2021年液压与气压传动习题库及参考答案.docx

《2021年液压与气压传动习题库及参考答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年液压与气压传动习题库及参考答案.docx（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -五.运算题1.某泵输出油压为10MPa，转速为 1450r/min ，排量为 200mL/r ，泵的容积效率为Vp=0.95，总效率为p=0.9 ；求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）；解：泵的输出功率为：POPp p q p60p p q tp60VpPOpp pVP n pVp6045.91020010 36014500.9545.9 KWPip51KW电机所需功率为：p0.92.已知某液压泵的转速为950r/min ，排量为V P=168mL/r ，在额定压力29.5MPa 和同样转速下

2、，测得的实际流量为150L/min ，额定工况下的总效率为0.87，求：（ 1）液压泵的理论流量qt；（ 2）液压泵的容积效率v；（ 3）液压泵的机械效率m；（ 4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率Pi；（ 5）驱动泵的转矩T；解：（ 1） qt=V n=950× 168÷ 1000=159.6L/min（ 2） v =q/q t =150/159.6=0.94 ；（ 3） m=0.87/0.94=0.925（ 4） Pi =pq/(60 × 0.87)=84.77kW ；（ 5） T i=9550P/n=9550 ×84.77/950=852Nm3

3、.已知某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为 10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，转速为 1200r/min ，求：（ 1）液压泵的总效率；（ 2）液压泵输出功率；（ 3）电动机驱动功率；解：（ 1） = V m=0.95 × 0.9=0.855（ 2）P=pq v/60=5 × 10× 1200 ×0.9/(60× 1000)= 0.9kW（ 3）Pi=P/ =0.9/(0.95 × 0.9)=1.05kW4.如图，已知液压泵的输出压力pp=10MPa ，泵的排量V P10mL r，泵的转速nP 1450r min

4、 ，容积效率 PV=0.9 ，机械效率 Pm=0.9；液压马达的排量V M 10mL r，容积效率 MV =0.92，机械效率 Mm 0.9，泵出口和马达进油管路间的压力缺失为0.5MPa，其它缺失不计，试求：（ 1）泵的输出功率；（ 2）驱动泵的电机功率；（ 3）马达的输出转矩；（ 4）马达的输出转速；1第 1 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -解：（ 1）Ppo=ppqp=ppV pnp PV=10 ×10× 10- 3× 1450× 0.9/60=2.

5、175KW（ 2）PPi =PPo/ p= PPo/( PV Mm )=2.69KW PM =PP- P=10-0.5=9.5MPa（ 3）T M =pMV M VM /2 =9.5 ×10× 0.9/2=13.6Nm（ 4） nM =-npV p PV MV /V M =1450 × 10× 0.9× 0.92/10=1200.6r/min5.如下列图，由始终径为d，重量为G 的活塞浸在液体中，并在力F 的作用下处于静止状态；如液体的密度为，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上上升度x ；解：设柱塞侵入深度h 处为等压面，即有(F+G)

6、/( d2/4)= g(h+x)导出： x=4(F+G)/( g d2)-h6.已知液压马达的排量V M=250mL/r ；入口压力为9.8Mpa ；出口压力为0.49Mpa ；此时的总效率M =0.9 ；容积效率 VM =0.92；当输入流量为22L/min 时，试求：（ 1）液压马达的输出转矩(Nm) ；（ 2）液压马达的输出功率(kW) ；（ 3）液压马达的转速(r/min) ；解：（ 1）液压马达的输出转矩T M =1/2 · pM· VM · Mm =1/2 × (9.8 0.49)× 250× 0.9/0.92=362.4

7、N m ·（ 2）液压马达的输出功率PMO = pM · qM · M /612=(9.8 0.49)× 22× 0.9/60=3.07kw（ 3）液压马达的转速nM =qM· MV /V M =22 × 103× 0.92/250=80.96r/min7.下图为两结构尺寸相同的液压缸，A 1=100cm 2， A 2=80cm 2， p1=0.9Mpa ，q1=15L/min ；如不计摩擦缺失和泄漏，试求：（ 1）当两缸负载相同(F1=F2)时，两缸能承担的负载为多少？（ 2）此时，两缸运动的速度各为多少？解：列

8、方程：2第 2 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -P1A1P2A2F2 P2A1F2F1F2联合求解得p2=0.5MPa ， F1=F2=5000Nv 1=q1/A 1=0.025m/s ； v 2A 1=v1 A 2， v 2=0.020m/s8.如下列图三种形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D .d，如进入液压缸的流量为q，压力为P， 如不计压力缺失和泄漏，试分别运算各缸产生的推力.运动速度大小和运动方向；dDdDdDP qP qP qa) b)C)F答：（ a）p (D 2d 2 )V4；

9、Fpd 2V4q( D 2d 2 )4q；缸体向左运动（ b）答：F（ c）答：4；pd 2V4；d 2；缸体向右运动4qd 2；缸体向右运动9.如下列图液压回路，已知液压泵的流量 qp=10L/min ，液压缸无杆腔活塞面积 A1 =50cm2，有杆腔活塞面积 A 2=25cm 2，溢流阀调定压力 PP=2.4Mpa ，负载 FL=10000N ，节流阀通流面积 A T = 0.01cm2，试分别求回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力； （设 Cd= 0.62 ， = 870kg/m 3，节流阀口为薄壁小孔； ）答，以题意和图示得知：因工作压力： PP = 2.4MpaFL =10000N

10、 P1· A 1=F LP1= F L/ A 1=10000/(50 × 10-4 )=2 MPa节流阀的压差：P = P1=2 MPaqCd AT2P0.620.0110 422106节流阀的流量：=870=4.2 × 10-2 m3 /sq pq10103 / 604.210 2活塞的运动速度：V =A1=5010 4=150cm/min有泵的工作压力：P= PP = 2 Mpa活塞的运动速度：V =150 cm/min10.如下列图两个结构和尺寸均相同的液压缸相互串联，无杆腔面积 A 1=100cm2 ，有杆腔面积 A 2=80cm 2， 液压缸 1 输入压

11、力 P1=0.9Mpa ，输入流量 q1=12L/min ，不计力缺失和泄漏， 试运算两缸负载相同时 （ F1=F2），负载和运动速度各为多少？3第 3 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -1v12v2A1F1F2A2P1q1P2答：以题意和图示得知： P1· A 1=F 1+P2· A 2 P2· A 1=F 2因： F1=F 2所以有： P1· A 1 = P2· A 2+P2·A 1P1A1故： P2= A1A20.9(1001008

12、0)10 410 4= 0.5（ MPa）F1=F2 = P2· A 1=0.5 × 100× 10-4× 106=5000 （ N） V 1=q1 /A 1= (10 ×10-3 )/ (100 × 10-4 )=1.2（ m/min ）q2=V 1 ·A 2V 2= q2/ A 1= V 1· A 2/ A 1=0.96 （ m/min ）因此，负载为5000（ N）；缸 1 的运动速度1.2（ m/min ）；缸 2 的运动速度0.96（ m/min ）；11.如下列图液压系统，负载F，减压阀的调整压力为Pj

13、，溢流阀的调整压力为Py ，Py > Pj； 油缸无杆腔有效面积为A ；试分析泵的工作压力由什么值来确定；解：泵的工作压力P=012.如下列图，两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，有效作用面积 A1=100cm2，A 2=80cm 2，液压泵的流量 qp=0.2*10 -3 m3/s， P1=0.9Mpa ，负载 F1= 0，不计缺失，求液压缸的负载 F2 及两活塞运动速度 V 1， V 2；解： V 1=q1 / A 1=0.2*10 -3/100*10 -4=0.02 m/s4第 4 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - -

14、- - - - - - - - -V 2=q2 / A 2=0.02*80*10 -4/100*10 -4=0.16 m/s P2=F2 / A 1P1 A 1= P2 A2+F1F1=0；P2= P1 A 1 /A 2=1.125MPa F2= P2 A1=112.5N13.如下列图液压系统中，试分析在下面的调压回路中各溢流阀的调整压力应如何设置，能实现几级调压？解：能实现3 级调压 、 各溢流阀的调整压力应满意Py1> Py2 和 Py1 >Py314.分析以下回路中个溢流阀的调定压力分别为pY1 =3MPa ， pY2 =2MPa ， pY3 =4MPa，问外负载无穷大时，泵

15、的出口压力各位多少？解：（ a） p = 2MPa；（ b） p = 9MPa；（ c） p = 7MPa15.图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，次序阀的调整压力为3MPa，问以下情形时A .B 点的压力各为多少？（ 1）液压缸活塞杆伸出时，负载压力pL =4MPa 时；（ 2）液压缸活塞杆伸出时，负载压力pL =1MPa 时；（ 3）活塞运动到终点时；答：（ 1） pA=4MPa ；pB =4MPa ；（ 2） pA =1MPa； pB =3MPa ；（ 3） pA=5MPa ；pB =5MPa ；5第 5 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料

16、 - - - - - - - - - - - - -16.图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调整压力为1.5MPa，活塞运动时负载压力为1MPa ，其它缺失不计，试分析：（ 1）活塞在运动期间A .B 点的压力值；（ 2）活塞遇到死挡铁后A .B 点的压力值；（ 3）活塞空载运动时A .B 两点压力各为多少？答：（ 1） pA=1MPa ；pB =1MPa（ 2） pA=1.5MPa ； pB =5MPa（ 3） pA=0MPa ；pB =0MPa18.夹紧回路如下图所示，如溢流阀的调整压力p1 3Mpa .减压阀的调整压力p2 2Mpa ，试分析活塞空载运动时A .B 两点的压力

17、各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？工件夹紧活塞停止运动后，A .B 两点的压力又各为多少？此时，减压阀芯又处于什么状态？答：当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并忽视活塞运动时的摩擦力.惯性力和管路缺失等，就B 点的压力为零，A 点的压力也为零（不考虑油液流过减压阀的压力缺失） ；这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置；当活塞停止运动后B 点压力上升，始终升到减压阀的调整压力2Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯的开口很小；而液压泵输出的油液（由于活塞停止运动）全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa

18、；19如下图所示，已知变量泵最大排量V Pmax = 160mL/r ，转速 nP= 1000r/min ，机械效率mp = 0.9 ，总效率 p = 0.85 ；液压马达的排量V M = 140mL/r ，机械效率mM = 0.9，总效率M = 0.8，系统的最大答应压力P= 8.5Mpa ，不计管路缺失；求液压马达转速nM 为多少？在该转速下，液压马达的输出转矩为多少？驱动泵所需的转矩和功率为多少？6第 6 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -答：（ 1）液压马达的转速和转矩液压泵的输出流量液压

19、马达的容积效率液压马达的转速：液压马达输出的转矩：（ 2）驱动液压泵所需的功率和转矩（ a）驱动液压泵所需的功率（ b）驱动液压泵的转矩或7第 7 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2.1一粘度计如图示，已知：D50mm，细管直径d2mm，管长l40mm ，设在 20min 内，油位从h150mm 下降 h225mm 到，求油液的运动粘度；2.2 如图示，一液压泵从油箱吸油，液压泵排量q72cm3 / r，液压泵转速pn p1500 r/ min，油液粘度40106 m2/ s ，密度900kg

20、/ m 3，吸油管长l6m ，吸油管直径d30mm，运算时要考虑管中的沿程缺失，不计局部缺失； 试求：（ 1）为保证泵的吸油腔真空度不超过度；0.410 5 Pa ，泵离油箱液面的最大答应安装高(2）当泵的转速增加或削减时，此最大答应安装高度将怎样变化.2.3 流量 Q25L / min的液压泵从油箱吸油，油液粘度20106 m 2/ s ，密，吸油管直径度900kg / m 3d25mm，泵口离油箱液面的安装高度H400mm ，管长 l500mm，吸油管入口处的局部阻力系数0.2 ；试求泵吸油腔处的真空度；452.4 如 图 示 ， 一 流 量 Q16 L / min的 液 压 泵 ， 安

21、装 在 油 面 以 下 ， 油 液 粘 度20106 m2/ s，0.9310 kg3/ m ，其它尺寸如图示，仅考虑吸油管的沿程损失，试求液压泵入口处的表压力；2.5 流 量Q63L / min的 液 压 泵 ， 将 密 度900 kg / m3， 粘 度20106 m2/ s 的液压油通过内径d20mm的油管输入有效面积A50cm2 的8第 8 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -液压缸， 克服负载F20000N使活塞作匀称速运动，液压泵出口至液压缸中心线高度H10m（设管长 lH ），局部压力

22、缺失p0.5105 Pa，试求液压泵的出口压力；2.1 解： 通过瘦长管流量 Qd 4p128l式中pghQA dh dtd 4D 2 dh4dtD 2 dhdhd 44d 4 ggh128lh2dh4dth4tdgdt128lg2 dt Ddt32vlD 2h10h232vlDd 4 glh1lh232vlD 220604v2060dg2060(0.2) 49800.848cm2 / s84.8mm2 / s32lD 2lh1 h223245l50252.2 解：（ 1）对截面列伯努利方程，以油箱液面为基准面2zp11v1p 21g2 gg22 v12 gz2hwp10、v10、 z10、

23、p 20.4510pa、 z2HvQnq2A41500722255cm / sd 23.143604沿程缺失hwl . v22dRvd25532g19132320层流ev40227575R e191310 20.03926h w0.03922.5522.6m0.03 2 * 9.82HP2g2 v2hW2g0.4 * 10 5900 * 9.82 * 2.55 22 * 9.82.61.28cm9第 9 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2（ 2）当泵的转速增加时，管内流速度 H 将减小；v 2

24、增加，速度水头与压力缺失与v2成正比也增加，因此吸油高反之，当泵的转速削减时，H 将增大；2.3 解：对油箱液面与泵入口处到伯努利方程，以油箱液面为基准面2zp11v11g2 gv10、 h10Q425p2 g10 322 v12gz2hwv2A3.142.526085cm / seRvd852.510632320层流v202210 27575R e10632hl v2w0.0722v2lv2d 2g2gd2g0.07 *0.50.20.8520.059m0.0252 * 9.8p1p2g2v 222gHh w真空度： p vp1p22g2 v 22g2 * 0.852Hh w900 * 9.

25、84.7 * 10 3 pa2 * 9.80.40.0592.4 解：对截面列伯努利方程，以油箱液面为基准面2p11v1g2 gp10、 v1z1 0、 z1p2 g0.7、 z222 v12g0z2hwQ4Q416103v2Ad 23.141.8 260104.8cm / s10第 10 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -Rvd104.81.89432320层流ev202210 275943R e0.0795h.2lv2w0.079521.0482.0.495md2g22v0.0182 * 9.

26、822 * 1.0482P2G Z1hw900* 9.80.70.495820Pa2g2.5 解：对截面列伯努利方程，以截面为基准面2* 9.82p11v1g2 gz10、 z2p2z1gH 、v2022 v12gz2hwQ4Qv2Ad 24633.142103260334cm / seRv1d v3342 0.233402320紊流110.316433400.25pld0.04162v10.0416* 2100.02. 900*3.3422104416pap0.5 * 105 papp104416hw0.5* 10517.5m2g900* 9.8P1P2gHh w1v1540* 10900*

27、 9.8 102g17.53.3422 * 9.84.24Mpa六.回路分析1.下图所示液压系统为采纳蓄能器实现快速运动的回路，试回答以下问题：（ 1）液控次序阀3 何时开启，何时关闭？（ 2）单向阀2 的作用为什么？（ 3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线；11第 11 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -答：（ 1）当蓄能器内的油压达到液控次序阀3 的调定压力时，阀3 被打开，使液压泵卸荷；当蓄能器内的油压低于液控次序阀3 的调定压力时，阀3 关闭；（ 2）单向阀2 的作用为防止液压泵卸荷

28、时蓄能器内的油液向液压泵倒流；（ 3）活塞向右运动时：进油路线为：液压泵1 单向阀 2 换向阀 5 左位 油缸无杆腔；蓄能器 换向阀 5 左位 油缸无杆腔；回油路线为：油缸有杆腔 换向阀 5 左位 油箱；2.在图示回路中，如pY1=2MPa ， pY2=4MPa ，卸荷时的各种压力缺失均可忽视不计，试列表表示A .B两点处在不同工况下的压力值；（单位： MPa）解：1DT( )1DT( )1DT( )1DT( )2DT( )2DT( )2DT( )2DT( )A4040B62403.如下列图的液压回路，试列出电磁铁动作次序表（通电“+”，失电“ -”）；解：1DT2DT3DT12第 12 页，

29、共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -快进工进快退停止4.如下列图的液压系统，两液压缸有效面积为 A 1=A 2=100 × 10- 4 m2，缸的负载 F1=3.5 × 104N，缸的的负载 F2=1 ×104N ，溢流阀.次序阀和减压阀的调整压力分别为 4.0MPa， 3.0MPa 和 2.0MPa；试分析以下三种情形下 A .B. C 点的压力值；（ 1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（ 2） 1YA 通电，液压缸活塞移动时及活塞运动到终点时；（ 3） 1YA 断电，

30、 2YA 通电，液压缸活塞移动时及活塞杆遇到死挡铁时；解： p1=F1/A=3.5 × 104/(100 × 10)= 3.5MPa 4p2=F2/A=1 × 104/(100× 10- 4)=1MPa（ 1） 4.0MPa.4.0MPa .2.0MPa（ 2）活塞运动时：3.5MPa.3.5MPa.2.0MPa；终点时： 4.0MPa .4.0MPa .2.0MPa（ 3）活塞运动时：1Mpa .0MPa .1MPa ；遇到挡铁时：4.0MPa .4.0MPa.2.0MPa5.如下列图的液压系统，可以实现快进工进快退停止的工作循环要求；（ 1）说出图中

31、标有序号的液压元件的名称；（ 2）填出电磁铁动作次序表；答：（ 1） 1变量泵， 2调速阀， 3二位二通电磁换向阀，4二位三通电磁换向阀，5单杆液压缸；（ 2）动作电磁铁1YA2YA3YA13第 13 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -快进工进快退停止6.如下列图的液压系统，可以实现快进工进快退停止的工作循环要求（ 1）说出图中标有序号的液压元件的名称；（ 2）写出电磁铁动作次序表；解：（ 1） 1三位四通电磁换向阀，2调速阀， 3二位三通电磁换向阀（ 2）动作电磁铁1YA2YA3YA快进工进快退

32、停止7.图示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa.减压阀的调整压力为2.5MPa ；试分析以下三种情形下A .B. C 点的压力值；（ 1）当泵压力等于溢流阀的调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后；（ 2）当泵的压力由于工作缸快进.压力降到1.5MPa 时；（ 3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时；解：（ 1） 2.5MPa.5MPa.2.5MPa14第 14 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -（ 2） 1.5MPa.1.5MPa.2.5MPa（ 3） 0.0.08.图示回路，如阀PY 的调定压力为4M

33、pa ，阀 PJ 的调定压力为2Mpa ，回答以下问题：（ 1）阀 PY 为（）阀，阀PJ 为（）阀；（ 2）当液压缸运动时（无负载）， A 点的压力值为（）.B 点的压力值为（）；（ 3）当液压缸运动至终点遇到档块时，A 点的压力值为（）.B 点的压力值为（）；解：（ 1）溢流阀.减压阀；（ 2）活塞运动期时PA =0， PB=0；（ 3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：PA =4MPa ，PB=2MPa ；9.如下列图系统可实现“快进工进快退停止（卸荷）”的工作循环；（ 1）指出液压元件1 4 的名称；（ 2）试列出电磁铁动作表（通电“”，失电“” ）；解：动作快进1YA+2YA3YA+4Y

34、A工进快退停止+10.如下列图的液压回路，要求先夹紧，后进给；进给缸需实现“快进工进快退停止”这四个工作循环，而后夹紧缸松开；（ 1）指出标出数字序号的液压元件名称；（ 2）指出液压元件6 的中位机能；（ 3）列出电磁铁动作次序表；（通电“ +”，失电“ -”）15第 15 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -答：（ 1） 1减压阀； 2单向阀； 3二位四通电磁换向阀；4压力继电器； 5液压缸； 6三位四通电磁换向阀；（ 2）O 型；（ 3）1DT2DT3DT4DT夹紧快进工进快退松开11.图示系统

35、中溢流阀的调整压力为PA=3MPa ，PB =1.4MPa ，PC=2MPa ；试求系统的外负载趋于无限大时，泵的输出压力为多少？答 ： PA=3MPa 12.如下列图系统可实现“快进工进快退停止（卸荷）”的工作循环；（ 1）指出标出数字序号的液压元件的名称；（ 2）试列出电磁铁动作表（通电“”，失电“” ）；16第 16 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -答：（ 1） 1变量泵； 2调速阀； 3二位二通电磁换向阀；4二位三通电磁换向阀；5液压缸；（ 2）1YA2YA3YA快进工进快退停止13.下图所示减压回路中，如溢流阀的调整压力分别为4MPa、减压阀的调定压力为1.5MPa，试分析：（假 设：至系统的主油路截止，活塞运动时夹紧缸的压力为0.5 MPa）（ 1）活塞在运动时，A .B 两处的压力分别为多少？（ 2）活塞夹紧工件，其运动停止时，A .B 两处的压力又分别为多少？答：（ 1） pA= p B= 0.5MPa（ 2） pA=4MPa ，pB =1.5MPa14.下图所示的液压回路，要求实现“快进工进快退停止（卸荷）”的工作循环，试列出电磁铁动作次序表；（通电“ +”，失电“ -”）