 X 10X 1200X0.9/(60 乂 1000)= 0.9kW(3) Pi=P/r =0.9/(0.95 X 0.9)=1.05kW4、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,容积效率刀pv=0.9 ,机械效率刀Pm=0.9;液压马达的排量VM=10mL/r,容积效率ri mv =0.92,机械效率刀Mm = 0.9,泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa,其它

4、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=ppVpnpr pv=10X 10X 10-3X 1450X 0.9/60=2.175KW(2) Ppi=Ppo/ p= Ppc/( y pv y1 Mm)=2.69KWPm=Pp- A P=10-0.5=9.5MPa(3) Tm=pmVm y vm/2 兀=9.5X 10X 0.9/2 兀=13.6Nm(4) nM=npVpri pv mv/Vm=1450X 10X0.9X 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

5、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,试确定液体在测压管内的上升高度x。解：设柱塞侵入深度 h处为等压面，即有(F+G)/(兀 d2/4)= 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 ;此时的总效率刀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 p

6、M Vm 刀 Mm=1/2 Tt X (9.8 0.49)X250 X 0.9/0.92=362.4N m -(2)液压马达的输出功率PMO=A pM - qM - Y! M/612=(9.8 0.49)X 22X 0.9/60=3.07kw(3)液压马达的转速nM=qM - r mv/Vm=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。Fp(D2 d2)V答：(a)4;4q(D2 d2);缸体向左运动F - pd2(b

7、)答：4;缸体向右运动24qF pd V (c)答：4; d ；缸体向右运动8、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Ai=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, 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 =10000NPi - Ai=FlPi= Fl/ Ai=10000/(50 X 10-4)=2 MPa节流

8、阀的压差：A P = Pi=2 MPaq Cd AT . 0.62 0.01 10 4 . 2 2 10节流阀的流量：'=8870=4.2 x 10-2 m3 /sqp q 10 10 3/60 4.2 10 2活塞的运动速度：V =A1 =50 10=150cm/min有泵的工作压力：Pi = Pp = 2 Mpa 活塞的运动速度：V =150 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=100cm2,有杆腔面积A2=80cm2,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

9、),负载和运动速度各为多少？2V1t V2"FiI 一F2I - I Pi qiF2答：以题意和图示得知：Pi - Ai=Fi+P2 - A2P2 - Al = F2因：Fi=F2 所以有：Pi Ai = P2 - A2+P2 - Ai4Pi A 0.9 100 10故：P2=2(100 80) 10 4 = 0.5 (MPa)Fi=F2= P2 - Ai=0.5X 100X 10-4X 106=5000 (N)V i=qi/Ai=(10 x 10-3)/(100 x 10-4)=1.2 ( m/min )q2=V 1 - A2V 2= q2/ A1= V1 - A2/ A1=0.9

10、6 (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 > Pjo 油缸无杆腔有效面积为 Ao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=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

11、.2*103/100*10-4=0.02 m/sV 2=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=112.5N台匕 目匕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, 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pYi =3MPa , pY2 =2MPa , pY3=4MPa,问外负载无穷大时，泵的出口

12、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？1.5MPa,活塞运动时负载答：(1) pA=1MPa； pB=1MPa(2) pA=1.5MPa； pB=5MPa(3) pA=0MPa； pB=0MPa3MPa,问下列情况时 A、16、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa,顺序阀的调整压力为B点的压力各为多少？p

13、L=4MPa;(1)液压缸运动时，负载压力(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

14、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。18 .如下图所示，已知变量泵最大排量VPmax = 160mL/r ,转速nP= 1000r/min ,机械效率rpp=0.9,总效率yp = 0.85;液压马达的排量 Vm= 140mL/r ,机械效率YmM = 0.9 ,总效率 中=0.8, 系

15、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p - Vp np T| = V 口-覆1S0X 10-5X 1D00XISlL/min(2)驱动液压泵所需的功率和转矩(a)驱动液压泵所需的功率(b)驱动液压泵的转矩25200x602H xlOOON滋 240 一6m 用2c 0 9g5Mle&。乂10520.9M 帆 24。5”阳tJm =&- = = 0.89液压马达的容积效率斗四液压马达的转速:当 =空包=98Qr/min嗫 14

16、0X1Q-5液压马达输出的转矩:25x10$ 找 140x10.-乂09 小H = 17045Af»2jt252kW85x10x150x10 x 1000 一疗片部09X6CIX10319 .泵和马达组成系统，已知泵输出油压 pp=10MPa ,排量Vp=1 X10 5m3/r,机械效率刀 pm=0.95 ,容积效率刀pv=0.9；马达排量Vm = 1 X10-5m3/r,机械效率刀mm =0.95 ,容积效率 刀mv=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

17、,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； (N.m)5)马达输出功率 Pmo。(W)答：1)液压泵的理论流量为：qpt = Vpnp= 2.5X 104m3/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/Y pm Y pv =2632w-1 pm= pp= 10MPa , qm= qp= 2.25 x 10 4m3/s，马达输出转速 nm= q m r mv/Vm=1215r/min4) 马达输出转矩为：Tm=pm

18、Vmr mm/2 兀=15.13 N.m5) 马达输出功率为：Pm = 2Tt Tmnm= 1924w20.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 = 2230',转速n=960r/min ,输出压力 p=10MPa,容积效率 刀丫=0.95,机械效率tm=0.9时，试求：1）泵的理论流量；（m3/s） 2）泵的实际流量；（m3/s） 3）所需电机功率。（Kw）解：排量：V Dztan a4泵的理论流量：q t nV531.045 10 (m )泵的实际流量：q qt Yv1.2 10 3(m；)1.14 10 3(m/s)所需电

19、需电机的功P 四一11.3（kw）小nm3 .某液压泵在输出压力为6.3MPa时，输出流量为8.83X 10-4m3/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9.33X10-4m3/s,求该泵的容积效率刀v=?和总效率刀 =?答：以空载流量为理论流量，即qt = 9.33 X 10 4n3/s ,实际流量为 q= 8.83 X 10 4m/s所以打 v=q/q t =0.946据已知，PO=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=24.5Nm,工作压力p=5MPa,最小转速nmin=2

20、r/min ,最大转速nmax=300 r/min ,容积效率刀丫=0.9,求所需的最小流量和最大流量为多少？解：理论转矩：Tmt -pV22 Tmt53VmL3.08 10 5(m3)pn min V6 / m 3/ q mmin1.1 10 (5 )vq mmaxn maxV1.710 4(m/S)5,马达排量 Vm=10X106 m3,供油压力 pM=10MPa,流量qM =4 x 10 4 m3/s,容积效率打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 Pm。?马达输出扭矩 T=PmX VmX a / (2nt Y mv) =12.57N.m马达转

21、速 nM=qMX m mJ V m =38r/s=2280rpm马达输出功率 FM°=PmX qMx = =3Kw6.液压泵输出油压 P =20MPa,转速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容积效率 V =0.95,总效率r =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=?qt Vn q qt v p pq p电机p/7.马达输出转矩 TM=170N.m,转速n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率刀Mm =0.85,容积效率 刀mv =0.9,求马达所需供油压力p=环口流量qM=?TMtTMtqMTmMm pV 2 qMtMVVnMV2 TM

22、t8, 一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接 流量q=25L/mln ,活塞往复快速运动的速度都是解：，快退时，压力油输入有杆腔。假如泵的输出0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径：D=? ; d=?v快进q_ d2 40.1 m sv快退q 久 0.1m s(D2d2) 4v快进 v快退联立即可求解。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Yv；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 pm和总效率刀。da m(z

23、 3) m 3mm理论流量：qt 2 zm2Bn 2.94 10 4（m/S） 17.63（L/in）1）泵在额定工况下的容积 效率：90.73%2）总效率：=:学86%机械效率：m= / 94.8%10.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，已知活塞直径D=100mm,活塞杆直径d=70mm,被驱动的负载Fl=1.2X 105N。有杆腔回油背压为 0.5Mpa,设缸的容积效率 Pv=0.99 ,机械效率刀m=0.98 ,液压泵的总效率 刀=0.9。q (L/min);求：1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量2）电机的输出功率解：1）液压泵的流量：P (KW)。(47.6; 13.96)_

24、 22(D d )v4 v电机的输出功率:p pq/FlVPa= p B=2MPa减压回路上,Pc= 3MPa,保障了卡紧安全。Pa= p b= p c=011 .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、B、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、B、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、B、C三点压力为多少？解：1）此时，减压阀起减压作用，阀口

25、减小，出口压力等于其调定压力，即：pB=po=pj = 3MPa而pA=5MPa2）主油路压力降至 2MPa时，减压阀不起减压作用，阀口全开,由于单向阀的作用，分隔了高低压油路，使3）此时，减压阀不起减压作用，阀口全开，12 .图示进油节流调速回路，若油缸面积 Ai=2 X 10 3m2,溢流阀调定 压力Pp=3Mpa,泵流量qp=1 X 10 4 m3/s,负载F=4000N ,节流阀通流面 积At=1 X 10一6m2,流量系数Cd=0.62，油液密度p =900Kg / m3,略管道 损失，求活塞运动速度v=?和通过溢流阀的流量 qY=?。解：P1=F/A1=2 Mpa；节流阀压差A P=P- P i=1 Mpa ;通过节流阀流量 qj=CdAT(2 A P/ p )1/2 =2.92 X 10 5 m/S活塞运动速度 v= qj/A i=1.42 X 10-2m/s ;溢流量 qY=qP- q j=7.17 x 10-5 m 3/S。13 .图示回油节流调速回路，若液压缸无杆腔面积A1=60cm2,有杆腔面积 A2=30cm2,溢流阀调定压