液压传动课后习题

1、【例21】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。 whhgvgphgvgp2222121122解解设以油箱液面为基准面,取油箱液面11和泵进口处截面22列伯努利方程,即式中p1=大气压=pa,h1=0,h2=h,v1v1,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 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。【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

2、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。smq33105 . 13900mkg23108mAsmm246p=221vdl+221v=277. 49002 . 710205036. 023（Pa） 610166. 0Pa=166. 0（MPa） 沿程阻力系数=75/Re=75/2074=0.036解解(1)求进油路压力损失进油管内流速为 smsmdqv/77. 4/1020105 . 14423321232020741046102077. 4Re631dv为层流 故进油路的压力损失为whhgvgphgv

3、gp222221211122wghhhgpp122112222121(2)求泵的供油压力)(19. 0108105 . 1332smv对泵的出口油管断面11和液压缸进口后的断面22之间列出伯努利方程,即)(166. 0MPapghw两截面间压力损失液压缸运动速度)MP(75. 3)P(1075. 310830000632aaAFp221)(044. 010044. 058 . 9900)(612MPagHhhg)(02. 0)77. 4219. 02(90021)(2122211222MPavv则有故泵的供油压力为 p1=(3.75+0.02+0.044+0.166)MPa4MPa 由本例可看

4、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ppp21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。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：Pa 23324175. 08 . 913600ghpL/s 6.0334103014.34.584622dvvAqsmpv/4.588008 . 0233242222vpmmD50mmd308 . 03/800mkgmmh1752.12 d=20mm的柱塞在力F=4

5、0N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：smlppdhqa/10215. 1107010784. 01204/1020401020101 . 012)(3731233333）（）（smmAqv/1087. 34/)1020(10215. 14237min3 . 42581087. 31 . 04svst2.15 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MPaVVKp4 . 150)509

6、.49(7000KpVV1)(103.11 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)94. 060/1016060/1015033tvqq(2)nVqt)(53.85287. 060/95014. 3260/10150105 .29236mNnpqTi)(77.8453.85260/95014. 322KWnTpii)/(1068. 160/950

7、60/10160343rmnqVtinTpq2mV.93. 094. 087. 0vm)(53.852mNTi(4)(3)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） DeBV2mmDBVe95. 0308921016234.6 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

8、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？24110100mA2421080mAMPap9 . 01min/12Lq 解：(1)P3为大气压 P3=02121212211FFFAPFAPAPMPaAAAPP5 . 010801010010100109 . 0444621112 NAPAPFF500010100105 . 046231221smAqV/02. 01010060/10124311smAqV/016. 01010002. 010804422(2) NAPAPAPAPF540010802/109 . 0101

9、00109 . 024646211122111 NAPAPAPF4500101002/109 . 02461123122022111APAPFMPaAAPP125. 1108010100109 . 04462112KNAPAPAPF25.111010010125. 1461223122(3)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

10、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。Mpapp10rcmVp31095.0mp9 .0vprcmVm31095.0mm9 .0vm解:(1)Mpapppp10min1215109 . 0105 .133rVqnmvmpmpvpipvpmppPqpminVqpipWpqpqPvpippop225060105 .13101036）（WqpPmpipp263295.0)601015(101036mNVpTTmmmmmmtm37.1495.021010105 .9266Mpappppm5 .95 .010WqpPm

11、mvmpmm8 .182795.09 .0)60105 .13(105 .936min5 .139 .015Lqqvpipp(2)(3)(4)(5)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？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

12、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。5.14如图所示的液压系统

13、,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。解:(1)MPappBA4MPapc2(2) 移动时MPaAFppBA5 . 3101003500041MPapc2(3) 移动时MPappBA4MPapc2MPapppcBA0MPappBA4MPapc2终点时固定时7.1在下图所示回路中，液压泵的流量 ,液压缸无杆腔面积 ,液压缸有杆腔面积 ,溢流阀的调定压力 ,负载 。节流阀口为薄壁孔,流量系数 ,油液密度 ,试求：节流阀口通流面积 时的液压缸速度v、液压泵压力pp、溢流功率损失 和回路效率。min/10Lqp2150cmA 2225cmA MPapy4 . 2kNF1062. 0dC3/900mkg205. 0cmATyp解:(1)03. 0900262. 02dCKsmAFApKAAFApKAAqvmmyTmmpT/054