液压传动课后习题PPT课件.ppt

例2 1 液压泵装置如图所示 油箱与大气相通 泵吸油口至油箱液面高度为h 试分析液压泵正常吸油的条件 1 解设以油箱液面为基准面 取油箱液面1 1和泵进口处截面2 2列伯努利方程 即 式中p1 大气压 pa h1 0 h2 h v1 v2 v1 0 代入伯努利方程后可得 即液压泵吸油口的真空度 2 当泵安装在油箱液面之上 那么h 0 因和永远是正值 这样泵的进口处必定形成真空度 实际上液体是靠液面的大气压力压进泵去的 如果泵安装在油箱液面以下 那么h 0 当时 泵进口处不形成真空度 油液将自行灌入泵内 为便于安装维修 液压泵常安装在油箱液面以上 依靠进口处形成的真空度来吸油 为保证液压泵正常工作 进口处的真空度不能太大 否则当绝对压力p2小于油液的空气分离压时 溶于油液中的空气会分离析出形成气泡 产生气穴现象 引起振动和噪声 为此 需限制液压泵的安装高度h 一般泵的吸油高度h值不大于0 5m 并且希望吸油管内保持较低的流速 3 例2 2 圆柱滑阀是液压阀中一种常见的结构 液体流入阀口的流速为v1 方向角为 流量为q 流出阀口的流速为v2 试计算液流通过滑阀时 液流对阀芯的轴向作用力 解 取阀进出口之间的液体为控制液流 根据动量方程 可求出作用在控制液体上的轴向力F 即 液流对阀芯的轴向作用力F 与F大小相等 方向相反 即 可见F 是一个试图使滑阀阀口关闭的力 4 例2 3 下图所示为常见的外流式锥阀 其锥角为2 阀座孔直径为d 液体在压力p作用下以流量q流经锥阀 流入 流出速度为v1 v2 设流出压力为p2 0 试求作用在锥阀阀芯上的轴向力 解 设阀芯对控制液体的作用力为F 控制液体取在阀口下方 垂直方向的动量方程为 通常锥阀开口很小 v2 v1 因此可忽略v1 则代入整理后得锥阀阀芯对控制液体的轴向作用力 5 液流对锥阀阀芯的轴向作用力F 与F等值反向 即方向向下 且该力使阀芯趋于关闭 6 例2 4 在下图所示液压系统中 已知泵的流量 液压缸无杆腔的面积 负载F 30000N 回油腔压力近似为零 液压缸进油管的直径d 20mm 总长即为管的垂直高度H 5m 进油路总的局部阻力系数 7 2 液压油的密度 该工作温度下的运动粘度 管道为光滑金属圆管 试求 1 进油路的压力损失 2 泵的供油压力 7 沿程阻力系数 75 Re 75 2074 0 036 解 1 求进油路压力损失进油管内流速为 为层流 故进油路的压力损失为 8 2 求泵的供油压力 对泵的出口油管断面1 1和液压缸进口后的断面2 2之间列出伯努利方程 即 两截面间压力损失 液压缸运动速度 9 则有 故泵的供油压力为p1 3 75 0 02 0 044 0 166 MPa 4MPa 由本例可看出 在液压系统中 由液体位置高度变化和流速变化引起的压力变化量 相对来说是很小的 可忽略不计 因此 泵的供油压力表达式可以简化为 即泵的供油压力由执行元件的工作压力p2和管路中的压力损失 p确定 10 2 10喷管流量计直径 喷管出口直径 局部阻力系数 油液密度 喷管前后压力差由水银差压计读数 试求通过管道的流量 解 11 2 12d 20mm的柱塞在力F 40N作用下向下运动 导向孔与柱塞的间隙如图所示 h 0 1mm 导向孔长度L 70mm 试求当油液粘度 柱塞与导向孔同心 柱塞下移0 1m所需的时间 解 12 2 15某液压油在大气压下的体积是50L 当压力升高后 其体积减少到49 9L 设液压油的体积弹性模数K 700Mpa求压力升高值 解 压缩率 13 3 11某液压泵在转速n 950r min时 理论流qt 160L min 在同样的转速和压差p 29 5Mpa时 测得泵的实际流量为q 150L mim 总效率 0 87 求 1 泵容积效率 2 泵在上述工况下所需的电动功率 3 泵在上述工况下的机械效率 4 驱动泵的转矩多大 解 1 2 4 3 14 2020 1 8 15 3 13某变量叶片泵的转子直径d 83mm 定子内径D 89mm 叶片宽度B 30mm 求 当泵的排量V 16mL r时 定子也转子间的偏心量有多大 解 以单作用式叶片泵的理论排量公式计算 忽略叶片厚度 16 4 6如图所示两个结构相同相互串联的液压缸 无杆腔的面积有杆腔的面积 缸1的输入压力 输入流量 不计摩擦损失和泄漏 求 1 两缸承受相同负载 F1 F2 时 该负载的数值及两缸的运动速度 2 缸2的输入压力是缸1的一半 p1 2p2 时 两缸各能承受多少负载 3 缸1不承受负载 F1 0 时 缸2能承受多少负载 17 解 1 P3为大气压P3 0 2 3 18 4 11泵和液压马达组成系统 已知泵输出油压力 排量 机械效率 容积效率 液压马达排量 机械效率 容积效率 泵出口处到液压马达入口管路的压力损失为0 5Mpa 若不计泄漏量 不计液压马达回油管和泵吸油管的压力损失 试求 1 泵转速为1500r min时 所需要的驱动功率Pp 2 泵输出的液压功率Pop 3 液压马达输出转速nm 4 液压马达输出功率Pm 5 液压马达输出转矩Tm 19 解 1 2 3 4 5 20 5 13如图所示回路中 溢流阀的调整压力为5 0Mpa 减压阀的调整压力为2 5Mpa 试分析下列情况 并说明减压阀阀口处于什么状态 1 当泵压力等于溢流阀调整压力时 夹紧缸使工件夹紧后 A C点的压力各为多少 2 当泵压力由于工作缸快进压力降到时 工作原先处于夹紧状态 A C点的压力各为多少 3 夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时 A B C三点的压力各为多少 21 解 1 工件夹紧时 夹紧缸压力即为减压阀调整压力 pA pC 2 5Mpa 减压阀开口很小这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口 或三角槽 将先导阀打开而流出 减压阀阀口始终处在工作状态 2 泵的压力突然降到1 5Mpa时 减压阀的进口压力小于调整压力 减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态 阀口不起减压作用 pA pB 1 5Mpa 单向阀后的C点压力 由于原来夹紧缸处于2 5Mpa 单向阀在短时间内有保压作用 故pC 2 5Mpa 以免夹紧的工件松动 3 夹紧缸作空载快速运动时 pC 0 A点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失 pA 0 因减压阀阀口全开 若压力损失不计 则pB 0 由此可见 夹紧缸空载快速运动时将影响到泵的工作压力 22 5 14如图所示的液压系统 两液压缸的有效面积A1 A2 100c 缸I负载F 35000N 缸 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4Mpa 3Mpa和2Mpa 求在下列三中情况下 A B C处的压力 1 液压泵启动后 两换向阀处于中位 2 1Y通电 液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时 3 1Y断电 2Y通电 液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块 23 解 1 2 移动时 3 移动时 终点时 固定时 24 7 1在下图所示回路中 液压泵