中南大学液压传动考试练习题

2020/12/1812020/12/1822020/12/183已知一粘度计.D=100mm,d=98mm,l=200mmn=8r/s,T=0.4N·m.求油液的动力粘度μ.V=ωR=2.512m/sT=FfRFf=8N

Ff=μAdu/dyn2020/12/184已知D=120mm,d=119.6mm,L=140mm,μ=0.065PA.s,v=0.5m/s不计油压，求Ｆ2020/12/185φ已知ν＝3*10-5m2/s,ρ=900kg/m3求Ｔ＝？2020/12/1862020/12/187例1

如图所示液压泵的吸油装置，通过油液的流量q=32L/min,吸油管直径d=20mm,，液压泵吸油口距离液面高度h=500mm，油液密度ρ=900kg/m3

，粘度=20×10-6m2/s，不计压力损失，试求液压泵吸油口的真空度。解：吸油管的流速为：油液在吸油管中的流动状态Re=1700<Recr=2000,层流α=2ⅡⅠⅠⅡq2020/12/188Ⅰ-Ⅰ截面h1=0，v1=0，p1=0Ⅱ-Ⅱ截面h2=0.5m，v2=1.7m/s，p2=?，hw=0得：即液压泵吸油口的真空度为7×10-3MPa列伯努力方程ⅡⅠⅠⅡq2020/12/189例2：图为文氏流量计，当水银柱压力计读数h=45mmHg时，不计动能修正系数和能量损失，求通过流量计的水流量。001122hD2D1文氏流量计图解：取断面1-1，D1=200mm；断面2-2，D2=100mm；以中心线为基准0-0，于是，h1=h2=0，又按题意知1=2=1。于是，伯努力方程为根据连续性方程：即2020/12/1810将连续性方程代入伯努力方程整理得001122hD2D1文氏流量计图由静压方程有：2020/12/1811所求的流量为=2.705×10－3（m3/s）=1620（L/min）001122hD2D1文氏流量计图2020/12/18122020/12/1813例1

如右图所示，液体在管内做连续流动，在截面I—I和Ⅱ—Ⅱ处的通流面积分别为A1和A2，测压管读数差为△h，液体的密度为ρ,若不考虑管路内的能量损失，求截面I—I和Ⅱ—Ⅱ处哪一处压力高？为什么?通过管路的流量q为多少?解(1)比较截面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ的压力，由图可见，Ⅰ-Ⅰ截面的测压管读数比和Ⅱ-Ⅱ截面的测压管读数高，这表明Ⅰ-Ⅰ截面比Ⅱ-Ⅱ截面的压力高。理由是：在密闭管内做稳定流动的理想液体的压力能、动能和位能的总和是一定的，并可互相转换。管道水平放置，位置头（位能）相等，所以各截面的动能与压力能互相转换，Ⅰ-Ⅰ截面A1大于Ⅱ-Ⅱ截面A2，即Ⅱ-Ⅱ截面管道细，流速高，动能大，压力能小，而Ⅰ-Ⅰ截面管道粗，流速低，动能小，压力能大，所以Ⅰ-Ⅰ截面的压力比Ⅱ-Ⅱ截面的压力高。2020/12/18142020/12/18152020/12/1816例2

如图所示液压泵的吸油装置，通过油液的流量q=32L/min,吸油管直径d=20mm,，液压泵吸油口距离液面高度h=500mm，油液密度ρ=900kg/m3

，粘度=20×10-6m2/s，不计压力损失，试求液压泵吸油口的真空度。解：吸油管的流速为：油液在吸油管中的流动状态Re=1700<Recr=2000,层流α=2Ⅰ-Ⅰ截面h1=0，v1=0，p1=0Ⅱ-Ⅱ截面h2=0.5m，v2=1.7m/s，p2=?，hw=02020/12/1817得：即液压泵吸油口的真空度为7×10-3MPa列伯努力方程2020/12/1818例3：图为文氏流量计，当水银柱压力计读数h=45mmHg时，不计动能修正系数和能量损失，求通过流量计的水流量。001122hD2D1文氏流量计图解：取断面1-1，D1=200mm；断面2-2，D2=100mm；以中心线为基准0-0，于是，h1=h2=0，又按题意知1=2=1。于是，伯努力方程为根据连续性方程：即2020/12/1819将连续性方程代入伯努力方程整理得001122hD2D1图文氏流量计由静压方程有：2020/12/1820所求的流量为=2.705×10－3（m3/s）=1620（L/min）2020/12/18212020/12/1822例1

某液压马达排量qM

＝250mL/r，入口压力为9.8MPa，出口压力为0.49MPa，其总效率ηM＝0.9，容积轻率ηVM＝0.92，当输人流量QM为22L／min时，求液压马达输出转矩和转速各为多少?解：液压马达的理论流量

QtM=QMηVM=22×0.92L/min=20.24L/min液压马达的实际转速液压马达的进—出口压力差pM=9.8-0.49=9.31MPa液压马达的输出转矩2020/12/1823

例2

已知液压泵输出油压pp＝l0MPa，泵的机械效率ηm

＝0.95，容积效率ηVP

＝0.9，排量qp＝10mL/r，转速nP＝1500r／min；液压马达的排量qM

＝10mL/r，机械效率ηmM

＝0.95，容积效率ηVM

＝0.9，求液压泵的输出功率、拖动液压泵的电动机功率、液压马达输出转速、液压马达输出转矩和功率各为多少?解：(1)液压泵的输出功率1)液压泵的输出流量

QP=qPnηVP=10×10-3×1500×0.9L/min=13.5L/min2)输出功率(2)电动机功率2020/12/1824(3)液压马达的输出转速不计管路中的流量损失，液压马达的输入流量等于液压泵的输出流量，所以液压马达的理论流量：QtM=QPηVM=13.5×0.9L/min=12.15L/min

液压马达转速(4)液压马达的输出转矩(5)液压马达的输出功率PM=PiMηM=PηmMηVM=2.25×0.95×0.9kW=1.92kW2020/12/1825例3

如图所示，已知变量泵最大排量qpmax＝160mL/r，转速nP＝1000r／min，机械效率ηmp＝0.9，总效率ηp＝0.855，液压马达的排量qM＝140mL/r，机械效率ηmM＝0.9，总效率ηM＝0.8，系统的最大允许压力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?解：(1)液压马达的转速和转矩液压泵的输出流量液压马达的容积效率液压马达的转速2020/12/1826液压马达输出的转矩(2)驱动液压泵所需的功率和转矩1)驱动液压泵所需的功率2)驱动液压泵的转矩2020/12/1827

例4

某液压泵的额定流量QH＝32L／min，额定压力pH＝2.5MPa，额定转速nH＝1450r／min，泵的机械效率ηH＝0.85。由实验测得，当泵的出口压力近似为零时，其流量Qt＝35.6L／min。求该泵的容积效率和总效率是多少?

如果在额定压力下泵的转速为500r／min时，估算泵的流量为多少?该转速下泵的容积效率为多少?两种转速下，泵的驱动功率又是多少?

解:(1)泵的容积效率和总效率液压泵出口压力为零时的流量为理论流量，即Qt＝35.6L／min。液压泵的容积效率液压泵的总效率2020/12/1828(2)液压泵的流量和容积效率液压泵的排量于是液压泵的额定转速nH΄＝500r／min时，其理论流量qt′=VnH′=0.025×500L/min=12.5L/min

因为额定压力不变，所以液压泵的容积效率不变，故液压泵的输出流量QH′=Qt′ηV=12.5×0.9L/min=11.25L/min(3)液压泵的驱动功率①nH＝1450r／min时，液压泵的驱动功率

nH΄＝500r／min时，液压泵的驱动功率2020/12/18292020/12/1830

例1

下图为两缸并联液压系统，已知活塞A重8kN，活塞B重4kN，两缸无杆腔活塞面积均为100cm，，溢流阀调整压力为1.5MPa，泵输出流量为5L／min。试分析两缸是否同时运动?计算两缸活塞的运动速度和液压泵的工作压力?说明溢流阀的调整压力是否合理?若溢流阀的调整压力为0.6MPa，系统将是怎样的工作状态?

解：(1)两缸活塞运动情况由于液压系统的压力取决于外负载，因此可求出A、B两缸活塞上升所需工作压力为：

活塞B由于A、B两缸所需工作压力不同，B缸压力小于A缸压力大故B缸活塞先动，当活塞运动到终点，系统压力升高到pA值(即0.8MPa)时，A缸活塞才动。由此可见，两缸活塞的运动状况是：B缸活塞先动，A缸活塞后动，两活塞不可能同时运动。pA=GA/A=8000/(10010-4)Pa=0.8MPa

pB=GA/A=4000/(10010-4)Pa=0.4MPa

活塞A2020/12/1831(2)两活塞的运动速度和液压泵的工作压力活塞B运动时．活塞A不运动，此时液压泵输出流量(不汁损失)全部进入液压缸B，因此活塞B的运动速度vB=Q/A=510-3/(10010-4)m/min=0.5m/min活塞A的运动速度vA=0此时液压泵的工作压力：pP=pB=0.4MPa

活塞B运动到终点，系统压力继续升高，当升高至pA＝0.8MPa时，活塞A运动，这时液压泵输出流量全部进入液压缸A，活塞A的运动速度和液压泵的输出压力：vA=Q/A=510-3/(10010-4)m/min=0.5m/min活塞B的运动速度vB=0此时液压泵的工作压力：pA=pB=0.8MPa2020/12/1832

(3)系统的工作状态由于溢流阀的调整压力pP

＝1.5MPa，高于A、B两缸的工作压力，因此保证了液压泵输出流量能够分别进入A和B两缸，使A和B两缸活塞能够运动，当液压缸A的活塞运动到终点时，系统压力继续升高，直至打开溢流阀，液压泵输出流量通过溢流阀流回油箱，液压泵的压力稳定在溢流阀的调整压力，即pP

＝1．5MPa

若溢流阀的调整压力pP

＝0.6MPa，由于B缸压力pB

＝0.4MPa，低于pP＝0.6MPa，所以B缸能正常工作。然而，由于A缸压力pA

＝0.8MPa，高于pP调定值，因此当B缸活塞运动到终点，系统压力继续升高至pP

＝0.6MPa时，溢流阀打开，液压泵输出流量通过溢流阀流回油箱，此时液压泵的压力稳定在pP

＝0.6MPa的调定压力，不会再升高，所以A缸中活塞因压力不足不能运动。2020/12/1833作业:1.图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸,无杆腔面积A1=100cm2,有杆腔面积A2=80cm2,缸1输入压力p1=0.9MPa,输入Q1