液压传动作业题

液压传动作业题3-1某一液压泵额定压力p=2.5MPa，机械效率Bm=0.9，由实际测得：（1）当泵的转速n=1450r/min，泵的出口压力为零时，其流量Q1=106L/min。当泵出口压力为2.5MPa时，其流量Q2=100.7L/min。试求泵在额定压力时的容积效率。（2）当泵的转速n=500r/min，压力为额定压力时，泵的流量为多少？容积效率又为多少？（3）以上两种情况时，泵的驱动功率分别为多少？解：（1）液压泵的容积效率。泵出口压力为零时的流量即理论流量，为Bt106L/minQ；压力为2.5MPa时的出口流量为100.7L/min，故有BBvBt100.7106QQ（2.5MPap）=95%（1）（2）转速降至500r/min时的输出流量。转速1450r/min时泄漏流量BQ为（2.5MPap）B106100.75.3Q（L/min）（2）转速降至500r/min时泵的理论（输出）流量为Bt50010636.551450Q（L/min）（3）压力不变，泄漏常数不变，泄漏量不变，故500r/min的输出流量为BBtB36.555.331.25QQQ（L/min）（4）（注释：转速为500r/min的容积效率Bv=31.25/36.5585.5%；如果仍认为容积效率Bv=0.95不变，将导致计算错误）（3）两种转速下的输入功率。假定机械效率不随转速变化，则有63Bi2.51010610(1450r/min)(W)=4.91(kW)600.9P（5）63Bi2.51036.5510(500r/min)(W)=1.69(kW)600.9P（6）3-3某组合机床动力滑台采用双联叶片泵YB-40/6。快速进给时两泵同时供油，工作压力为1.0MPa；工作进给时，大流量泵卸荷，其卸荷压力为0.3MPa，此时系统由小流量泵供油，其供油压力为4.5MPa。若泵的总效率为B0.8，求该双联泵所需电动机功率（大泵流量为40L/min，小泵流量为6L/min）。解：设泵1出口压力为p1,流量为Q1，设泵2出口压力为p2,流量为Q2，快进时双联泵输出的功率为：336611226104010110110767()6060PpQpQW快进工进时双联泵输出的功率为：3366112261040104.5100.310650()6060PpQpQW工进因此，双联泵输出的最大功率为767W，其所需的电动机功率：max767==9590.8BPP快进（W）；圆整后为1KW的电动机。3-8某液压泵额定工作压力为10MPa，几何排量为12mL/r，理论流量为24L/min，容积效率为0.90，机械效率为0.80。试求（1）转速和角速度；（2）输出和输入功率；（3）液压泵输入轴上的转矩。解：（1）转速和角速度324010==200012BtBBVQnq（r/min）20002=23.1460Bn=209.3（rad/s）（2）输出和输入功率3624010Q=Q10100.9=36003.660BBBBBtBvPppWKW36240101010Q60=50.8BBtBiBmpPWKW（3）液压泵输入轴上的转矩3510=23.9()209.3BipTNm4-1液压马达几何排量为250mL/r，入口压力为10MPa，出口压力为0.5MPa，机械效率和容积效率均为0.90，若输入流量为100L/min，试求：（1）理论转速和实际（输出）转速；（400r/min，360r/min）（2）理论输出和实际输出扭矩；（378Nm，340Nm）（3）输入功率和输出功率。（16.667kW，12.8kW）解：（1）理论转速：100/min==4000.25/MiMtMvMvQLnqLr（r/min）(=100%)实际（输出）转速：=4000.9=360MiMMvMvMvQnq（r/min）(=90%)（2）理论输出扭矩：660()(100.5)1025010=378()2223.14MMvMiMMvMtpqppqTNm实际输出扭矩：=3780.9340()MtMmTTNm（3）输入功率：3610010=Q101016.667()60MiMiMiPpWKW输出功率：3610010=Q9.5100.90.912.8()60MMiMPpWKW4-3液压马达几何排量为50πmL/r，回油压力MO1MPap，泄漏系数5M10mL/Pas，总效率M0.81；当负载扭矩为225Nm时，输出功率为9kW。试求（1）液压马达输出转速和角速度；（382r/min,40rad/s）（2）液压马达入口油液压力；（11.1MPa，提示：要解Mp的一元二次方程）（3）液压马达的容积效率和机械效率。（0.892，0.908）解：（1）液压马达的转速和角速度。MMM91000(rad/s)40(rad/s)225PTMM40(r/s)(r/s)382(r/min)2π2πn（2）入口压力。MM()()2MMMvMmMvmMMPpqnQpqp3656MMM91040(50101010)10.10.812apppMP马达入口压力：MiMoM(110.1)11.1aapppMPMP（3）机械效率：86MMMMmMv()(11010.110)0.810.89MMvmMMvMMvMMvmnqQnqnqnqQ容积效率：MMvMm0.810.910.894-4假定液压泵驱动（题4-3）中的液压马达，泵—马达之间管路上压力损失为1.5MPa，无流量损失；泵机械效率为0.90，泄漏系数5B10mL/Pas，输入扭矩为164Nm。试求（1）液压泵容积效率；（0.8973）（2）液压泵几何排量；（73.6mL/r）（3）液压泵转速；（1000r/min）（4）液压泵输入功率。（17.174kW）解：（1）泵的出口压力：B11.1+1.5=12.6()MiapppMP损泵的泄漏量：56BB1012.610=126(/)BQpmLs因为无流量损失，马达的输入流量等于泵的输出流量。5640501010.1101101(/)2BMiMvMMMQQqnpmLs液压泵容积效率:11010.89731101126BBvBBQQQ（2）泵的输入扭矩：612.610=164()2223.140.9BBvBBBvBvBiBBmBmpqnpqqTNmn73.6/BvqmLr液压泵几何排量：（3）液压泵转速B1227(/)1000(/min)73.6BtBBBvBvQQQnrsrqq（4）液压泵输入功率1227=T16423.1417169.9()17.17()73.6BiBiPWKW4-5定量泵驱动定量马达，泵—马达之间管路无压力和流量损失，泵几何排量为10mL/r，机械效率为0.95，容积效率为0.90，出口压力Bp=10MPa。液压马达的几何排量、机械效率、容积效率与泵相同，液压马达回油压力为大气压力（即表压为零）。设液压泵转速为1500r/min，试求（1）液压泵所需输入功率；（2.632kW）（2）泵—马达之间管道的液压功率；（2.25kW）（3）马达输出转速；（1215r/min）（4）马达输出扭矩；（15.1Nm）（5）马达输出功率。（1.92kW）解：（1）液压泵所需输入功率6615001010101060===2.632()0.95BtBvBBBiBmBmPqnpPWKW（2）泵—马达之间管道的液压功率6431500===10100.92.2510(/)60BBtBvBvBBvQQqnms因为泵—马达之间管路无压力和流量损失，泵—马达之间管道的液压功率等于泵的输出功率。64==10102.2510()2.25()BBBPpQwKW（3）由题可知，无背压损失，泵—马达之间管路无压力和流量损失4=1015000.9=1.3510(mL/min)MiBBtBvQQQ4==1.35100.9(mL/min)MtMiMvQQ==1215(r/min)MtMMvQnq（4）马达输出扭矩66101010100.9515.1()223.14MMvMMtMmMmpqTTNm（5）马达输出功率1215215.123.141920.27()1.92()60MMMMPTTnWKW4-8液压泵几何排量为120mL/r，转速为1000r/min，容积效率为0.95；液压马达几何排量为160mL/r，容积效率为0.95，机械效率为0.80，泵最高工作压力为7MPa，液压泵—液压马达之间管路压力损失相当，通流面积227mma，流量系数d0.65C的固定薄壁小孔的压力降（3870kg/m）。若液压马达入口压力Mp与管道损失p之和M()pp≥7MPa，液压泵部分油液溢流回油箱，反之全部输向液压马达。设液压马达负载为61.2Nm。试求（1）液压泵的输出流量；（114L/min，含溢流阀溢流量）（2）液压马达回液压力为零时的入口压力；（3MPa）（3）液压泵工作压力；（7MPa）（4）液压马达的最大转速，管道过流能力。解：（1）液压泵的输出流量3===1201010000.95114(/min)BBtBvBvBBvQQqnL（2）液压马达回液压力为零时的入口压力(0)=22MMvMMvMMtMmpqpqTT代入数据：3()MpMPa（3）液压泵工作压力①假定工作压力为=7()BppMPa溢，M4()BppppMPa②通过流量计算，检验假定是否为真663322410=C=0.6527101.68310/100.97/min114/min8707()dBBpQamsLQLpMPa孔假设为真，即（4）液压马达的最大转速，管道过流能力。当泵出口压力越大，固定薄壁小孔通过的流量越大。即100.97(/min)QL孔maxmax95.92(/min)MtMvQQL孔maxmax395.92599.5(/min)16010MMvQnrqMtmax4-13两双杆活塞液压缸串联，如题图4-13所示，12AA、分别为液压缸I、II有效工作面积，它们的负载分别为12FF、。若液压缸I、II的泄漏、摩擦阻力及连接管道之间的压力损失不计，试求（1）液压缸I、II的工作压力12pp、；（2221211/,/pFAppFA）（2）液压缸I、II的活塞杆运动速度12uu、；（1122/,/uQAuQA）（3）当1212,AAFF时，重新考虑上述两个问题。解：压力和流量是液压传动中两个最重要的参数：①压力取决于负载；②流量决定速度。（1）222111211121/pFAFpApAFppA（2）1122/,/uQAuQA（3）212121221,(,)FFpAAFFAA2121111122122FFFpAAFppAAA1212QQuuAA4-14两双杆活塞式液压缸并联，如题图4-14所示，假定1212FFAA，,当液压缸的活塞运动时，确定两液压缸的运动速度12uu、和供油压力p的大小。（10,u222/,/uQApFA）4-15两单杆活塞式液压缸串联，如题图4-15所示，设它的无杆腔和有杆腔的有效面积分别为2212100cm80cmAA，，液压泵的输出压力