液压计算题总题库.docx
《液压计算题总题库.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压计算题总题库.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
液压计算题总题库
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=，总
效率为p=。
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：
电机所需功率为：
2、某液压泵的转速为950r/min，排量为VP=168mL/r，在额定压力和同样转速下，测得
的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为，求：
（1〕液压泵的理论流量qt；
（2〕液压泵的容积效率ηv；
（3〕液压泵的机械效率ηm；
（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T。
解：
〔1〕qt=Vn=950×168÷
（2〕ηv=q/qt=150/=；
（3〕ηm==
（4〕Pi=pq/（60×=；
（5〕Ti=9550P/n=9550×950=852Nm
3、某液压泵的输出压力为5MPa，排量为10mL/r，机械效率为，容积效率为，转速为
1200r/min，求：
（1〕液压泵的总效率；
（2〕液压泵输出功率；
（3〕电动机驱动功率。
解：
〔1〕η=ηVηm=×=
（2〕P=pqηv/60=5×10×1200×（60×1000）=
（3〕Pi=P/η=×=
4、如图，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=，机械效率ηPm=；液压马达的排量VM＝10mL／r，容积效率ηMV=，机械
效率ηMm＝，泵出口和马达进油管路间的压力损失为，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；
-3
解：
〔1〕Ppo=ppqp=ppVpnpηPV=10×10×10×1450×60=
（2〕PPi=PPo/ηp=PPo/（ηPVηMm）=PM=PP-P=10-=
（3〕TM=pMVMηVM/2π=×10×2π=
（4〕nM=-npVpηPVηMV/VM=1450×10××10=min
5、如下图，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。
假设液体的密度为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。
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、液压马达的排量VM=250mL/r；入口压力为；出口压力为；此时的总效率ηM=；容积
效率ηVM=；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×－×250×=·m
〔2〕液压马达的输出功率
PMO=pM·qM·ηM/612=－×22×60=
〔3〕液压马达的转速
nM=qM·ηMV/VM=22×103×250=min
7、如下图三种形式的液压缸，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，假设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。
d
D
d
D
d
D
P
q
Pq
Pq
a）b）C）
答：
〔a〕；；缸体向左运动
（b〕答：
；；缸体向右运动
（c〕答：
；；缸体向右运动
8、如下图液压回路，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=，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=，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=FL=10000N
P1·A1=FL
P1=FL/A1=10000/（50×10-4）=2MPa
节流阀的压差：
P=P1=2MPa
节流阀的流量：
==×10-2m3/s
活塞的运动速度：
V===150cm/min
有泵的工作压力：
PⅠ=PP=2Mpa活塞的运动速度：
V=150cm/min
9、如下图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=，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？
答：
以题意和图示得知：
P1·A1=F1+P2·A2
P2·A1=F2
因：
F=F
所以有：
P·A=P
·A+P·A
1
2
1
1
2
2
2
1
故：
P==〔MPa〕
2
-4
6
F=F=P·A=×100×10
×10=5000〔N〕
1
2
2
1
V1=q1/A1=（10×10-3）/（100
×10-4）=〔m/min〕
q2=V1·A2
V2=q2/A1=V1·A2/A1=〔m/min〕
因此，负载为5000〔N〕；缸1的运动速度〔m/min〕；缸2的运动速度〔m/min〕。
11、如下图液压系统，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、如下图，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=*10-3m3/s，P1=，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/A
1=*10-3/100*10-4=0.02m/s
V2=q2/A
2=*80*10-4/100*10-4=0.16m/s
P2=F2/A
1
P1A1=P2A2+F1
F1=0；P2=P1A1/A2=
F2=P2A1=
13、如下图液压系统中，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？
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
14、分析以下回路中个溢流阀的调定压力分别为pY1=3MPa，pY2=2MPa，pY3=4MPa，问外负载
无穷大时，泵的出口压力各位多少？
解：
〔a〕p=2MPa；〔b〕p=9MPa；〔c〕p=7MPa
15、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调整压力为，活塞运动时负载压力为
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？
答：
〔1〕pA=1MPa；pB=1MPa
（2〕pA=；pB=5MPa
（3〕pA=0MPa；pB=0MPa
16、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，顺序阀的调整压力为3MPa，问以下情况时A、B
点的压力各为多少？
（1〕液压缸运动时，负载压力pL=4MPa；
（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=5MPa
17、夹紧回路如以下图所示，假设溢流阀的调整压力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，那么B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翻开，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．如以下图所示，变量泵最大排量VPmax=160mL/r，转速nP=1000r/min，机械效率ηmp
=，总效率ηp=；液压马达的排量VM=140mL/r，机械效率ηmM=，总效率ηM=，系统
的最大允许压力P=，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
液压马达的容积效率
液压马达的转速：
液压马达输出的转矩：
（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〕驱动液压泵的转矩或
－53
19．泵和马达组成系统，泵输出油压pp＝10MPa，排量Vp=1×10m/r，机械效率ηpm=，
容积效率ηpv=；马达排量Vm=1×10－5m3/r，机械效率ηmm=，，容积效率ηmv=，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，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：
pt
pp
＝×10
－43
q
＝Vn
m/s
－43
液压泵的实际流量为：
qp＝qptηpv＝×10m/s
2）液压泵的输出功率为：
Ppo＝ppqp＝2250w
所需的驱动功率为：
Ppr＝Ppo/ηpmηpv=2632w
∵pm＝pp＝10MPa，qm=qp＝×10
－4
3
m/s
∴马达输出转速nm=qmηmv/Vm=1215r/min
4）马达输出转矩为：
Tm＝pmVmηmm/2π=Ｎ.ｍ
5）马达输出功率为：
Pm＝2πTmnm＝1924w
20．某轴向柱塞泵直径
d
=22，分度圆直径
D
=68
，柱塞数
z
=7，当斜盘倾角为
α
=22°
mm
mm
30′，转速n=960r/min，输出压力p=10MPa，容积效率η
=，机械效率η=时，试求：
1〕泵
v
M
3
的理论流量；〔m/s〕
3
2〕泵的实际流量；〔m/s〕3〕所需电机功率。
〔Kw〕
解：
2
排量：
V
πd
10
5
3
Dztanα
（m
）
4
3
3
泵的理论流量：
qt
nV
10
（m
s
）
3
泵的实际流量：
q
qtηv
103（m
s
）
所需电需电机的功P
pq
11.3（kw）
ηη
v
m
3．某液压泵在输出压力为时,输出流量为×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×10
－43
求该泵的容积效率η
V
m/s,
=?
和总效率η=?
答：
以空载流量为理论流量，即
qt＝×10
－43
－43
m/s，实际流量为
q＝×10m/s
所以ηV=q/qt=
据，PO=pq＝，Pr=7000w
所以η=PO/Pr=
4．有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩T=，工作压力p=5MPa，最小转速nmin=2r/min，
最大转速nmax=300r/min，容积效率ηv=，求所需的最小流量和最大流量为多少？
解：
理论转矩：
Tmt
pV
2
V
2Tmt
105（m3）
p
qmmin
nminV
10
6（m3
）
v
s
qmmax
nmaxV
10
4（m3
）
v
s
5．马达排量Vm=10×10－6m3，供油压力pM=10MPa，流量qM=4×10－4m3/s，容积效率ηmv=，
总效率η=，求马达输出转矩TM、转速nM和实际输出功率PMo？
答：
马达输出扭矩TM=pM×Vm×η/〔2πηmv〕=
马达转速nM=qM×ηmv/Vm=38r/s=2280rpm
马达输出功率PMo=pM×qM×η=3Kw
6．液压泵输出油压P=20MPa,转速n=1450rpm,排量V=100ml/r,
假设容积效率
V=,总效率η
=,求该泵输出的液压功率
P=?
和驱动该泵的电机功率
P电机=?
qtVn
qqtV
Ppq
P电机P/
7．马达输出转矩TM=,转速n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率ηMm=,容积效率ηMV=,求马
达所需供油压力p=?
和流量qM=?
TMt
TM
Mm
TMt
pV
2TMt
2
p
V
qM
qMt
Vn
MV
MV
8．一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接
快退时,压力油输入有杆腔。
假设泵的输出
流量q=25L/mln，活塞往复快速运动的速度都是
0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径：
D=？
；d=？
解：
v快进
q
0.1ms
d24
v快退
q
〔D2
0.1ms
d2〕4
v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ηv；
2〕在上述情况下，当电机的输出功率为时，求泵的机械效率ηm和总效率η。
解：
dam（z
3）
m3mm
理论流量：
qt
2
Bn2.9410
4
（
m3
17.63（
L
2zm
s）
min）
1）泵在额定工况下的容积效率：
v
qs
90.73%
q
2）总效率：
＝psqs
86%
Pr
机械效率：
m＝
94.8%
v
10.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，活塞直径
D=100mm，活塞杆直径
d=70mm，被驱动
的负载F=×10N。
有杆腔回油背压为，设缸的容积效率
η
=，机械效率η=，液压泵的总效
L
5
v
m
率η=。
求：
1〕当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量q〔L/min〕；
2〕电机的输出功率P〔KW〕。
；
解：
1）液压泵的流量：
（D2d2）
qv
4v
2〕电机的输出功率：
Ppq/
FLv
mv
11．如下图的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力
py＝5MPa，减压阀调整压力
pj
＝3MPa。
试分析以下各种情况，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，阀口减小，出口压力等于其调定压力，即：
pB=pC=pj＝3MPa；
而pA=5MPa；
2）主油路压力降至
2MPa时，减压阀不起减压作用，阀口全开，
pA=pB=2MPa，减压回路上，
由于单向阀的作用，分隔了上下压油路，使
pC=3MPa，保障了卡紧平安。
3）此时，减压阀不起减压作用，阀口全开，pA=pB=pC=0
12．图示进油节流调速回路，假设油缸面积
A1=2×10
－32
m，溢流阀调定压
力pP=3Mpa，泵流量qp=1×10
－4
3/
ms，负载F=4000N，节流阀通流面积
AT=1×10－6m2，流量系数Cd=,油液密度ρ=900Kg/m
3，略管道损失,
求活塞运动速度
v=?
和通过溢流阀的流量
q=?
。
Y
解：
P1=F/A1=2Mpa；
节流阀压差
P=P-P1=1Mpa；
通过节流阀流量
qj=CdAT（2P/ρ）1/2=
×10
－5
3
m/S
活塞运动速度
v=qj/A1=×10-2m/s；
溢流量qY=qP-qj=×10-5m3/S。
13．图示回油节流调速回路，假设液压缸无杆腔面积A1=60cm2，有杆腔面积A2=30cm2，溢流阀
调定压力pp=，泵流量qp=10L/min，负载F=10000N，节流阀
通流面积
2
3
AT=0.01cm，流量系数
Cq=,油液密度ρ=870Kg/m，
略管道损失,求:
1〕活塞运动速度V=?
2〕通过溢流阀的流量qY=?
3〕溢流功率损失Pr和节流功率损失PT
4〕回路的效率η
解;
1〕假设节流阀起节流作用，故p1=pp=
又p1A1=p2A2+F
∴p2=
故通过节流阀流量
qj=q2=CqAT（2p2/ρ）1/2=×10－5m3
V
F
又q1=q2A1/A2=4.32L/min
∴上述假设是正确的，故
1）活塞运动速度V=q2/A2=72cm/min=×10-2m/s
2）通过溢流阀的流量qY=qp-q1=5.68L/min
3）
溢流功率损失
Pr=pq=
pY
节流功率损失
PT=p2q2=
4）
回路的效率η=FV/ppqp=30%
14．如图平衡回路，油缸D=100mm，d=70mm，活塞与负载总重量FG=15000N，提升时要求在
升级会员 