液压与气压传动知识点例题

Ni
No


V M
No

2.25 kW 2.63kW 0.9 0.95
（3）液压马达的输出转速 1）液压马达的理论流量 Qt' Q 13.5 L min 2）液压马达转速 Qt' 12.15 nM r min 1215 r min 3 VM 10 10 （4）液压马达的输出扭矩 pVM 10106 10106 TM TMt MM MM 0.95N m 15.11N m 2 2 （5）液压马达的输出功率
nH
1450
因为额定压力不变，所以液压泵的容积效率不变，故液压泵的输出流量
' QH Qt'v 12.5 0.9 L min 11.25L min
(3)液压泵的驱动功率 ① nH=1450r/min时液压泵的驱动功率
Ni1
pH QH

2.5 106 32103 W 1734 1.74kW W mv 0.85 0.9 60 pH QH
输入量 T，n 输入功率 N i T 总效率
总效率
输出量 p，Q
理论扭矩
pV Tt 2 理论流量
输出功率
N o pQ N i T
m v
NO pQ
理论机械功率 容积效率 N t Tt （输入） v Nt Tt Ni T 理论液压功率 机械效率 （输出） No
1.对额定压力为2.5MPa的齿轮泵进行性能试验，当泵输出的油 液直接通向油箱时，不计管道阻力，泵的输出压力为_____。 0 2.为什么柱塞泵一般比齿轮泵或叶片泵能达到更高压力
额定工作压 是指允许使用的最大工作压力，超过此值就是过载， 力 泵的效率就将下降，寿命就将降低。液压泵铭牌上 所标定的压力就是额定压力。
压力p 排量V 流量Q 转矩T 功率N /r(米³ /转) m³ /s(米³ /秒) N· m(牛· 米) W(瓦) 单 N/m2(牛/米2) m³ 1W=1N· m/s 位 1Pa= N/m2 L/min(升/分) 1MPa=106Pa 1L=10-3m3
Q Qt Vn 46. 10 1450 .95L min 63.641 min Q Qtvvv Vnvvv 46..22 103331450 0095L ///min 63..641L///min L Q Qt Vn 46 210 1450 0..95L min 63 641 L min
解： （1）液压泵的输出功率 1）液压泵的输出流量
Q VnV 10103 1500 0.9 L min 13.5 L min
10106 13.5 103 W 2250 2.25kW W No p( Pa)Q(m s) 60 （2）电动机功率
3
2）输出功率
容积损失：Q Qt Q 容积效率： N Q v o 液压油带出的 N t Qt
热功率
(1 m ) Ni T
(1 v ) N t pQ
N t m Ni Tt pQt
扭矩损失： T T Tt 机械效率： N T m t t Ni T
图号 牵引力 /kN
●
a
b
c
d
10
20 10
5
运动速度 10 /cm s-1 运动方向 左
2.5 10 10 左 左 右
a) 柱塞缸 c)差动液压缸
b)并联柱塞缸（图示两缸速度相等） d)串联柱塞缸（图示两缸牵引力相等）
例3.液压系统如图所示。已知A1=80cm2，A2=50cm2，输入油 液压力p=600kPa，输入流量Q=12L/min。不计一切损失。求 （1）F1=2F2时，两缸各能承受多大的负载？活塞的运动速度 各为多少？（2）F1=F2时，该负载的数值为多少？（3）F1=0 时，缸2能承受多大的负载？
例2 某液压泵的额定流量 QH=32L/min，额定压力 p=2.5MPa，额定转速 nH=1450r/min，泵的机械效率ηm=0.85。由实验测得，当泵的出口压力近似为 零时，其流量Q=35.6L/ min 。求该泵的容积效率和总效率是多少？ 如果在额定压力下泵的转速为500r/min时，估算泵的流量为多少？该转速 下泵的容积效率为多少？两种转速下，泵的驱动功率又是多少？ 解： (1)泵的容积效率和总效率 液压泵出口压力为零时的流量为理论流量，即 Qt=35.6L/ min。 液压泵的容积效率为： QH 32 液压泵的总效率为：
第二章 液压泵
泵的输入参量 转矩 T 角速度 ω 输出参量 流量 Q 压力 p
重点掌握泵的基本原理及效率计算 掌握柱塞泵基本结构与工作原理 了解叶片泵、齿轮泵的基本结构与工作原理 p Q T
ω
泵
1.容积式泵的工作原理 形成若干个密闭的工作腔，当密闭工作腔的容积从小向大 变化时，形成部分真空、吸油；当密闭工作腔的容积从大向 小变化时，进行压油(排油)。 2.基本工作条件 密闭容积周期性变化 吸油阀和排油阀协调启闭 油箱内绝对压力不小于大气压 吸油腔和排油腔必须隔开，即不能同时相互沟通
A1 A2
v1 F1
v2 F2
(2)F1=F2
p1 A1 p2 A2 p2 A1
p1 Q1
p2
p1 A1 6 105 80 p2 3.7 105 Pa 0.37MPa A1 A2 80 50
F1 F2 p2 A1 3.7 105 80104 N 2960N 2.96kN
2.液压传动系统的组成： 动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件
3.液压传动系统优缺点 液压传动的优点是： (1) 体积小, 重量轻 (2) 调速范围大,可方便地实现无级 变速 (3) 布置灵活 (4) 容易实现自动控制 (5) 容易实现过载保护 (6）容易实现快速启停和换向 液压传动的缺点是： (1) 传动效率低,有泄漏 (2) 性能对温度敏感 (3) 噪声大 (4) 元器件对油的污染敏感 (5) 价格高，对操作人员的技术要 求高 (6) 元器件的加工精度高


F
P1
所以
p1

F d2
4
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大活塞受力平衡方程 故
p1 A2 p A1
A2 A2 F p p1 2 A1 A1 d 4
例2 液压缸的几种连接方式如图所示。已知供油压力p=2MPa， 供油量q=30L/min，活塞和活塞杆的截面积分别为 A1=100cm2、A2=50cm2，不计容积损失和机械损失。试确 定各液压缸的运动方向、运动速度和牵引力，将结果填入表 中。
Qt 35.6 mv 0.9 0.85 0.76
L r 0.025L r
v

0.9
(2)液压泵的流量和容积效率 Qt 35.6 液压泵的排量为：
V
于是液压泵的额定转速 n’H=500r/min时，其理论流量
' Qt' VnH 0.025 500L min 12.5 L min
液压泵基本参数
排量：V
每一转应排出的油的体积
理论流量：Qt nV 理论液压功率： N 理论功率： t pQt 理论机械功率： N t Tt 理论扭矩：Tt pV / 2 扭矩：T 转速：n 输入功率： N T i
压力：p 实际流量：Q 输出功率：N o pQ v Nt No pQ
p1 A1 p2 A2 F1
A1 A2
v1 F1
v2 F2
p2 A1 F2
(1)F1=2F2
p1 A1 p2 A2 2 p2 A1 pAA1 80 11 p2 pB p 6 105 Pa 2.3 105 Pa 0.23MPa 2A1 A2 A1 2 80 50 2 A FF2pp2A11 2.3 105 80104 1.84kN 2 B
F1 2F2 2 1.84kN 3.68kN
p1 Q1
p2
q1 12103 v1 cm s 2.5 cm s A1 80 60
v2
v1 A2 50 2.5 cm s 1.56 cm s A1 80
p1 A1 p2 A2 F1
p2 A1 F2
NMo NMiM NMiMMVM 2.25 0.95 0.9kW 1.92 kW
例1. 图所示系统，已知F, D, d, A1, A2,求输入油液压力 p.
P1 P1
F
解： 设A1面积上作用的液压力为 p1 ,小活塞受力平衡方程
p1

4
D p1
2

4
D2 d 2
2n
总效率：

N o pQ N i T

No m v Ni
例1 某液压泵的输出压力 p=10MPa，泵转速 n=1450r/min，排量 V=46.2mL/r ， 容积效率 ηv=0.95，总效率 η=0.9。试求液压泵的输出功率和驱动泵的电动机功率。 解： (1)求液压泵的输出功率 液压泵输出的实际流量为：
②n’H=500r/min时液压泵的驱动功率
' pH QH
Ni 2

2.5 106 11.25103 W 612.7W 0.61kW mv 0.85 0.9 60
' pH QH
1.已知液压泵输出油压p=10MPa，泵的机械效率ηm=0.95，容积效 率ηV=0.9，排量V=10mL/r，转速n=1500r/min；液压马达的排量 VM=10mL/r，机械效率ηmM=0.95，容积效率ηVM=0.9。求液压泵 的输出功率、驱动液压泵的电动机功率、液压马达输出转速、输 出扭矩和功率各是多少？
液压油的功能 液压油的选用
1.液压油的粘度随液压油的温度和压力而变，当压力增大时， 增加 液压油粘度 ；当液压油温度升高时，液压油的粘 度 降低 。
2.液压油的牌号是采用在 42℃ 温度时的 运动 粘度的平均 值来标号的。 3.液压传动系统一般由几部分组成？各部分起什么作用？ C 4.液压系统的故障大多数是____引起的 A油液黏度不适应B油温过高C油液污染 D系统漏油
Qt Vn
Nt pQt
Q v N t Qt
理论流量
实际流量 额定流量 工作压力
是指在不考虑泄漏的情况下泵单位时间所输出液体 的体积
是指在考虑泄漏的情况下，单位时间泵所输出液体 的体积 是泵在额定转速和额定压力下输出的流量 工作压力是指液压泵所输出的油液为克服阻力所必 须建立起来的压力
4.柱塞泵的输油能力(输出流量的大小) 由密闭工作腔的数目、容积变化的大小及容积变化的快慢决定。 柱塞泵：
V

4
d 2 lZ
阀配流 l=Rmax-Rmin
径向柱塞泵
轴配流 l=Rmax-Rmin
轴向柱塞泵 l=Dtgβ 斜盘式 β―斜盘倾角 l=Dtgβ 斜轴式 β―转动轴与缸体轴线的夹角
5.液压泵的基本参数
(3)F1=0
p1 A1 p2 A2
p1 A1 6 105 80 p2 9.6 105 Pa 0.96MPa A2 50 F2 p2 A1 9.6 105 80104 N 7680N 7.68kN
第一章 绪论
1.液压传动的定义，液压传动的两个工作特性 【答】 液压传动的定义： 以液体为介质，依靠流动着液体的压力能 来传递动力的传动称为液压传动。 液压传动的两个工作特性是：①液压系统的压力大小(在有效 承压面积一定的前提下)决定于外界负载。②执行元件的速度 (在有效承压面积一定的前提下)决定于系统的流量。这两个特 性有时也简称为：压力决定于负载；速度决定于流量。
则液压泵的输出功率为
10106 63.641103 N o p( Pa)Q(m s) W 10.6 103W 10.6kW 60
3
(2)求电动机的功率 电动机功率即泵的输入功率为：
N oo 10..6 N 10 6 N ii kW 11..8kW N kW 11 8kW 0..9 09