液压课后习题

2-1 已知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工

况下液压泵出口处的工作压力值。

解：a)0p = b)0p = c)p p =∆

d)F

p A

=

e)2m m T p V π=

2-2如图所示，A 为通流截面可变的节流阀，B 为溢流阀。溢流阀的调整压力是

P y ，如不计管道压力损失，试说明，在节流阀通流截面不断增大时，液压泵的出口压力怎样变化？

答：节流阀A 通流截面最大时，液压泵出口压力P=0，溢流阀B 不打开，阀A 通流截面逐渐关小时，液压泵出口压力逐渐升高，当阀A 的通流截面关小到某一值时，P 达到P y ，溢流阀B 打开。以后继续关小阀A 的通流截面，P 不升高，维持P y 值。

2-3试分析影响液压泵容积效率v η的因素。 答：容积效率表征容积容积损失的大小。 由1v t t

q q

q q η∆=

=- 可知：泄露量q ∆越大，容积效率越小 而泄露量与泵的输出压力成正比，因而有

111v t n

k k p

q v η=

=- 由此看出，泵的输出压力越高，泄露系数越大，泵排量越小，转速越底，那么容积效率就越小。

2-4泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa，当转速为1450r/min时，机械效率为η

m

＝0.9。由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为106 L/min，压力为2.5 MPa时，流量为100.7 L/min，试求：

①泵的容积效率；

②如泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，计算泵的流量为多少？

③上述两种转速下泵的驱动功率。

解：①通常将零压力下泵的流量作为理想流量，则q

t

＝106 L/min

由实验测得的压力为2.5 MPa时的流量100.7 L/min为实际流量，则

η

v

＝100.7 /106=0.95=95%

②q

t

=106×500/1450 L/min =36.55 L/min,因压力仍然是额定压力，故此时泵流量为36.55×0.95 L/min=34.72 L/min。

③当n=1450r/min时,

P=pq/(η

v η

m

)=2.5×106×100.7×10-3/（60×0.95×0.9）w=4.91kw

当n=500r/min时,

P=pq/(η

v η

m

)=2.5×106×34.7×10-3/（60×0.95×0.9）w=1.69kw

2-5设液压泵转速为950r/min，排量＝168L/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总功率为0.87，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，所需电机驱动功率；

(5)驱动泵的转矩。

解：① q

t ＝V

p

n=168×950 L/min =159.6 L/min

②η

v =q/q

t

=150/159.6=94%

③η

m

=η/ηv =0.87/0.9398=92.5%

④ P=p q/η =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）w=84.77kw

⑤因为η=p q/T ω

所以T=p q/ηω

= p q/（2ηлn ）

=29.5×106×150×10-3/（2×0.87×3.14×950）N m =852.1N m

2-6 分析双作用叶片泵配油盘的压油窗口端开三角须槽，为什么能降低压力脉动和噪声？

答：在配油盘压油窗口开三角眉槽后，处于两片间的封油区容积逐渐与压油腔相

通，压力变化率小，就可降低流量，降低压力脉动和噪声。

2-7双作用叶片泵两叶片之间夹角为,配油盘上封油区夹角为ε，定子区表面曲

线圆弧段的夹角为β，它们之间应满足怎样的关系？为什么？ 答：为了保证配油盘的吸、压油窗口在工作中能隔开，必须ε≥2л/Z ； 为了防止产生困油、气穴现象，必须β≥ε。

2-8 试分析外反馈压力式变量叶片泵q p -特性曲线，并叙述改变AB 段上下位置，

BC 段的斜率和拐点B 的位置的调节方法。

答：曲线形状分析：

1） 曲线AB 段。在此段，泵的反馈作用力小于泵的弹簧预紧力，泵的偏心距为初始最大值不变，泵的流量也是最大值，并保

持不变，曲线AB 段近似水平。但由于压力增加，泄漏也增加，故曲线AB 段随压力的增加而略有下降。

2）拐点B 。在B 点，泵的反馈作用力刚好等于泵的弹簧预紧力。对应的工作压力c s 0x p =k x /A ，其值由弹簧预压缩量0x 确定。

3）曲线BC 段。在此段，泵的反馈作用力大于泵的弹簧预紧力，定子左移，偏心距减小，泵的流量也减小。当泵的工作压力高到接近于C （实际上不能达到）点压力时，泵的流量已很小，这时因压力较高，故泄漏也增多，当泵的流量只能全部用于弥补泄漏时，泵的实际对外输出流量为零，这时，偏心距已很小且不会再变小，泵的工作压力也不会再升高，这就是C 点。

影响曲线形状的因素：

1）改变柱塞的初始位置，可以改变初始偏心距的大小，从而改变泵的最大输出流量，即使曲线AB 段上、下平移。

2）改变弹簧刚度，可以改变曲线BC 段的斜率，弹簧刚度大，BC 段斜率小，刚度小，BC 段斜率大。

3）改变弹簧预紧力的大小，可改变压力c p 的大小，从而使曲线拐点左、右平移。

3-1 图示三种结构的液压缸，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 ，试分析各缸产生的推力，速度大小以及运动方向。 解：对于图a 22()4

F p

D d π

=- ()22224()4

q q g

V A D d D d ππ=

==

-- 杆受拉，液压缸左移

对于图b ()2222444F P D D d Pd πππ⎡⎤

=--=⎢⎥⎣⎦

由式：

()22

24

4

D V q D d V π

π

=+

-

2

4q

V d

π=

杆受压，液压缸右移 对于图c 2

4

F pd π

= 2

244

q q g

V A d d ππ=

==

杆受压，液压缸右移

3-2图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积A 1＝100cm 2，有杆腔面积A 2＝80cm 2，缸1输入压力P 1＝0.9MPa ，输入流量q 1＝12 L/min 。不计损失和泄漏，试求：

①两缸承受相同负载时（F 1= F 2），负载和速度各为多少？ ②缸1不受负载时（F 1＝0），缸2能承受多少负载？ ③缸2不受负载时（F 2＝0），缸1能承受多少负载？

解：① 对缸1和2的活塞分别列平衡方程

F 1＝P 1 A 1－P 2 A 2