液压计算题.docx

液压计算题.docx

《液压计算题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压计算题.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

液压计算题

七、计算题

1．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α=22°30′，转速n=960r/min，输出压力p=10MPa，容积效率ηv=，机械效率ηM=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）（0.0012；0.00114；）

2．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（m3/s）（×10-6；170×10-6）

3．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1000r/m，拆开实测齿数z=12，齿宽B=26mm，齿顶圆直径De＝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（%）。

；、86）

4.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∑R=×105N。

有杆腔回油背压为，设缸的容积效率ηv=，机械效率ηm=，液压泵的总效率η=。

求：

1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量（l/min）；2）电机的输出功率（kW）。

；

5．有一液压泵，当负载压力为p＝80×105Pa时，输出流量为96l/min，而负载压力为100×105Pa时，输出流量为94l/min。

用此泵带动一排量V=80cm3/r的液压马达，当负载扭矩为120Ｎ.ｍ时，液压马达机械效率为，其转速为1100r/min。

求此时液压马达的容积效率。

（%）（）

6．增压缸大腔直径D=90mm，小腔直径d=40mm，进口压力为p1＝63×105Pa，流量为q1=0.001m3/s，不计摩擦和泄漏，求出口压力p2和流量q2各为多少（MPa、m3/s）（；0.198×10-3）

7．在图示液压系统中，泵的额定压力为ps＝25×105Pa，流量q=10l/min，溢流阀调定压力py＝18×105Pa，两油缸活塞面积相等，A1=A2=30cm2，负载R1=3000N，R2=4200N其他忽略不计。

试分析：

1）液压泵启动后两个缸速度分别是多少（m/s）；2）各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少（W）。

（.056、.056；168、235、300）

8．如图所示，如果液压缸两腔的面积A1=100cm2，A2=40cm2，泵的供油量q=40l/min，供油压力p＝20×105Pa，所有损失均忽略不记，试求：

1）液压缸在该工况下可能产生的最大推力（N）；2）差动快进管内允许流速为4m/s，管径d应选多大（mm）（12000；18）

9．如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力py＝50×105Pa，减压阀调整压力pj＝25×105Pa。

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50×105Pa时，夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、C点压力为多少（105Pa）2）当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至pb＝15×105Pa时（工件原先处于夹紧状态）：

这时，A点、C点压力各为多少（105Pa）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（105Pa）（25、25；15、25；0、0、0）

10．如图所示的回路采用进油路与回油路同时节流调速。

采用的节流阀为薄壁小孔型，两节流阀的开口面积相等，f1=f2=0.1cm2，流量系数Cd=，液压缸两腔有效面积A1=100cm2，A2=50cm2，负载R=5000N，方向始终向左。

溢流阀调定压力py＝20×105Pa，泵流量q=25l/min。

试求活塞往返运动速度各为多少（m/s），两者有可能相等否（.036；.036；有可能）

11．在图示的回路中，液压缸两腔面积A1=100cm2，A2=50cm2，当缸的负载F从0变化到30000N时，缸向右运动速度保持不变，调速阀最小压差△p＝5×105Pa，试求：

1）溢流阀最小调定压力py为多少（调压偏差不考虑）（105Pa）2）负载F=0时泵工作压力是多少（105Pa）3）缸可能达到的最高工作压力是多少（105Pa）（；65；65）

12．图示为某专用液压铣床的油路图。

泵输出流量qp=30l/min，溢流阀调定压力py＝24×105Pa，液压缸两腔有效面积A1=50cm2，A2=25cm2，切削负载Ft=9000N，摩擦负载Ff=1000N切削时通过调速阀的流量为qT=1.2l/min，若元件的泄漏和损失忽略不计。

试求：

1）活塞快速接近工件时，活塞的运动速度v1（cm/s）及回路的效率η1；（%）2）当切削进给时，活塞的运动速度v2（cm/s）及回路的效率η2。

（%）（10、100；、）

13．在图示的回路中，变量泵的转速np=1200r/min，排量Vp=0～8cm3/r；安全阀调定压力py＝40×105Pa，变量马达排量VM=4～12cm3/r。

试求：

马达在不同转速nM=200、400、1000、1600r/min时，该调速装置可能输出的最大转矩T（Ｎ.ｍ）和最大功率P是多少（Ｗ）、160；、320；、640；、640）

14．图（a）为限压式变量泵及调速阀组成的联合调速回路，图（b）为限压式变量泵的特性曲线。

调速阀正常工作时所需压差为5×105Pa，背压阀调定值为4×105Pa，活塞两腔有效面积A1=50cm2，A2=25cm2，在调速阀通过流量为5l/min时，试求：

1）缸能克服多大负载阻力；（N）2）如需推动14000N的负载，其他条件不变，应将泵特性曲线调成何种形状系统效率最高（画出特性曲线图）。

（9000；图示黑线所示，调整压力调节螺钉即可）

15．将二个减压阀串联成图示系统。

取py＝45×105Pa，pj1＝35×105Pa，pj2＝20×105Pa，活塞运动时，负载Ｆ=1200Ｎ，活塞面积A=15cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。

试确定：

1）活塞在运动时和到达终端位置，A，B，C各点处的压力等于多少（105Pa）2）若负载阻力增加到Ｆ=4200Ｎ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A，B，C各点的压力为多少（105Pa）（运动时8、8、8，终端35、45、20；35、45、20）

16．在图示系统中。

A1=80cm2，A2=40cm2，立式缸活塞与运动部件自重FG=6000N，活塞在运动时的摩擦阻力Ff=2000N，向下工作进给时工件负载Ｒ=24000N，系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑。

试求：

1）顺序阀的最小调定压力为多少（105Pa）2）溢流阀的最小调定压力为多少（105Pa）（≥10；≥30）

17．图示的系统中，缸I为进给缸，活塞面积A1=100cm2，缸II为辅助装置缸，活塞面积A2=50cm2。

溢流阀调整压力py＝40×105Pa，顺序阀调整压力px＝30×105Pa，减压阀调整压力pj＝15×105Pa，管道损失不计，要求：

1）辅助缸II工作时可能产生的最大推力为多少（N）2）进给缸I要获得稳定的运动速度且不受辅助缸负载的影响，缸I允许的最大推力Ｒ1应为多少（N）（7500；25000）

18．泵和马达组成系统，已知泵输出油压pp＝100×105Pa，排量Vp=10cm3/r，机械效率ηmp=，容积效率ηvp=；马达排量VM=10cm3/r，机械效率ηmM=，，容积效率ηvM=，泵出口处到马达入口处管路的压力损失为5×105Pa，泄漏量不计，马达回油管和泵吸油管的压力损失不计，试求：

1）泵转速为1500r/min时，所需的驱动功率Prp；（W）2）泵输出的液压功率Pop；（W）3）马达输出转速nM；（r/min）4）马达输出功率PM；（W）5）马达输出转矩TM。

（Ｎ.ｍ）（2632、2250；1215；1828、）

19．在图示的液压系统中，液压缸活塞直径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，活塞及负载的总重量FG=15000N，提升时要求在内均匀地达到稳定上升速度v=6m/min，停止时活塞不能下落，若不计损失，试确定溢流阀及顺序阀的调整压力。

（105Pa）（40；）

20．如图示液压回路，已知溢流阀的调定压力为py＝50×105Pa，顺序阀的调定压力为px＝30×105Pa，液压缸1的有效面积A=50cm2，，负载F=10000N。

当两换向阀处于图示位置时，试求活塞1运动时和活塞1运动到终端后，A、B两处的压力各为多少（105Pa）又当负载F=20000N时，A、B两处的压力各为多少（105Pa）（管路压力损失不计）（30、20，50、50；40、40）

21．图示液压系统，液压缸的有效面积A1=A2=100cm2，缸I负载F=35000N，缸II运动时负载为零。

不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。

溢流阀，顺序阀和减压阀的调定压力分别为py＝40×105Pa、px＝30×105Pa、pj＝20×105Pa，求在下列三种工况下A、B、C处的压力。

（105Pa）1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；2）1DT得电，液压缸I活塞运动时及活塞运动到终点停止运动时；3）1DT失电，2DT得电，液压缸II活塞运动时及碰到挡块停止运动时。

（40、40、20；35、35、20，40、40、20；0、不定、0，40、40、20）

22．如图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100cm2，A2=80cm2，输入的压力p1＝18×105Pa，输入的流量q=16l/min，所有损失均不考虑，试求：

1）当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载L为多少；（N）2）当两缸的负载不相等时，计算L1max和L2max的数值；（N）3）两缸的活塞运动速度各是多少（m/min）（10000；18000、22500；、）

23．图示系统中，缸的两腔面积为A1＝2A2＝100cm2，泵和阀的额定流量均为qs＝10l/min，溢流阀的调定压力py＝35×105Pa，在额定流量下通过各换向阀的压力损失相同△pn＝2×105Pa，节流阀流量系数Cd＝，油液密度ρ＝900kg/m3。

若不计管道损失，并认为缸的效率为100％。

计算：

1）差动快进时，流过换向阀1的流量（l/min）；2）差动快进时，泵的工作压力（105Pa）；3）负载R＝30000N、节流阀开口面积f＝0.01cm2时活塞运动速度（m/s）和回路效率ηc（%）（此时不计换向阀的压力损失）。

（20；20；×10-3、）

24．图示液压系统中，已知泵1的流量qp1=16l/min，泵2的流量qp2=4l/min，液压缸两腔的工作面积A1＝2A2＝100cm2，溢流阀调定压力py＝，卸载阀调定压力px＝1Mpa，工作负载F=20000N，节流阀为薄壁小孔，流量系数Cd=，油液密度ρ＝900kg/m3。

不计泵和缸的容积损失，不计换向阀、单向阀及管路的压力损失，求：

1）负载为零时活塞的快进速度v（m/min）；2）节流阀开口面积a=0.01cm2活塞运动速度v1（m/min）及泵的出口压力pp（MPa）；3）节流阀开口面积a=0.06cm2活塞运动速度v1（m/min）及泵的出口压力pp（MPa）。

（2；、；、

25．计算基准状态下空气的密度（kg/m3）。

（气体常数R=287J/，压力为×105Pa）（

26．p0=6×105Pa，T0=20℃,阀的最小截面积A=5×10-5m2，问容积为V=0.01m3的容器，从初始压力pH=1×105Pa（绝对压力）充到p0所需的时间（s）。

（

27．为测定一气阀有效截面积，在V=100L的容器内充入压力p1=（相对），温度为20℃的空气，通过一测试阀将罐内空气放入大气，放气后罐内剩余压力p2=（相对），放气时间。

试求此被测阀有效截面积（mm2）。

（）

28．单作用气缸内径D=0.125m，工作压力p=，气缸负载率η=，复位弹簧刚度Cf=2000N/m，弹簧预压缩量为50mm，活塞的行程S=0.15m，求此缸的有效推力（N）。

（11866）

29．单杆作用气缸内径D=0.125m，活塞杆直径为d=32mm，工作压力p=，气缸负载率η=，求气缸的推力和拉力。

如果此气缸内径D=80mm，活塞杆径d=25mm，工作压力p=MPa，负载率不变，其活塞杆的推力和拉力各为多少（N）（2760、2579；1000、907）

30．当气源及室温均为15℃时，将压力为（绝对）的压缩空气通过有效界面积S=30mm2的阀口，充入容积V=85L的气罐中，压力从上升到时，充气时间（s）及气罐的温度（℃）为多少当温度降至室温后罐内压力（Mpa）为多少如从大气压开始充气的情况又将如何（、125；；、、）

分析题：

8．如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力，py1=20×105Pa，py2=40×105Pa。

溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少。

解：

电磁铁1DT－2DT－pA=0pB=0

1DT+2DT－pA=0pB=20×105Pa

1DT－2DT+pA=40×105PapB=40×105Pa

1DT+2DT+pA=40×105PapB=60×105Pa

当两个电磁铁均吸合时，图示两个溢流阀串联，A点最高压力由py2决定，pA＝40×105Pa。

由于pA压力作用在溢流阀1的先导阀上（成为背压），如果要使溢流阀1的先导阀保持开启工况，压力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力py1＝20×105Pa以外，尚需克服背压力pA＝40×105Pa的作用，故泵的最大工作压力：

pB＝py1+pA＝（20+40）×105=60×105Pa。

13．在图示的夹紧系统中，已知定位压力要求为10×105Pa，夹紧力要求为3×104Ｎ，夹紧缸无杆腔面积Ａ1=100cm，试回答下列问题：

1）A，B，C，D各件名称，作用及其调整压力；2）系统的工作过程。

解：

1）A为内控外泄顺序阀，作用是保证先定位、后夹紧的顺序动作，调整压力略大于10×105Pa；

B为卸荷阀，作用是定位、夹紧动作完成后，使大流量泵卸载，调整压力略大于10×105Pa；

C为压力继电器，作用是当系统压力达到夹紧压力时，发讯控制其他元件动作，调整压力为30×105Pa

D为溢流阀，作用是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30×105Pa。

2）系统的工作过程：

系统的工作循环是定位—夹紧—拔销—松开。

其动作过程：

当1DT得电、换向阀左位工作时，双泵供油，定位缸动作，实现定位；当定位动作结束后，压力升高，升至顺序阀A的调整压力值，A阀打开，夹紧缸运动；当夹紧压力达到所需要夹紧力时，B阀使大流量泵卸载，小流量泵继续供油，补偿泄漏，以保持系统压力，夹紧力由溢流阀D控制，同时，压力继电器C发讯，控制其他相关元件动作。

5．如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路，说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。

解：

液压马达在工作时，溢流阀5起安全作用。

制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性还要继续旋转，故产生液压冲击，溢流阀1，2分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力，起制动缓冲作用。

另一方面，由于液压马达制动过程中有泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀3和4从油箱向回路补油。