液压传动 必考计算题类型汇总

课堂练习： 课堂练习： 例2.1 某液压泵铭牌上标有转速n=1450r/min， 某液压泵铭牌上标有转速 ， 额定流量q 额定压力p 额定流量 S=60L/min,额定压力 s=80×105Pa， 额定压力 × ， 泵的总效率η=0.8。试求： 泵的总效率 。试求： 该泵应选配的电动机功率。 （1）该泵应选配的电动机功率。 若该泵使用在特定的液压系统中， （2）若该泵使用在特定的液压系统中，该系统 要求泵的工作压力p=40×105Pa。该泵应选配 要求泵的工作压力 × 。 的电动机功率。 的电动机功率。
驱动液压泵的电动机功率的确定， 解：①驱动液压泵的电动机功率的确定，应 按照液压泵的使用场合进行计算。 按照液压泵的使用场合进行计算。②当不明 确液压泵在什么场合使用时， 确液压泵在什么场合使用时，可按照铭牌上 的额定压力、额定流量值进行功率计算； 的额定压力、额定流量值进行功率计算；③ 当泵的使用压力已经确定， 当泵的使用压力已经确定，则应按其实际使 用压力进行功率计算。 用压力进行功率计算。
υ=
π
4
q d
2
=
π
4
10 ×10
−3
× 0.035 × 60
2
= 0.17
p=
π
Βιβλιοθήκη Baidu
F d
2
=
π
4
1000 × 0.035
2
= 1.04 MPa
4
液压缸差动连接时的运动速度是0.17 m/s；若缸 液压缸差动连接时的运动速度是 ； 在差动阶段所能克服的外负载F=1 000 N时，缸 在差动阶段所能克服的外负载 时 内油液压力是1.04 MPa。 内油液压力是 。
如图所示的叶片泵， 如图所示的叶片泵，铭牌参数为 q = 18 L/min，p = 6.3 MPa， 设活塞直径D 设活塞直径 = 90 mm， 活塞杆直径d 活塞杆直径 = 60 mm， 在不计压力损失且F = 28 000 N时， 在不计压力损失且 时 试求在各图示情况下压力表的指示压力是多少？ 试求在各图示情况下压力表的指示压力是多少？ （p2=2 MPa）
(4)马达的输出功率： 马达的输出功率： 马达的输出功率
PMo = PMi •η M = 2.25 × 0.9 × 0.95 = 1.92kW
(5)马达输出转速： 马达输出转速： 马达输出转速
PMo = PMi •η M = 2.25 × 0.9 × 0.95 = 1.92kW
(a )
F 28000 p= = = 4 .4 MPa A π × 0 .09 2 4
6
(b)
28000+ 2 ×10 × × 0.092 − 0.062 F + p2 A2 4 p= = π A 2 × 0.09 4 = 5.5MPa
π
(
)
(c )
p = 0 MPa
• 例题：某液压马达的排量V=50cm³/r，总效率 例题：某液压马达的排量 ， η=0.75，机械效率 m=0.9，液压马达进油压 ，机械效率η ， 力p1=10MPa，回油压力 2=0.2MPa. ，回油压力p (1)求该液压马达实际输出的转矩是多少？ 求该液压马达实际输出的转矩是多少？ 求该液压马达实际输出的转矩是多少 (2)若液压马达的转速 若液压马达的转速n=460r/min，那么输 若液压马达的转速 ， 入该马达的实际流量是多少？ 入该马达的实际流量是多少？ (3)当外负载为 当外负载为250N.m，液压马达的转速仍 当外负载为 ， 为460r/min时，该液压马达的输入功率和 时 输出功率各为多少？ 输出功率各为多少？ 解（1）液压马达的输出转矩 ）
40 × 105 × 60 × 10 −3 P= W = 5 × 10 3 W = 5kW = η 0.8 × 60 pq s
已知单杆液压缸缸筒直径D 已知单杆液压缸缸筒直径 = 100 mm， ， 活塞杆直径d 活塞杆直径 = 50 mm，工作压力 1=2 ，工作压力p MPa，流量为 = 10 L/min，回油背压力 ，流量为q ， p2= 0.5 MPa，试求活塞往复运动时的推 往复运动时的推 ，试求活塞往复运动 力和运动速度。 力和运动速度。
因为不知道泵的实际使用压力， （1）因为不知道泵的实际使用压力，故选取 额定压力进行功率计算
P= ps q s
η
80 × 105 × 60 × 10 −3 W = 10 × 10 3 W = 10kW = 0.8 × 60
因为泵的实际工作压力已经确定， （2）因为泵的实际工作压力已经确定，故选取 实际使用压力进行功率计算
• （1）无杆腔进油时： 无杆腔进油时：
F1 = p1 A1 − p2 A2 =
π
F1 =
π
4
[( p − p )D 4
1 2
2
+ p2 d 2
]
× ( 2 × 106 − 0.5 ×106 ) × 0.12 + 0.5 × 106 × 0.052
q 10 × 10−3 υ1 = = = 0.021 A1 π × 0.12 × 60 4
Ppi = Ppo / η p = Ppo / (η pv •η pm ) = 2.63kW
= 2250 / (0.9 × 0.95)
(3)马达的输出扭矩： 马达的输出扭矩： 马达的输出扭矩
TMo = TMi •η Mm = ∆p p • VM •η Mm / (2π ) = 10 ×10 −6 ×10 ×106 × 0.95 / 2π = 15.1N • m
有杆腔进油时： （2）有杆腔进油时： π F2 = p1 A2 − p 2 A1 = [( p1 − p 2 )D 2 − p1 d 2 ] 4
π 6 6 2 6 2 F2 = × ( 2 × 10 − 0.5 × 10 ) × 0.1 − 2 × 10 × 0.05
4
q 10 ×10 υ2 = = = 0.028 A2 π × (0.12 − 0.052 ) × 60 4
(3)液压缸差动连接，可推动的负载力为： 液压缸差动连接，可推动的负载力为： 液压缸差动连接
F3 =
π
4
d p1η m =
2
π
4
× 0 .07 2 × 2 × 10 6 × 0 .097 = 6466 ( N )
液压缸向左运动，其运动速度为： 液压缸向左运动，其运动速度为：
4q 4 × 25 × 10 − 3 × 0 . 98 v3 = ηv = = 0 . 106 ( m / s ) 2 2 πd π × 0 . 07 × 60
−3
和输入功率P （3）液压马达的输出功率 和输入功率 r ）液压马达的输出功率P和输入功率 P =T2πn = 250×2π ×460/60 =12042.8W =12.043kW
P 12.043 P= = =16.057kW r η 0.75
• 某一液压传动系统，已知泵的排量为Vp＝ 某一液压传动系统，已知泵的排量为 120ml/r，转速为 p=1450r/min，容积效率为 ，转速为n ， ηpv=0.95，总效率为 ，总效率为η=0.9；马达排量为 m＝ ；马达排量为V 60ml/r，机械效率为ηηMm=0.9，容积效率为 ，机械效率为η ， ηMv=0.9，输出扭矩为 Mm=140N..m。若不计 ，输出扭矩为T . 。 马达回油背压及管路的压力损失，试求： 马达回油背压及管路的压力损失，试求： • ①马达的转速 马达的转速: • ②液压泵的输出压力 液压泵的输出压力: • ③液压泵的输入功率。 液压泵的输入功率。
液压缸无杆腔进压力油， 解 :(1)液压缸无杆腔进压力油，回油腔压力为零， 液压缸无杆腔进压力油 回油腔压力为零， 因此，可推动的最大负载为： 因此，可推动的最大负载为：
F1 =
π
4
D 2 p 1η m =
π
4
× 0 .1 2 × 2 × 10 6 × 0 .97 = 15237 ( N )
液压缸向左运动，其运动速度为： 液压缸向左运动，其运动速度为：
−3
• 已知单杆液压缸缸筒直径 = 50 mm，活塞杆直 已知单杆液压缸缸筒直径D ， 径d = 35 mm，泵供油流量为 ， q = 10 L/min，试求： ，试求： （1）液压缸差动连接时的运动速度； 液压缸差动连接时的运动速度； （2）若缸在差动阶段所能克服的外负载 F = 1 000 N，缸内油液压力有多大（不计管内压 ，缸内油液压力有多大（ 力损失）？ 力损失）？
π
4
( D − d ) p1η m =
2 2
π
4
(0.12 − 0.07 2 ) × 2 × 10 6 × 0.97 = 7771( N )
液压缸向左运动，其运动速度为： 液压缸向左运动，其运动速度为：
4q 4 × 25 × 10 −3 × 0.98 ηm = v2 = = 0.102 ( m / s ) 2 2 2 2 π (D − d ) π ( 0.1 − 0.07 ) × 60
( p1 − p2 )V η pV T= ηm = m 2π 2π (100 − 2) × 105 × 50 × 10−6 = × 0.9 N • m = 70.187 N • m 2π
（2）液压马达的输入流量 ）
50×10 ×460×0.9 η= = = L/min = 27.6L/min ηV η ηm 0.75 Vn nV
(1)泵的输出功率： 泵的输出功率： 泵的输出功率
Ppo = q p • ∆p p = V p • n p •η pv • ∆p p = 10 ×10 × 1500 × 0.9 × 10 ×10 / 60
6 −6
= 2250W (2)电机的输出功率（泵的输入功率）： 电机的输出功率（ 电机的输出功率 泵的输入功率）：
4q 4 × 25 × 10 − 3 0 . 98 v1 = ηv = = 0 . 052 ( m / s ) 2 2 πD π × 0 . 1 × 60
(2)液压缸为有杆腔进压力油 ， 无杆腔回油压力为 液压缸为有杆腔进压力油， 液压缸为有杆腔进压力油 可推动的负载为： 零，可推动的负载为：
F2 =
• 如图所示，由一液压泵与液压马达组成的闭 如图所示， 式回路，泵的输出油压为pB=10MPa，其机械 式回路，泵的输出油压为 ， 效率为η 效率为 pm=0.95，容积效率为 pv=0.9，排量 ，容积效率为η ， 为Vp=10ml/r，液压马达的机械效率为 ， ηMm=0.95，容积效率 Mv=0.9，排量 m ，容积效率η ，排量V =10ml/r，若泵转速为 p==1500r/min时，求： ，若泵转速为n 时 • （1）电机输出功率； ）电机输出功率； • （2）泵输出功率； ）泵输出功率； • （3）马达输出扭矩； ）马达输出扭矩； • （4）马达输出功率； ）马达输出功率； • （5）马达输出转速。 ）马达输出转速。
已知单活塞杆液压缸的缸筒内径D=100mm， 例：已知单活塞杆液压缸的缸筒内径 ， 活 塞 杆 直 径 d=70mm ， 进 入 液 压 缸 的 流 量 q=25L/min， 压力 ， 压力P1=2Mpa， P2=0。 液压缸的容积 ， 。 效率和机械效率分别为0.98、0.97，试求在三种工 效率和机械效率分别为 、 ， 况下， 况下 ， 液压缸可推动的最大负载和运动速度各是 多少？并给出运动方向。 多少？并给出运动方向。