2022年液压传动典型例题及解答.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载典型例题及解答其次章 液压油和液压流体力学基础 题目 1 在图 2-1 所示管道中, 当油在管道内流淌时,用测压计测 A、曰两点间的压力缺失 hw=1.91m油柱；A、B点间距离 l=3m,d=20mm,油在管中流速 v=1ms, =920kg/m 3；水银的密度 =13600kgm 3；试求在管中油流方向不同时,差压计读数值h为多少 . 图 2-1 解答 （1）油流方向从 A一B 列出伯努利方程pA0v2 ApB1v2 Bh wg2gg2g得以水银差压计的00为等压面pAh 1pBpBglglghwgh 1（1）pAgHg（2）将式 2代人式 1,得h 1gHgglghwglghw所以名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料.191920欢迎下载h 1h w0 . 139 m13600920Hg（2）油流方向从 B一A时以水银差压计的00为等压面pBlpAhwgh2ggpBpAghwlHggh2pBglpA得：h 2h w1 . 919200 . 139 m13600920Hg 题目 2 某流量 Q=16Lmin 的油泵安装在油面以下,如图 2-2 所示；设所用油液 =917kgm3,粘度 =1lcSt ,管径 d=18mm；如不考虑油泵的泄漏,且认为油面能相对保持不变 即油箱容积相对较大 ；试求不计局部缺失时油泵入口处的肯定压力；图 2-2 解答 名师归纳总结 1 求吸油管内油液的流速v 3416103/601 . 048 m/s121）第 2 页,共 19 页vQ4 QAd2 1810322 求吸油管内液流的雷诺数Re 17152320层流（近似取Revd1. 0481810111063 求沿程压力缺失 pL - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - pLLv2学习好资料75200欢迎下载9171 . 04822691 .6pa75Lv220 102d2R ed21715181032 4求油泵人口处的肯定压力p2 列出油面 I I 与油泵人口处一两选定断面处的伯努利方程式h 1p 12 v 1h 2p2v2h L2g2gg2g由于油箱液面为相对静止,故v l=O；以一为基准面,故h2=0；因不计局部缺失,故h =0；就上式变为h 1p1p2v2hL2gg2g整理后得p2h 1p 1v2hL2gg2g即2 2v 2 v 2p 2 gh 1 p 1 gh L gh 1 p 1 p L2 222 5 917 1 . 048917 9 . 81 70 10 10 2691 6.25103102 pa 1 . 03 10 pa注：取大气压力为 p1=10 5Pa 题目 3在图 2-3 中,液压缸的有效面积 A=50cm 2,负载 F=12500N,滑阀直径 d=20mm,同心径向间隙 h=0.02mm,间隙协作长度 l=5mm,油液粘度 =10× 10-6m2/s,密度 =900kg/m 3,泵的供油量 q=10L/min ,如考虑油液流经滑阀的泄漏,试按同心和完全偏心两种不怜悯形运算活塞的运动速度；图 2-3 解答 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1）系统工作压力p 学习好资料欢迎下载pF125004.2 5106Pa2 . 5 MPa/106m3/sA50102）缝隙前后的压力差p pp2.5MPa3）同心时的泄漏量q 及活塞的速度q2dh3p212100 .0260.023109325.1064.6512l10900510vqAq10103/60104 . 651060 .0324m/s194.4cm/min5044）完全偏心时的泄漏量q及活塞的速度minq'2.5q2.54 .6510611. 625106m3/sv'qAq'10103/6011.6251060.0310m/s186cm50104第三章液压泵和液压马达 题目 1 液压泵转速为 950r min,排量 Vp=168mL/r,在额定压力 29.5MPa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 O.87,试求：1）泵的理论流量；2）泵的容积效率；3）泵的机械效率；4）泵在额定工况下,所需电动机驱动功率；5）驱动泵的转矩； 解答 1）泵的理论流量qtVpn168103950159 .6 L/min2）泵的容积效率Vq1500 .94q t159.63）泵的机械效率mV0 .870.9260 .944）额定工况下,所需电动机驱动功率名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - P 1pq学习好资料103/60欢迎下载3W84.77kW295.10615084. 77100.875）驱动泵的转矩T iP i84.77103852 .5Nm2n2950/60 题目 2 已知液压泵的额定压力PH,额定流量 qH,忽视管路缺失；试说明所示各种情形下,液压泵的工作压力分别为多少（压力计读数）？并说明理由；图3-1 解答 图a所示,液压泵与油箱直接相连,泵的输出流量全部流回油箱,泵的出口压力为大气压力,其相对压力 pp=O,压力计读数为零；图b所示,液压泵输出的压力油,通过节流阀流回油箱；节流阀压差为p,节流阀出口接油箱,因此节流阀进口压力就等于p；而液压泵的出口与节流阀进口相连,所以液压泵出口压力为p,压力计读数值是p；p=FA,所以泵的出口压力p=F图c所示,液压泵出口与液压缸大腔相连,大腔的压力A,即压力计读数是p=FA值；图d所示,液压泵的出口处,既与液压缸的大腔相连,又与油箱相连；由于液压泵的出口处与油箱相连, 所以其出口压力为大气压力,压力计的读数为零,因此液压缸大腔的压力也为零,由于压力不足,不能克服负载,活塞不运动；图e所示,液压泵的出口与溢流阀和节流阀的进口相连,液压泵输出的液压油一部分通过节流阀输入给系统；而另一部分流向溢流阀,当溢流阀达到它的调整压力时,方能有溢流作用,因此液压泵的出口压力就是溢流阀的调整压力 压力,其值为 p计=py- p；py,而压力计的示值打算于系统的负载图f 所示,液压泵的出口与液压马达相连,所以液压泵出口压力不计管路缺失就是液压名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载马达入口的压力；液压泵出口的压力压力计的读数也是pTMMpT MMqMqM 题目 3 一液压泵与液压马达组成的闭式回路,液压泵输出油压 pp=1OMPa,其机械效率 mp=0.95 ,容积效率 vp=0.9 ,排量 qp=lOmL r ；液压马达机械效率 mM=0.95 ,容积效率 vM=0.9 ,排量qM=lOmLr ；如不计液压马达的出口压力和管路的一切压力缺失,且当液压泵转速为 1500rmin 时,试求以下各项：1 液压泵的输出功率；2 电动机所需功率；3 液压马达的输出转矩；4 液压马达的输出功率；5 液压马达的输出转速 nM ；图 3-2 解答 名师归纳总结 1 液压泵的输出功率P0P1015001010309.2. 25kW第 6 页,共 19 页P 0PP pQpP PnpqpVp6060602 电动机所需功率Pip2.252. 63kWP iPP 0pP 0P0 .90 .95pVpmp3 液压马达的输出转矩TM 10106101060 .9515.1 NmTMP M2qMmMP p2qMmM24 液压马达的输出功率POM mM2. 250.90. 951 .92kWP 0MP iMMP 0pVM- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载5 液压马达的输出转速 nM n MQiMQMMVMQPMVMQiPVpVMqPn PqMVpVMqMqqqM1015000 .909.1215r/min10第四章 液压缸 题目 1 在图 4-1a 所示的液压回路中,所采纳的是限压式变量叶片泵；图 b 示出了该泵调定的流压特性；调速阀调定的流量为 Q2=2.5L min,液压缸两腔的有效作用面积 A1=50cm 2、A2=25cm 2；在不考虑任何缺失时,试运算：1 液压缸左腔的压力 pl；2 当负载 FL=0 时的 p2；3 当负载 FL =9000N 时的 p2；图 4-1 解答 1 左腔的压力plQ 1Q2A 12.5505L/min因A225故由流压特性曲线可查得名师归纳总结 2 FL=0 时的 p2 p1A 1p 1pp 122105Pa44105Pa第 7 页,共 19 页2A 2F Lp2A 2p2A 12210550A 225- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 F学习好资料欢迎下载L =9000N 时的 p2 p 1A 1pp2A 2F LFL221055010490008105Pap21A 1A 225104 题目 2 图4-2 为两个相同的液压缸串联,它们的无杆腔有效工作面积A1=80cm 2,有杆腔的有效工作面积 A2=50cm 2；输入油液压力 p=600kPa,输入的流量 q=12Lmin,求假如两缸的负载 F1=2F2时,两缸各能承担多大的负载（不计一切缺失） ？活塞的运动速度各为多少？如两缸承担相同的负载（即 F1=F2）,那么该负载的数值为多少？如缸 1不承担负载（即 F1=O）,就缸 2能承受多大的负载？图 4-2 解答 （1）两缸的负载为F1=2F2时A 1F 1P BA 2活塞 A产生的推力pA活塞 B产生的推力F22pBA 1当F1=2F2时,pAA 1pBA 1P BA2又p Ap（液压泵出口压力）所以名师归纳总结 p Bp2A 1A 1A 261052805023.105Pa0. 23MPa第 8 页,共 19 页80- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载活塞 B承担的负载F2pBA 12.3105801041840N1 .84kN活塞 A承担的负载F12F221 .843. 68kN活塞的运动速度vAq121035025.cm/s/sA 18060vBvAA 225.1 .56cmA 180（2）两缸的负载 F1=F2时就pBpAA 1pAA 13pBA 1P BA 243.7105Pa.0.37MPaA 1806105A28050于是F 1F2pBA 17.10580102960N296kN（3）当 F1=0时就p BpAA 1P BA2809 . 65 10PaN.096 MPapAA 16105A 250F2pBA 19.61058010476807 .68kN第五章 液压阀 题目 1 图5-1 中各溢流阀的调整压力 工作压力如何？p1=5MPa,p2=3MPa,p3=2MPa；问外负载趋于无穷大时,泵的名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 5-1 解答 当外负载趋于无穷大时,液压泵输出的全部流量,通过溢流阀溢回油箱；当二位二通阀断电时,因溢流阀外控口被堵死,泵出口压力打算于 p1,即 p1=5MPa；当二位二通阀通电时,溢流阀外控口被接通,泵出口压力打算于远程调压阀的最小调整压力,即 p2=2MPa； 题目 2 图5-2 所示为夹紧回路,溢流阀的调整压力 p1= 5MPa,减压阀的调整压力 p2=2.5MPa,试分析活塞快速运动时,A、B两点的压力各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？工件夹紧后,A、B两点的压力各为多少？减压闷的阀芯又处于什么状态？图 5-2 解答 1. 主油路无负载1）夹紧液压缸活塞快速运动名师归纳总结 此时夹紧液压缸不受力,如忽视一切缺失, 夹紧液压缸的压力p=O,因此 B点的压力 pB=0,第 10 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载A点的压力等于 B点压力加上减压阀的压差,即 的阀芯处于开度最大的位置；2 工件夹紧之后PA= p（ p为减压阀的压差）；此时减压阀液压缸受力,液压缸内的压力等于减压阀的调整压力 p2,因此 B点的压力 pB=2.5MPa； A点压力等于溢流阀的调整压力 开口状态）；2. 主油路有负载p1,即 pA=5MPa；此时减压闷的阀芯处于开度为零（关闭阀的1）夹紧液压缸活塞快速运动 A点压力 pA随主油路负载而变化；负载大,就压力高；负载小,就压力低；面 B点的压力 pB=0（因夹紧液压缸无负载）；减压阀的阀芯处于开度最大的位置；2）工件夹紧之后夹紧液压缸受力, 液压缸内的压力等于减压阀的调整压力p2,因此 B点压力 pB=p2=2.5MPa；A点压力等于溢流阀的调整压力,即 PA=p1=5MPa；减压阀的阀芯处于开度为零状态； 题目 3 如图 5-3 所示的液压回路； 已知液压缸的有效工作面积分别为Al=A3=100cm 2,A2=A4=50cm 2,当最大负载FL1=14× 103N, FL2=4250N,背压力 p=1. 5× 105Pa；节流阀2 的压差 p=2× 105Pa时,试问：1A 、B、c 各点的压力 忽视管路缺失 各是多少？2 对阀 1、2、3 最小应选用多大的额定压力？3 快进速度 vl =3. 5× 10-2 m s,快进速度 v 2=4× 10 大？-2ms 时,各阀的额定流量应选用多4 试选定阀 1、 2、3 的型号 由液压传动设计手册或产品样本中查选 ；5 试确定液压泵的规格、型号 由液压传动设计手册或产品样本中查选 ；图 5-3 解答 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载1 求 A、b、c 各点的压力pCFL 114103414105Pa105Pa5105PaA 110010pApCp14105210516pBFL2A 4p42505010415.105A 31001042 阀 l 、2、3 的额定压力按系统的最高工作压力 16× 10 5Pa 作为各阀的额定压力；待阀 1、2、3 的详细型号确定后,应使其额定压力值 16× 10 5Pa；3 运算流量 Q 节流阀的过流量QTQTA 1v 110010235.101/21 L/min减压阀的过流量QJ QJA 3v2100102410124L/min溢流阀的过流量QY Q YQ TQJ212445Lmin选用各阀的额定流量为：节流阀 4 确定阀 l 、2、3 的型号25L min；减压阀 25Lmin；溢流阀 63Lmin；阀的型号应依据阀的额定压力和额定流量选用：节流阀为 L-63 ,减压阀为J-63 ,溢流阀为P-B63 广州机床讨论所系列 ；5 选定液压泵 选定液压泵的型号应满意回路中流量和压力的要求；应选定齿轮泵 CB-B50广州机床研 究所系列 ；第六章 帮助装置 题目 1 一用折合式蓄能器使液庄泵卸荷的液压系统,如图所 示；已知液压缸的工作压力为 p=98× 10 5Pa,如答应的压 力下降率为 =0.12 ,在泵卸荷的时间内,系统的漏损量 V=0.1L ；试问蓄能器的充气压力多大？蓄能器的容量多 大？ 解答 1 求充气压力 p0 由 题 意 知 蓄 能 器 维 持 的 最 高 工 作 压 力 为名师归纳总结 p1=98× 105Pa,由压力下降率求出蓄能器要维护的系统最第 12 页,共 19 页低工作压力p2：由p 1p 1p20 .12- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 有p2p 1p 198学习好资料86 .245 10欢迎下载10510 . 12Pa就p 0.080. 85 p2.08.085 86 .24105 6973 5. 105Pa取p 072105Pa2 求容量 V0 V=0.1L 是蓄能器向系统的补油容量；蓄能器慢速输油时,n=1,由式 6-3 有V 0V Wp2V Wp 1p2Vp1p2p 0p01p2p 1p2p0p 1p2p 1586 .2410550. 998 L0 .198109886 .24 1057210由液压传动设计手册查选,用NXQBlB 型蓄能器；第七章 液压基本回路 题目 1图7-1 中A、B两液压缸的有杆腔面积和无杆腔的面积分别均相等,负载 F 1>F 2,如不考虑泄漏和摩擦等因素,试问两液压缸如何动作？运动速度是否相等？如节流阀开度最大,压降为零,两液压缸又如何动作？运动速度有何变化？将节流阀换成调速阀,两液压缸的运动速度是否相等？（a）（b）图 7-1 解答 （1）两缸动作次序及其运动速度对于图示回路,均是 B 缸先动, B 缸运动到终点后,A 缸开头运动；其理由如下：对于图 a所示的出口节流调速回路而言,依据力平稳方程式 : p yA l=F 1+ pAA 2p yA l=F 2+ pBA 2 可知 : 出口节流调速回路,进油腔压力,即无杆腔压力始终保持为溢流阀的调整压力值名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载p y,故平稳状态时,当 F 1>F 2,就 pB> pA,负载小的活塞运动产生的背压力高；这个背压力（即p B）又加在 A缸的有杆腔,这样使A缸的力平稳方程变为：pyAl=F 1+ p BA2由于 p B> p A所以 py> p y这说明, A液压缸无秆腔要求的进油压力大于溢流阀的调定值,使 A液压缸不能运动,直至B液压缸运动到终点后,背压力减小到 p A值,A液压缸才能开头运动；因此, 当F 1>F2时,B液压缸先动,到达终点后,A液压缸才开头运动；通过节流阀的流量方程 q T CA T p .0 5（薄壁节流口）,可知：0 5.B液压缸运动速度 v B q TB CA T p BA 2 A 2.0 5A液压缸运动速度 v A q TA CA T p AA 2 A 2流量系数 C,节流阀通流截面AT,无杆腔面积 A2均肯定；由于 pB> p A,所以 v B>vA；对于图 b所示进口节流调速回路而言,负载大小打算了液压缸左腔压力,可知： BA液压缸的工作压力p AF 1B液压缸先动,待它到达终点停止运动后,AA 1液压缸的工作压力pBF 2A 1由于 F1>F 2,所以 p A>p B；正由于这种缘由,液压缸才能运动；流过节流阀至两缸的流量分别为：q TACA Tp05.CA Tp ypAA和q TBCA TpypB由于 pA>p B,所以 q TA<q TB,就有： v B>v A；（2）节流阀开度最大,压降为零时,两液压缸的动作次序及其运动速度由于此时 F1>F2,B液压缸所需压力低于 A液压缸所需压力,所以 B液压缸先动,运动到终点后,待压力升至到 A液压缸所需压力时,A液压缸动作；由于液压泵输出的流量肯定,A和B液压缸的 A1面积相等,所以 A、B两液压缸的运动速度都相等；（3）将节流阀换成调速阀时两液压缸的运动速度名师归纳总结 因有调速阀中的定差减压阀的作用,负载变化能使调速阀输出流量稳固,所以vB=vA；第 14 页,共 19 页详细地说,对图a所示回路,vAvBq T；A2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 对图 b所示回路,vA学习好资料欢迎下载vBqT；A 1 题目 2 如图 7-2 所示的液压系统中, 两缸的有效工作面积Al=A2=lOOcm 2,泵的流量 Qp=40Lmin,溢流阀的调定压力pY=4MPa,减压阀的调定压力pJ=2.5MPa,如作用在液压缸1 上的负载FL分别为 0、15× 103N、43× 103N时,不计一切缺失,试分别确定两缸在运动时、运动到终端停止时,各缸的压力、运动速度和溢流流量；图 7-2 解答 1 F L =0 液压缸 12DT 通电 和液压缸 2 向右运动时：液压缸的工作压力p 1p 20液压缸的运动速度溢流量v 1v2QP24010342 m/min2A 110010Q Y0 液压缸 l 、2 运动到终端停止时：名师归纳总结 液压缸 1 的工作压力p 1p Y4Mpa第 15 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 液压缸 2 的工作压力学习好资料pJ25.Mpa欢迎下载p2液压缸 I 、2 的运动速度Q Pv 1v 20 不考虑先导式减压阀导阀的泄漏时；溢流量Q Y40L/min2 FL =15× 103N 液压缸 l 、2 运动时：因液压缸 2 无负载,故先动；此时工作压力p 1p 20速度v2QP40103/4 m/min5 MPaA 2104100液压缸 2 到终端后,缸l 再动；此时：15105Pa1 .p 1F L153 104A 110010v1Q P401034mminA 1100104因减压阀没工作,故p 2p 11 5.Mpa溢流量Q Y0液压缸 1、2 运动到终端停止时：3 FL =43 × l03N p1pY4Mpap2p J25.MPav 1v20Q YQP40L/min负载压力pLFL4310344 3.MPap Y4MPaA 110010液压缸 2 运动时溢流量p1p 201034 m/minv2QP40A 2100104Q Y0液压缸 2 停止运动后工作压力为名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料pY4MPa欢迎下载p 1因负载压力p 2pJ5.2MPav1=0；pL大于溢流阀调定的压力pY,所以液压缸l 始终不动,即溢流量Q YQP40L/min第八章典型液压系统 题目 1 图8-1 所示为实现“ 快进一工进一工进一快退一停止” 工作循环的液压系统,试填 上电磁铁动作次序表；图 8-1 解答 图为出口节流调速回路；（1）快进时, 1YA和3YA通电,回油路直接与油箱相通,回油速度快；因此活塞快速向 前运动；（2）工进时,要求较快的慢速进给,因此在回油路上并联两个节流阀；3YA和4YA断 电时,换向阀 2处于中位,这时回油通过两个节流阀同时流回油箱,回油速度较快,因此活 塞以较快速度向前进给；（3）工进时,要求较慢的慢速进给,4YA通电,回油通过节流阀3流回油箱；由于油液通过一个节流阀回油箱,回油速度较慢,因此活塞慢速向前进给；（4）快退时,要求活塞快速退回,因此 箱相通,活塞快速退回；IYA断电, 2YA和3YAI通电,回油油路直接与油（5）快退至原位停止,这时 1YA、2YA、3YA和 4YA均断电；电磁铁动作次序表如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 工作循环学习好资料2YA欢迎下载4YA电磁铁1YA3YA快进+- +- 工进+- - - 工进+- - +快退- +- 停止- - - - 题目 2 写出图 8-2 所示液压系统的动作循环表,并评述这个液压系统的特点；图 8-2 解答 系统动作循环见下表,这个系统的主要特点是：用液控单向阀实现液压缸差动连接；回油节流调速；液压泵空运转时在低压下卸荷；电磁铁动作次序：名师归纳总结 工 作 循 环电磁铁lYA2Y3YA第 18 页,共 19 页快进+ - + 工进+ - - 停留+ - - 快退- + - 停止- - - - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习好资料欢迎下载第 19 页,共 19 页- - - - - - -