液壓計算題總題庫演示教學(xué)

1、精品文檔精品文檔五、計算題1、某泵輸出油壓為10MPa,轉(zhuǎn)速為1450r/min ,排量為200mL/r,泵的容積效率為vp=0.95,總效率為p=0.9o求泵的輸出液壓功率及驅(qū)動該泵的電機所需功率(不計泵的入口油壓)。解：泵的輸出功率為：Ppqp Ppqtp vpPpVpnp vp 10 200 10 3 1450 0.95Pop 45.9KW6060Pp電機所需功率為：606045.951KW0.92、已知某液壓泵的轉(zhuǎn)速為950r/min ,排量為Vp=168mL/r ,在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實際流量為150L/min ,額定工況下的總效率為0.87,求：(1)液壓泵

2、的理論流量qt；(2)液壓泵的容積效率Yv；(3)液壓泵的機械效率刀m；(4)在額定工況下，驅(qū)動液壓泵的電動機功率Pi；(5)驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)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、已知某液壓泵的輸出壓力為5MPa,排量為10mL/r,機械效率為0.95,容積效率為0.9,轉(zhuǎn)速為1200r/min ,求：(1)液壓泵的總效率

3、；(2)液壓泵輸出功率；(3)電動機驅(qū)動功率。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、如圖，已知液壓泵的輸出壓力pp=10MPa,泵的排量 Vp= 10mL/r,泵的轉(zhuǎn)速 np= 1450r/min,容積效率刀pv=0.9 ,機械效率刀Pm=0.9;液壓馬達的排量VM=10mL/r,容積效率ri mv =0.92,機械效率刀Mm = 0.9,泵出口和馬達進油管路間的壓力損失為0.5MPa,其它

4、損失不計，試求：(1)泵的輸出功率；(2)驅(qū)動泵的電機功率；(3)馬達的輸出轉(zhuǎn)矩；(4)馬達的輸出轉(zhuǎn)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、如圖所示，由一直徑為 d,重量為G的活塞浸在

5、液體中，并在力 F的作用下處于靜止狀 態(tài)。若液體的密度為p ,活塞浸入深度為h,試確定液體在測壓管內(nèi)的上升高度x。解：設(shè)柱塞侵入深度 h處為等壓面，即有(F+G)/(兀 d2/4)= p g(h+x)導(dǎo)出:x=4(F+G)/( p g 兀 d2)-h6、已知液壓馬達的排量VM=250mL/r；入口壓力為 9.8Mpa ;出口壓力為 0.49Mpa ;此時的總效率刀m=0.9;容積效率刀vm=0.92;當(dāng)輸入流量為 22L/min時，試求：(1)液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩(Nm);(2)液壓馬達的輸出功率 (kW);(3)液壓馬達的轉(zhuǎn)速(r/min)。解：(1)液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)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)液壓馬達的輸出功率PMO=A pM - qM - Y! M/612=(9.8 0.49)X 22X 0.9/60=3.07kw(3)液壓馬達的轉(zhuǎn)速nM=qM - r mv/Vm=22X 103X 0.92/250=80.96r/min7、如圖所示三種形式的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D、d,如進入液壓缸的流量為q,壓力為P,若不計壓力損失和泄漏，試分別計算各缸產(chǎn)生的推力、運動速度大小和運動方向。Fp(D2 d2)V答：(a)4;4q(D2 d2);缸體向左運動F - pd2(b

7、)答：4;缸體向右運動24qF pd V (c)答：4; d ；缸體向右運動8、如圖所示液壓回路，已知液壓泵的流量qp=10L/min ,液壓缸無桿腔活塞面積Ai=50cm2,有桿腔活塞面積 A2=25cm2,溢流閥調(diào)定壓力Pp=2.4Mpa ,負載Fl=10000N ,節(jié)流閥通流面積At= 0.01cm2,試分別求回路中活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力。(設(shè)Cd= 0.62, p =870kg/m3,節(jié)流閥口為薄壁小孔。) 答，以題意和圖示得知：因工作壓力： Pp = 2.4MpaFl =10000NPi - Ai=FlPi= Fl/ Ai=10000/(50 X 10-4)=2 MPa節(jié)流

8、閥的壓差：A P = Pi=2 MPaq Cd AT . 0.62 0.01 10 4 . 2 2 10節(jié)流閥的流量：'=8870=4.2 x 10-2 m3 /sqp q 10 10 3/60 4.2 10 2活塞的運動速度：V =A1 =50 10=150cm/min有泵的工作壓力：Pi = Pp = 2 Mpa 活塞的運動速度：V =150 cm/min9、如圖所示兩個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的液壓缸相互串聯(lián)，無桿腔面積Ai=100cm2,有桿腔面積A2=80cm2,液壓缸1輸入壓力Pi=0.9Mpa ,輸入流量qi=12L/min ,不計力損失和泄漏， 試計算兩缸負載相同時(Fi=F2

9、),負載和運動速度各為多少？2V1t V2"FiI 一F2I - I Pi qiF2答：以題意和圖示得知：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，負載為5000 (N);缸1的運動速度1.2 (m/min);缸2的運動速度 0.96 (m/min)。11、如圖所示液壓系統(tǒng)，負載 F,減壓閥的調(diào)整壓力為 Pj,溢流閥的調(diào)整壓力為 Py, Py > Pjo 油缸無桿腔有效面積為 Ao試分析泵的工作壓力由什么值來確定。解：泵的工作壓力 P=012、如圖所示，兩個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，有效作用面積A=100cm2,A2=80cm2,液壓泵的流量 qp=0.2*10-3m3/s, P1=0.9Mpa ,負載F1= 0,不計損失，求液壓缸的 負載F2及兩活塞運動速度 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臺匕 目匕13、如圖所示液壓系統(tǒng)中， 試分析在下面的調(diào)壓回路中各溢流閥的調(diào)整壓力應(yīng)如何設(shè)置, 實現(xiàn)幾級調(diào)壓？解：能實現(xiàn)3級調(diào)壓，各溢流閥的調(diào)整壓力應(yīng)滿足Py1> Py2和Py1 >Py314、分析下列回路中個溢流閥的調(diào)定壓力分別為pYi =3MPa , pY2 =2MPa , pY3=4MPa,問外負載無窮大時，泵的出口

12、壓力各位多少？解：(a) p = 2MPa ; (b) p = 9MPa ; (c) p = 7MPa15、圖示回路，溢流閥的調(diào)整壓力為 5MPa,減壓閥的調(diào)整壓力為壓力為1MPa,其它損失不計，試分析：(1)活塞在運動期間 A、B點的壓力值。(2)活塞碰到死擋鐵后 A、B點的壓力值。(3)活塞空載運動時 A、B兩點壓力各為多少？1.5MPa,活塞運動時負載答：(1) pA=1MPa； pB=1MPa(2) pA=1.5MPa； pB=5MPa(3) pA=0MPa； pB=0MPa3MPa,問下列情況時 A、16、圖示回路，溢流閥的調(diào)整壓力為5MPa,順序閥的調(diào)整壓力為B點的壓力各為多少？p

13、L=4MPa;(1)液壓缸運動時，負載壓力(2) pL=1MPa 時；(3)活塞運動到終點時。答：(1) pA=4MPa; pB=4MPa(2) pA=1MPa； pB=3MPa(3) pA=5MPa； pB=5MPa17、夾緊回路如下圖所示，若溢流閥的調(diào)整壓力p1 = 3Mpa、減壓閥的調(diào)整壓力 p2=2Mpa,試分析活塞空載運動時 A、B兩點的壓力各為多少？減壓閥的閥芯處于什么狀態(tài)？工件夾緊活塞停止運動后，A、B兩點的壓力又各為多少？此時，減壓閥芯又處于什么狀態(tài)？答：當(dāng)回路中二位二通換向閥處于圖示狀態(tài)時，在活塞運動期間，由于活塞為空載運動，并忽略活塞運動時的摩擦力、慣性力和管路損失等，則B

14、點的壓力為零，A點的壓力也為零(不考慮油液流過減壓閥的壓力損失)。這時減壓閥中的先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯處于開口最大位置。當(dāng)活塞停止運動后 B點壓力升高，一直升到減壓閥的調(diào)整壓力2Mpa,并保證此壓力不變，這時減壓閥中的先導(dǎo)閥打開，主閥芯的開口很小。而液壓泵輸出的油液(由于活塞 停止運動)全部從溢流閥溢流回油箱，A點的壓力為溢流閥的調(diào)定壓力 3Mpa。18 .如下圖所示，已知變量泵最大排量VPmax = 160mL/r ,轉(zhuǎn)速nP= 1000r/min ,機械效率rpp=0.9,總效率yp = 0.85;液壓馬達的排量 Vm= 140mL/r ,機械效率YmM = 0.9 ,總效率 中=0.8, 系

15、統(tǒng)的最大允許壓力 P= 8.5Mpa,不計管路損失。求液壓馬達轉(zhuǎn)速nM是多少？在該轉(zhuǎn)速下，液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩是多少？驅(qū)動泵所需的轉(zhuǎn)矩和功率是多少？答：(1)液壓馬達的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩液壓泵的輸出流量p - Vp np T| = V 口-覆1S0X 10-5X 1D00XISlL/min(2)驅(qū)動液壓泵所需的功率和轉(zhuǎn)矩(a)驅(qū)動液壓泵所需的功率(b)驅(qū)動液壓泵的轉(zhuǎn)矩25200x602H xlOOON滋 240 一6m 用2c 0 9g5Mle&。乂10520.9M 帆 24。5”陽tJm =&- = = 0.89液壓馬達的容積效率斗四液壓馬達的轉(zhuǎn)速:當(dāng) =空包=98Qr/min囁 14

16、0X1Q-5液壓馬達輸出的轉(zhuǎn)矩:25x10$ 找 140x10.-乂09 小H = 17045Af»2jt252kW85x10x150x10 x 1000 一療片部09X6CIX10319 .泵和馬達組成系統(tǒng)，已知泵輸出油壓 pp=10MPa ,排量Vp=1 X10 5m3/r,機械效率刀 pm=0.95 ,容積效率刀pv=0.9；馬達排量Vm = 1 X10-5m3/r,機械效率刀mm =0.95 ,容積效率 刀mv=0.9 ,各種損失忽略不計，試求：1)泵轉(zhuǎn)速np為1500r/min時，液壓泵的理論流量 qpt,液壓泵的實際流量 qp； (L/min )2)泵輸出的液壓功率Ppo

17、,所需的驅(qū)動功率 Ppr, (W)3)馬達輸出轉(zhuǎn)速 nm； (r/min)4)馬達輸出轉(zhuǎn)矩Tm； (N.m)5)馬達輸出功率 Pmo。(W)答：1)液壓泵的理論流量為：qpt = Vpnp= 2.5X 104m3/s液壓泵的實際流量為：qp=qpt刀pv = 2.25 X 10 4m3/s2)液壓泵的輸出功率為：Ppo = pp qp = 2250w所需的驅(qū)動功率為：Ppr=Ppo/Y pm Y pv =2632w-1 pm= pp= 10MPa , qm= qp= 2.25 x 10 4m3/s，馬達輸出轉(zhuǎn)速 nm= q m r mv/Vm=1215r/min4) 馬達輸出轉(zhuǎn)矩為：Tm=pm

18、Vmr mm/2 兀=15.13 N.m5) 馬達輸出功率為：Pm = 2Tt Tmnm= 1924w20.某軸向柱塞泵直徑 d=22mm,分度圓直徑 D = 68mm,柱塞數(shù)z =7,當(dāng)斜盤傾角為 a = 2230',轉(zhuǎn)速n=960r/min ,輸出壓力 p=10MPa,容積效率 刀丫=0.95,機械效率tm=0.9時，試求：1）泵的理論流量；（m3/s） 2）泵的實際流量；（m3/s） 3）所需電機功率。（Kw）解：排量：V Dztan a4泵的理論流量：q t nV531.045 10 (m )泵的實際流量：q qt Yv1.2 10 3(m；)1.14 10 3(m/s)所需電

19、需電機的功P 四一11.3（kw）小nm3 .某液壓泵在輸出壓力為6.3MPa時，輸出流量為8.83X 10-4m3/s,這時實測油泵軸消耗功率7Kw ,當(dāng)泵空載卸荷運轉(zhuǎn)時，輸出流量為9.33X10-4m3/s,求該泵的容積效率刀v=?和總效率刀 =?答：以空載流量為理論流量，即qt = 9.33 X 10 4n3/s ,實際流量為 q= 8.83 X 10 4m/s所以打 v=q/q t =0.946據(jù)已知，PO=pq = 5247.9w , Pr=7000w所以刀=Po/ Pr=0.754 .有一徑向柱塞液壓馬達，其平均輸出扭矩 T=24.5Nm,工作壓力p=5MPa,最小轉(zhuǎn)速nmin=2

20、r/min ,最大轉(zhuǎn)速nmax=300 r/min ,容積效率刀丫=0.9,求所需的最小流量和最大流量為多少？解：理論轉(zhuǎn)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,馬達排量 Vm=10X106 m3,供油壓力 pM=10MPa,流量qM =4 x 10 4 m3/s,容積效率打mv=0.95,總效率刀=0.75,求馬達輸出轉(zhuǎn)矩 Tm、轉(zhuǎn)速nM和實際輸出功率 Pm。?馬達輸出扭矩 T=PmX VmX a / (2nt Y mv) =12.57N.m馬達轉(zhuǎn)

21、速 nM=qMX m mJ V m =38r/s=2280rpm馬達輸出功率 FM°=PmX qMx = =3Kw6.液壓泵輸出油壓 P =20MPa,轉(zhuǎn)速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容積效率 V =0.95,總效率r =0.9,求該泵輸出的液壓功率P=?和驅(qū)動該泵的電機功率P電機=?qt Vn q qt v p pq p電機p/7.馬達輸出轉(zhuǎn)矩 TM=170N.m,轉(zhuǎn)速n=2700rpm,排量V=84ml/r,機械效率刀Mm =0.85,容積效率 刀mv =0.9,求馬達所需供油壓力p=環(huán)口流量qM=?TMtTMtqMTmMm pV 2 qMtMVVnMV2 TM

22、t8, 一單桿液壓缸快速向前運動時采用差動連接 流量q=25L/mln ,活塞往復(fù)快速運動的速度都是解：，快退時，壓力油輸入有桿腔。假如泵的輸出0.1m/s,求活塞和活塞桿的直徑：D=? ; d=?v快進q_ d2 40.1 m sv快退q 久 0.1m s(D2d2) 4v快進 v快退聯(lián)立即可求解。9.有一齒輪泵，銘牌上注明額定壓力為10Mpa,額定流量為16L/min，額定轉(zhuǎn)速為1000rpm,拆開實測齒數(shù)z=12,齒寬B=26mm,齒頂圓直徑da=45mm,求：1)泵在額定工況下的容積效率Yv；2)在上述情況下，當(dāng)電機的輸出功率為3.1KW時，求泵的機械效率 pm和總效率刀。da m(z

23、 3) m 3mm理論流量：qt 2 zm2Bn 2.94 10 4（m/S） 17.63（L/in）1）泵在額定工況下的容積 效率：90.73%2）總效率：=:學(xué)86%機械效率：m= / 94.8%10.用一定量泵驅(qū)動單活塞桿液壓缸，已知活塞直徑D=100mm,活塞桿直徑d=70mm,被驅(qū)動的負載Fl=1.2X 105N。有桿腔回油背壓為 0.5Mpa,設(shè)缸的容積效率 Pv=0.99 ,機械效率刀m=0.98 ,液壓泵的總效率 刀=0.9。q (L/min);求：1）當(dāng)活塞運動速度為100mm/s時液壓泵的流量2）電機的輸出功率解：1）液壓泵的流量：P (KW)。(47.6; 13.96)_

24、 22(D d )v4 v電機的輸出功率:p pq/FlVPa= p B=2MPa減壓回路上,Pc= 3MPa,保障了卡緊安全。Pa= p b= p c=011 .如圖所示的夾緊回路中，如溢流閥的調(diào)整壓力py= 5MPa,減壓閥調(diào)整壓力 pj = 3MPa。試分析下列各 種情況，并說明減壓閥閥芯處于什么狀態(tài)。1）當(dāng)泵壓力為5MPa時，夾緊液壓缸使工件夾緊后， A點、B、C點壓力為多少？2）當(dāng)泵壓力由于其它工作缸的快進，壓力降至2MPa時（工件原先處于夾緊狀態(tài)）：這 時，A點、B、C點壓力為多少？3）夾緊缸在未夾緊工件前做空載運動時，A、B、C三點壓力為多少？解：1）此時，減壓閥起減壓作用，閥口

25、減小，出口壓力等于其調(diào)定壓力，即：pB=po=pj = 3MPa而pA=5MPa2）主油路壓力降至 2MPa時，減壓閥不起減壓作用，閥口全開,由于單向閥的作用，分隔了高低壓油路，使3）此時，減壓閥不起減壓作用，閥口全開，12 .圖示進油節(jié)流調(diào)速回路，若油缸面積 Ai=2 X 10 3m2,溢流閥調(diào)定 壓力Pp=3Mpa,泵流量qp=1 X 10 4 m3/s,負載F=4000N ,節(jié)流閥通流面 積At=1 X 10一6m2,流量系數(shù)Cd=0.62，油液密度p =900Kg / m3,略管道 損失，求活塞運動速度v=?和通過溢流閥的流量 qY=?。解：P1=F/A1=2 Mpa；節(jié)流閥壓差A(yù) P=P- P i=1 Mpa ;通過節(jié)流閥流量 qj=CdAT(2 A P/ p )1/2 =2.92 X 10 5 m/S活塞運動速度 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 .圖示回油節(jié)流調(diào)速回路，若液壓缸無桿腔面積A1=60cm2,有桿腔面積 A2=30cm2,溢流閥調(diào)定壓