液压传动例题与习题

液压传动例题和习题第一次作业内容(第四周星期四上课时交)例题4—4 泵的额定流量为min /100L ，额定压力为MPa 5.2，当转速为min /1450r 时， 机械效率为9.0=m η。

由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为min /106L ，压力为MPa 5.2时，流量为min /7.100L ，求：1 ) 泵的容积效率；2 ) 如泵的转速下降到min /500r ，在额定压力下工作时，估算泵的流量为多少？3 ) 上述两种转速下泵的驱动功率。

解：1) 出口压力为零时的流量为理论流量，即min /106L ，所以泵的容积效率95.0106/7.100==V η。

2 ) 转速为min /500r 时，泵的理论流量为min /55.36min /1450500106L L =⨯，因压力仍是额定压力，故此时的泵的流量为min /72.34min /95.055.36L L =⨯。

3) 泵驱动功率在第一种情况下为kW 91.49.0601065.2=⨯⨯，第二种情况下为 kW kW 69.19.06055.365.2=⨯⨯4—5 泵的输出压力为MPa 5，排量为r mL /10。

机械效率为95.0，容积效率为0.9，当转速为1200min /r 时，泵的输出功率和驱动泵的电机功率等于多少？4—6 设液压泵转速为min /950r ，排量为r mL q p /168=，在额定压力MPa 95.2和同样转速下，测得的实际流量为min /150L ，额定工况下的总效率为87.0，求：1 ) 泵的理论流量t q ；2 ) 泵的容积效率v η；3 ) 泵的机械效率m η；4 ) 泵在额定工况下，所需电机驱动功率；5 ) 驱动泵的转矩。

4—7 一液压马达排量为r mL /.80，负载转矩m N ⋅50时，测得机械效率为0.85，将此马达作泵使用，在工作压力为Pa 61062.4⨯时，其扭矩机械损失与上述液压马达工况时相同，求此时泵的机械效率。

例题4—8 某液压马达的进油压力为MPa 10，排量为r mL /200，总效率为0.75，机械效率为0.9，试计算：1 ) 该马达能输出的理论转矩；2 ) 若马达的转速为min /500r ，则输入马达的流量为多少？3) 若外负载为 ()m in /500200r n m N =⋅ 时 ，该马达输入和输出功率各为多少？ 解：1)依公式,21m t pq T ∆=π，可算得马达输出的理论转矩为m N m N ⋅=⋅⨯⨯⨯⨯-3.3181020010102166π。

2) 转速为min /500r 时，马达的理论流量为min /100min /105002003L L n q q m t =⨯⨯==-，因其容积效率 83.09.075.0===m v ηηη，所以输入的流量为min /120min /83.0100L L q v t ==η。

3) 压力为MPa 10时，它能输出的实际转矩为m N m N ⋅=⋅⨯5.2869.03.318 ，如外负载为m N ⋅200 ，则压力差不是MPa 10 而是M P a 98.6 ，所以此时马达的输入功率为()[]kW kW n q p V m 14100083.060/500102001098.6/66=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅∆-η， 输出功率为()kW kW p i 5.1075.014=⨯=η 。

注：从此题的演算，请注意马达参数的计算方法，其效率的计算和泵是不同的。

对马达而言：t t m i t i t v P P T T p p q q //,//00====ηη而对泵而言i t i t m t t v P P T T q P q q //,//00====ηη：这里的下角标志，i 输入，t 理论，o 输出。

P 为功率，T 为转矩。

4—9 图示马达的排量r mL q /250='，入口压力MPa p 101=，出口压力MPa p 5.02=，总效率9.0=η，容积效率92.0=v η，当输入流量为min /22L ， 试求：1 ) 马达的实际转速；2 ) 马达的输出转矩。

4—10 一液压马达，要求输出转矩为m N ⋅5.52，转速为min /30r ，马达排量为r mL /105, 马达的机械效率和容积效率均为9.0，出口压力MPa p 2.02=4—17 泵的最大压力max p 5—4 阻力为d mm D N F f 70,100,1960===s 2.0时间内从静止加速到最大稳定速度v =量各为多少？第二次作业内容(第7周星期四上课时交)6—3 图示回路 ，内泄式液控单向阀的控制压力由电磁阀控制。

试车时发现电磁铁断电时，液控单向阀无法迅速切断油路；此外，开启液控单向阀所需的控制压力 k p 也较高。

试分析原因并提出改进的方法。

6—4 图示回路，液控单向阀用以防止重物下滑。

试分析能否选用普通内泄式的液控单向阀？如果将节流阀与液控单向阀的位置对调，情况又会怎样？如果将节流阀去掉，活塞能否平稳地下降？6—8 用一个三位四通电磁阀来控制单杆活塞缸的往返运动，如果要求活塞能平稳地停在任意位置且液压泵保持高压，该用何种中位机能为好？可供选择的有：O 、M 、H 、P 、Y 和K 型。

6—14 若将先导式溢流阀主阀芯的阻尼小孔堵死，会出现什么故障？如果溢流阀先导阀锥阀座上的进油小孔堵塞，又会出现什么故障？ 6—17 图示的两个系统中，各溢流阀的调整压力分别为p A =4MPa ，p B =3MPa ，p C =2Mpa,如系统的外负载趋于无限大，泵的工作压力各为多少？6—18 图示溢流阀的调整压力分别为4MPa ，若阀芯的阻尼小孔造成的损失不计，试判断下列情况压力表读数各为多少？1 ) DT 断电，且负载这无限大时；2 ) DT 断电，且若负载压力为2MP a 时；3 ) DT 得电，且负载压力为2MP a 时。

6—23 板式连接的Y —10B 中压溢流阀与J —10B 减压阀，底板上除了两个进出油口外，还有一个标有L (或K)的小孔。

如果选用安装底板时不加区分，将L 孔直接接通油箱的底板安装溢流阀，或者将不开L 孔的底板用来安装减压阀。

试分析在这两种情况下，溢流阀、减压阀会产生什么异常现象？正确的底板应如何设计？ 例题6—24 图示回路中，溢流阀的调整压力a Y MP p 5=，减压阀的调整压力a J MP p 5.2=。

试分析下列各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态？1 ) 当泵压力Y B p p =时，夹紧缸使工件夹紧后，A 、C 点的压力为多少？2 ) 当泵压力由于工作缸快进，压力降到a MP p 5.1=∑时（工件原先处于夹紧状态），A 、C 点的压力各为多少？3 ) 夹紧缸在未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，a C A MP p p 5.2==。

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，减压阀阀口始终处于工作状态。

2 ) 泵的压力突然降到a MP 5.1时，减压阀的进口压力小于调整压力J p ，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，a B A MP p p 5.1== 。

单向阀后的C 点压力，由于原来夹紧缸处于a MP 5.2，单向阀在短时间内有保证作用，故a C MP p 5.2=，以免夹紧的工件松动。

3 ) 夹紧缸作空载快速运动时，0=C p ，A 点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失，0=A p 。

因减压阀阀口全开，若压力损失不计，则0=B p 。

由此可见，夹紧缸作空载快速运动时将影响到泵的工作压力。

注：减压阀阀口是否起减压作用，与减压阀的进口压力1p 及出口的负载压力2p 有密切关系。

如P 2<Pj ，出口负载压力2p 小于名义上的调整压力J p ，先导阀关闭而减压阀阀口全开，不起减压作用，只呈现通道阻力，若P 1<Pj ，进口压力比名义上的调整压力低，减压阀阀口全开，不起减压作用。

如果通道阻力也忽略，则减压阀的进出口压力相等。

6—27 图示的减压回路，已知缸无杆腔、有杆腔的面积为100 cm 2 50 cm 2，最大负载F 1 = 14 × 10 3 N , F 2 =4250 N , 背压p = 1.5 × 10 5 P a ，节流阀2的压差a P p 5102⨯=∆，求：1 ) A 、B 、C 各点的压力 （忽略管路阻力）；2 ) 泵和阀1、2、3应选用多大的额定压力？3 ) 若两缸的进给速度分别为s cm v /5.31=，s cm v /42= ，泵和各阀的额定流量应选多大？6—28 图示回路，顺序阀的调整压力a x MP p 3=，溢流阀的调整压力a y MP p 5=，问在下列情况下： 1 ) 液压缸运动时，负载压力 a L MP p 4=；2 ) 如负载压力L p 变为a MP 1；3 ) 如活塞运动到右端位时；A 、B 点的压力等于多少？ 6—30 图示回路，顺序阀和溢流阀串联，它们的调整压力分别为x p 和y p ，当系统的外负载趋于无限大时，泵出口处的压力多少？若把两只阀的位置互换一下，泵出口处的压力是多少？第三次作业内容(第10周星期四上课时交)9—19 图示为实现“快进—工进( 1 ) —工进( 2 ) — 快退 — 停止” 动作的回路，工进( 1 )速度比工进( 2 ) 快，试问这些电磁阀应如何调度？9—20 图示为实现“快进—工进( 1 ) —工进( 2 ) — 快退 — 停止” 动作的回路，工进( 1 )速度比工进( 2 ) 快，试问这些电磁阀应如何调度？例题10－1图示组合机床动力滑台上使用的一种液压系统。

试写出其动作循环表并说明桥式油路结构的作用。

快进进油：泵1＋泵2→1DT左位→液压缸左腔（双泵联合供油）回油：液压缸右腔→3DT左位→1DT左位→单向阀5→液压缸左腔差动联接工进进油：泵1→1DT左位→液压缸左腔回油：液压缸右腔→单向阀d→调速阀→单向阀a→单向阀4→顺序阀6→油箱工退进油：泵1 →2DT右位→单向阀b→调速阀→单向阀c→液压缸右腔回油：液压缸左腔→2DT右位→油箱快退进油：泵1＋泵2→2DT右位→3DT左位→液压缸右腔回油：液压缸左腔→2DT右位→油箱停止泵1→溢流阀7→回油箱泵2→顺序阀6→回油箱桥式回路的作用：实现了工进回油调速阀调速和工退进油调速阀调速10－2试写出图示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点。

10－3读懂图示液压系统，并说明：1）快进时油液流动路线；2）这个系统的特点。