液压传动题目

1、2-1、如图2-4（a）所示U型管测压计内装有水银，U型管左端与装有液体的容器相连，右端开口与大气相通，已知：，容器内液体为水，水银的密度为。（1） （1）    试利用静压力基本方程中等压面的概念，计算A点的相对压力和绝对压力。（2） （2）    又如图2-4（b）所示，容器内装有同样的水，试求A点处的真空度和绝对压力。（3）解：（1）取B-C为等压面（见图2-4a）U形测压计右支 U形测压计右支 因为，所以 =13.6×103×9.81×0.20+9.81×0.3（13.6×10

2、3-103）=63765N/以上所得结果为相对压力，A处的压力为绝对压力0.101+0.064=0.165MPa（2）取B-C为等压面（见图2-4b），压力等于大气压力，故所以=101325-103×9.81×0.15-13.6×103×9.81×0.3=59828Pa0.06MPa以上计算结果为绝对压力，真空度为2-2、如图2-7所示的两种安全阀，阀芯的形状分别为球形和圆锥形，阀座孔直径d=10，钢球和锥阀的最大直径D=15。当油液压力p1=10MPa时，压力油克服弹簧力顶开阀芯而溢油，溢油腔有背压p2=0.5MPa，试求两阀弹簧的预紧力。答

3、：球阀受p1作用向上的力为受p2作用向下的力为列出球阀受力平衡方程式式中为弹簧的预紧力，故锥阀阀芯受力情况和球阀相同。故也相同。2-3.如图2-10所示，液压泵以Q25L/min的流量向液压缸内径D50mm，活塞杆直径d30mm，油管直径d1d215mm，试求活塞的运动速度及油液在进回油管中的流速。解：计算液压缸进、回油管的流速时，不能直接应用连续性方程，因为进油管何回油管已为活塞所隔开。有已知流量可求得进油管流速由进入液压缸的流量可求得活塞运动速度由连续性方程故回油路中流速为题目1在图2-1所示管道中，当油在管道内流动时，用测压计测A、曰两点间的压力损失hw=1.91m油柱。A、B点间距离l

4、=3m，d=20mm，油在管中流速v=1ms，r=920kg/m3。水银的密度r =13600kgm3。试求在管中油流方向不同时，差压计读数值h为多少?油流方向从A一B列出伯努利方程 得 （1）以水银差压计的00为等压面 （2）将式2代人式1，得所以 （2）油流方向从B一A时以水银差压计的00为等压面得： 题目1在图2-1所示管道中，当油在管道内流动时，用测压计测A、曰两点间的压力损失hw=1.91m油柱。A、B点间距离l=3m，d=20mm，油在管中流速v=1ms，r=920kg/m3。水银的密度r =13600kgm3。试求在管中油流方向不同时，差压计读数值h为多少?（1）油流方向从A一B

5、列出伯努利方程 得 （1）以水银差压计的00为等压面 （2）将式2代人式1，得所以 （2）油流方向从B一A时以水银差压计的00为等压面得： 某流量Q=16Lmin的油泵安装在油面以下，如图2-2所示。设所用油液r=917kgm3，粘度n=1lcSt，管径d=18mm。如不考虑油泵的泄漏，且认为油面能相对保持不变(即油箱容积相对较大)。试求不计局部损失时油泵入口处的绝对压力。 解答 (1)求吸油管内油液的流速v(2)求吸油管内液流的雷诺数Re(3)求沿程压力损失pL (4)求油泵人口处的绝对压力p2列出油面II与油泵人口处一两选定断面处的伯努利方程式由于油箱液面为相对静止，故vl=O。以一为基准

6、面，故h2=0。因不计局部损失，故hx=0。则上式变为整理后得即注：取大气压力为p1=105Pa2-3.如图2-10所示，液压泵以Q25L/min的流量向液压缸内径D50mm，活塞杆直径d30mm，油管直径d1d215mm，试求活塞的运动速度及油液在进回油管中的流速。解：计算液压缸进、回油管的流速时，不能直接应用连续性方程，因为进油管何回油管已为活塞所隔开。有已知流量可求得进油管流速由进入液压缸的流量可求得活塞运动速度由连续性方程故回油路中流速为液压泵转速为950rmin，排量Vp=168mL/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150Lmin，额定工况下的总效率为O.8

7、7，试求：1）泵的理论流量。2）泵的容积效率。3）泵的机械效率。4）泵在额定工况下，所需电动机驱动功率。5）驱动泵的转矩。解答1）泵的理论流量2）泵的容积效率3）泵的机械效率4）额定工况下，所需电动机驱动功率5）驱动泵的转矩 已知液压泵的额定压力PH，额定流量qH，忽略管路损失。试说明所示各种情况下，液压泵的工作压力分别为多少（压力计读数）？并说明理由。图3-1解答图a所示，液压泵与油箱直接相连，泵的输出流量全部流回油箱，泵的出口压力为大气压力，其相对压力pp=O，压力计读数为零。图b所示，液压泵输出的压力油，通过节流阀流回油箱。节流阀压差为p，节流阀出口接油箱，因此节流阀进口压力就等于p。而

8、液压泵的出口与节流阀进口相连，所以液压泵出口压力为p，压力计读数值是p。图c所示，液压泵出口与液压缸大腔相连，大腔的压力p=FA，所以泵的出口压力p=FA，即压力计读数是p=FA值。图d所示，液压泵的出口处，既与液压缸的大腔相连，又与油箱相连。由于液压泵的出口处与油箱相连，所以其出口压力为大气压力，压力计的读数为零，因此液压缸大腔的压力也为零，由于压力不足，不能克服负载，活塞不运动。图e所示，液压泵的出口与溢流阀和节流阀的进口相连，液压泵输出的液压油一部分通过节流阀输入给系统；而另一部分流向溢流阀，当溢流阀达到它的调整压力时，方能有溢流作用，因此液压泵的出口压力就是溢流阀的调整压力py，而压力

9、计的示值决定于系统的负载压力，其值为p计=py-p。 图f所示，液压泵的出口与液压马达相连，所以液压泵出口压力不计管路损失就是液压马达入口的压力。液压泵出口的压力 压力计的读数也是 在图4-1(a)所示的液压回路中，所采用的是限压式变量叶片泵。图(b)示出了该泵调定的流压特性。调速阀调定的流量为Q2=2.5Lmin，液压缸两腔的有效作用面积A1=50cm2、A2=25cm2。在不考虑任何损失时，试计算：(1)液压缸左腔的压力pl；(2)当负载FL=0时的p2；(3)当负载FL =9000N时的p2。图4-1解答(1)左腔的压力pl因 故由流压特性曲线可查得(2) FL=0时的p2(3) FL

10、=9000N时的p2图4-2为两个相同的液压缸串联，它们的无杆腔有效工作面积A1=80cm2，有杆腔的有效工作面积A2=50cm2。输入油液压力p=600kPa，输入的流量q=12Lmin，求如果两缸的负载F1=2F2时，两缸各能承受多大的负载（不计一切损失）？活塞的运动速度各为多少？若两缸承受相同的负载（即F1=F2），那么该负载的数值为多少？若缸1不承受负载（即F1=O），则缸2能承受多大的负载？解答（1）两缸的负载为F1=2F2时活塞A产生的推力 活塞B产生的推力 当F1=2F2时， 又 （液压泵出口压力）所以活塞B承受的负载 活塞A承受的负载活塞的运动速度（2）两缸的负载F1=F2时则

11、 于是 （3）当F1=0时则 图5-1中各溢流阀的调整压力p1=5MPa，p2=3MPa，p3=2MPa。问外负载趋于无穷大时，泵的工作压力如何？图5-1解答当外负载趋于无穷大时，液压泵输出的全部流量，通过溢流阀溢回油箱。 当二位二通阀断电时，因溢流阀外控口被堵死，泵出口压力决定于p1，即p1=5MPa。 当二位二通阀通电时，溢流阀外控口被接通，泵出口压力决定于远程调压阀的最小调整压力，即p2=2MPa。题目2图5-2所示为夹紧回路，溢流阀的调整压力p1= 5MPa，减压阀的调整压力p2=2.5MPa，试分析活塞快速运动时，A、B两点的压力各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？工件夹紧后，A、B

12、两点的压力各为多少？减压闷的阀芯又处于什么状态？图5-2解答 1.主油路无负载1）夹紧液压缸活塞快速运动此时夹紧液压缸不受力，若忽略一切损失，夹紧液压缸的压力p=O，因此B点的压力pB=0，A点的压力等于B点压力加上减压阀的压差，即PA=p（p为减压阀的压差）。此时减压阀的阀芯处于开度最大的位置。2)工件夹紧之后液压缸受力，液压缸内的压力等于减压阀的调整压力p2，因此B点的压力pB=2.5MPa。A点压力等于溢流阀的调整压力p1，即pA=5MPa。此时减压闷的阀芯处于开度为零（关闭阀的开口状态）。2.主油路有负载1）夹紧液压缸活塞快速运动A点压力pA随主油路负载而变化。负载大，则压力高；负载小

13、，则压力低。面B点的压力pB=0（因夹紧液压缸无负载）。减压阀的阀芯处于开度最大的位置。2）工件夹紧之后夹紧液压缸受力，液压缸内的压力等于减压阀的调整压力p2，因此B点压力pB=p2=2.5MPa。A点压力等于溢流阀的调整压力，即PA=p1=5MPa。减压阀的阀芯处于开度为零状态。如图5-3所示的液压回路。已知液压缸的有效工作面积分别为Al=A3=100cm2，A2=A4=50cm2，当最大负载FL1=14×103N，FL2=4250N，背压力p=1.5×105Pa。节流阀2的压差p=2×105Pa时，试问：(1)A、B、c各点的压力(忽略管路损失)各是多少？(2

14、)对阀1、2、3最小应选用多大的额定压力？(3)快进速度vl=3.5×10-2ms，快进速度v2=4×10-2ms时，各阀的额定流量应选用多大？(4)试选定阀1、2、3的型号(由液压传动设计手册或产品样本中查选)。(5)试确定液压泵的规格、型号(由液压传动设计手册或产品样本中查选)。图5-3解答(1)求A、b、c各点的压力(2)阀l、2、3的额定压力按系统的最高工作压力16×105Pa作为各阀的额定压力。待阀1、2、3的具体型号确定后，应使其额定压力值16×105Pa。(3)计算流量Q节流阀的过流量QT减压阀的过流量QJ溢流阀的过流量QY选用各阀的额定流

15、量为：节流阀25Lmin；减压阀25Lmin；溢流阀63Lmin。(4)确定阀l、2、3的型号 阀的型号应根据阀的额定压力和额定流量选用：节流阀为L-63，减压阀为J-63，溢流阀为P-B63(广州机床研究所系列)。(5)选定液压泵选定液压泵的型号应满足回路中流量和压力的要求。故选定齿轮泵CB-B50(广州机床研究所系列)。图7-1中A、B两液压缸的有杆腔面积和无杆腔的面积分别均相等，负载F1>F2，如不考虑泄漏和摩擦等因素，试问两液压缸如何动作？运动速度是否相等？如节流阀开度最大，压降为零，两液压缸又如何动作？运动速度有何变化？将节流阀换成调速阀，两液压缸的运动速度是否相等？ （a）

16、（b）图7-1解答（1）两缸动作顺序及其运动速度对于图示回路，均是B缸先动，B缸运动到终点后，A缸开始运动。其理由如下： 对于图a所示的出口节流调速回路而言，根据力平衡方程式: pyAl=F1+pAA2 pyAl=F2+pBA2可知: 出口节流调速回路，进油腔压力，即无杆腔压力始终保持为溢流阀的调整压力值py，故平衡状态时，当F1>F2，则pB>pA，负载小的活塞运动产生的背压力高；这个背压力（即pB）又加在A缸的有杆腔，这样使A缸的力平衡方程变为： pyAl=F1+pBA2由于 pB>pA所以 py> py这表明，A液压缸无秆腔要求的进油压力大于溢流阀的调定值，使A液

17、压缸不能运动，直至B液压缸运动到终点后，背压力减小到pA值，A液压缸才能开始运动。因此，当F1>F2时，B液压缸先动，到达终点后，A液压缸才开始运动。 通过节流阀的流量方程（薄壁节流口），可知：B液压缸运动速度 A液压缸运动速度 流量系数C，节流阀通流截面AT，无杆腔面积A2均一定。由于pB>pA，所以vB>vA。对于图b所示进口节流调速回路而言，负载大小决定了液压缸左腔压力，可知：A液压缸的工作压力 B液压缸的工作压力 由于F1>F2，所以pA>pB。正由于这种原因，B液压缸先动，待它到达终点停止运动后，A液压缸才能运动。 流过节流阀至两缸的流量分别为： 和 由

18、于pA>pB，所以qTA<qTB，则有：vB>vA。（2）节流阀开度最大，压降为零时，两液压缸的动作顺序及其运动速度 由于此时F1>F2，B液压缸所需压力低于A液压缸所需压力，所以B液压缸先动，运动到终点后，待压力升至到A液压缸所需压力时，A液压缸动作。 由于液压泵输出的流量一定，A和B液压缸的A1面积相等，所以A、B两液压缸的运动速度都相等。（3）将节流阀换成调速阀时两液压缸的运动速度 因有调速阀中的定差减压阀的作用，负载变化能使调速阀输出流量稳定，所以vB=vA。具体地说，对图a所示回路，；对图b所示回路，。如图7-2所示的液压系统中，两缸的有效工作面积Al=A2=

19、lOOcm2，泵的流量Qp=40Lmin，溢流阀的调定压力pY=4MPa，减压阀的调定压力pJ=2.5MPa，若作用在液压缸1上的负载FL分别为0、15×103N、43×103N时，不计一切损失，试分别确定两缸在运动时、运动到终端停止时，各缸的压力、运动速度和溢流流量。图7-2解答(1) FL =0 液压缸1(2DT通电)和液压缸2向右运动时：液压缸的工作压力液压缸的运动速度溢流量 液压缸l、2运动到终端停止时：液压缸1的工作压力 液压缸2的工作压力 液压缸I、2的运动速度 溢流量 (不考虑先导式减压阀导阀的泄漏时)。(2) FL =15×103N液压缸l、2运动时：因液压缸2无负载，故先动。此时工作压力速度液压缸2到终端后，缸l再动。此时：因减压阀没工作，故 溢流量 液压缸1、2运动到终端停止时：(3)