液压与气动习题整理.
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7 MPa
pY
解： 当马达的输出转矩为Tm＝40 N∙m时，马达的进口压力为
2 Tm pm pY Vm mm 2 3.14 40 0.4 6 ( MPa) 6 50 10 0.9
系统的工作压力低于安全阀的调定压力，因此安全阀的阀口关闭。
1）变量泵的输出流量 qp 泵的输出流量即为马达的输入流量，所以
不计管道损失时，油泵的工作压力等于马达的进口压力，因此
p p pm 6 (MPa)
Baidu Nhomakorabea4）变量泵的输入功率 Pi
Pi
p p q p
op
6 3
(6 0.4) 10 8.4 10 1025 (W ) 0.9 0.85 60
计算题
液压缸的速度、压力的相关计算
3. 如图所示为变量液压泵和定量液压马达组成的闭式系统。已知低压辅助液
压泵输出压力pY=0.4 MPa；变量泵的最大排量Vpmax=100 mL/r，转速
np=1000 r/min，容积效率ηvp= 0.9，机械效率ηmp= 0.85；马达的相应 参数 为Vm= 50 mL/r，容积效率ηvm= 0.95，机械效率 ηmm= 0.9，安全阀的调定 压力为 7 MPa。不计管道的 压力损失，当马达的输出转矩为Tm= 40 N∙m、 转速为 nm= 160 r/min时，试求： 1）变量泵的输出流量 qp； 2）变量泵的排量 Vp； 3）变量泵的工作压力 pp； 4）变量泵的输入功率 P i Vp Vm Tm
答案见作业
2. 直轴式轴向柱塞泵斜盘倾角γ=200，柱塞直径d=22mm，柱塞分布圆直径D=68mm， 柱塞数Z=7，机械效率ηm=0.90,容积效率ηv=0.97，泵转速n=1450r/min,输出压力pP=28 Mpa。试计算： 1） 平均理论流量； 2）实际输出的平均流量； 3）泵的输入功率。 答案见作业
计算题
变量泵的流量、压力、排量和功率的相关计算
1. 液压泵的额定压力为31.5MPa，排量V=168mL/r，转速n=950r/min。在额定压力下实测
流量为150 L/min，额定工况下的总效率=0.88。试求：
1）额定工况下，泵的容积效率； 2）额定工况下，泵的机械效率； 3）额定工况下，泵的输出功率； 4）额定工况下，泵所需电动机的驱动功率； 5）额定工况下，驱动泵的转矩。
解：① 2—溢流阀，稳压溢流 3—两位两通电磁换向阀，快慢速换接 4—三位五通电磁换向阀，使执行元件换向 6—调速阀，调节中速进给速度 9—过滤器，过滤油中杂质 ②电磁铁动作顺序表 ③三位五通电磁换向阀的换向回路、 出口调速阀节流调速回路 电磁阀与调速阀的快、慢、快换速回路、 串联调速阀的二次进给回路 差动连接快速回路、 单级调压回路 ④进：泵 1→4 左位→缸左腔 回：缸右腔→4左位→3 下位→缸左腔（实现差动快速）
2.阅读下图所示液压系统，完成如下任务： ① 写出元件2、3、4、6、9 的名称及在系统中的作用； ② 填写电磁铁动作顺序表（通电“＋”，断电“－”）； ③ 分析系统由哪些液压基本回路组成； ④ 写出快进时的油流路线。
工作过程 快速进给 中速进给 慢速进给 快速退回 停止 电磁铁动态 1Y 2Y 3Y 4Y ＋ — ＋ — ＋ — — — ＋ — — ＋ — ＋ — — — — — —
解:
1) Fmax = 10000N；
2) F1max = 18000N F2max = 22500 N；
3) v1 = 1.6 m/min
v2 = 1.28 m/min
2. 已知单活塞杆液压缸，油路为差动连接，活塞直径D=100mm，活塞杆直 径d=60mm，忽略液压缸的泄漏和摩擦，现以q＝100L/min液压泵驱动之。 试求活塞往返运动速度比。如液压泵的工作压力为 5.0MPa，试求此时 活塞往返的负载能力(N) 3. 如图所示，两相同的液压缸串联，A1和A2为有效工作面积， F1和F2为 两活塞杆的外负载， q1为输入流量。在不计损失的情况下，求p1、p2、 v 1 和v 2
3. 图所示专用钻镗床液压系统，液压缸（缸筒固定）能实现“快进－工进－二 工进－快退－原位停止”工作循环。试填写其电磁铁动作顺序表。通电用“+”， 断电用“−”。
电磁铁 动作 快进 一工进 二工进 快退 停止
1YA
2YA
3YA
4YA
＋ ＋ ＋ － －
－ － － ＋ －
－ ＋ ＋ － －
－ － ＋ － －
答案见作业
回路分析题
1. 如下图液压回路，其工作循环为“快进——工进 (1)——工进 (2)——快 退——停止”,且已知工进(1)速度比工进(2)快，试给出电磁铁动作顺序表。
工作过程 快进 工进（1） 工进（2） 快退 停止
电磁铁通电情况 1YA ＋ ＋ ＋ — — 2YA — — — ＋ — 3YA ＋ — — ＋ — 4YA — — ＋ — —
4. 分析图示液压系统，其工作循环为“ 快进→工进→快退→原位停止，泵卸 荷” 。完成下面工作： 1）写出“工进”时的进油路线和回油路线； 2）填写电 磁铁的动作顺序表（通电用“＋” 、断电用“－”表示） 。
1）“工进”时的进油路线：泵 三位四通换向阀左位 液压缸； “工进”时的回油路线：液压缸 节流阀 三位四通换向阀左位 油箱。
2）
电磁铁 动作 快进 工进 快退 原位停止 1Y ＋ － ＋ － 2Y ＋ ＋ － － 3Y ＋ － ＋ －
设计题
1. 绘制一个由限压式变量泵与调速阀组成带手动换向的回油节流调速回路。
q p qm
nm Vm
vm
160 50 10 8.4 ( L / min) 0.95
2）变量泵的排量 Vp
3
Vp
qp n p vp
8.4 9.36 103 ( L / r ) 9.36 m L/ r 1000 0.9
3）变量泵的工作压力 pp
2）
电磁铁 动作
快进 工进
1Y － ＋
2Y － －
3Y － ＋
4Y ＋ ＋
快退
－
＋ －
－ －
＋ －
原位停， － 泵卸荷
5. 完成下面工作： 1）写出“快进”时的进油路线和回油路线； 2）填写 电磁铁的动作顺序表（通电用“＋” 、断电用“－”表示） 。
1）“快进”时的进油路线：泵 换向阀1左位 换向阀2左位 液压缸 左腔； “快进”时的回油路线：液压缸右腔 换向阀3右位 换向阀2左位 液压缸左腔。
1. 如附图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作 面积分别为A1 = 100 cm2，A2 = 80 cm2，输入的压力p1= 18×105 Pa，输入的流量 q = 16 L／min，所有损失均不考虑，试求：
1)当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载Fmax为多少； 2)当两缸的负载不相等时，计算F1max和F2max的数值； 3)两缸的活塞运动速度 各是多少?
pY
解： 当马达的输出转矩为Tm＝40 N∙m时，马达的进口压力为
2 Tm pm pY Vm mm 2 3.14 40 0.4 6 ( MPa) 6 50 10 0.9
系统的工作压力低于安全阀的调定压力，因此安全阀的阀口关闭。
1）变量泵的输出流量 qp 泵的输出流量即为马达的输入流量，所以
不计管道损失时，油泵的工作压力等于马达的进口压力，因此
p p pm 6 (MPa)
Baidu Nhomakorabea4）变量泵的输入功率 Pi
Pi
p p q p
op
6 3
(6 0.4) 10 8.4 10 1025 (W ) 0.9 0.85 60
计算题
液压缸的速度、压力的相关计算
3. 如图所示为变量液压泵和定量液压马达组成的闭式系统。已知低压辅助液
压泵输出压力pY=0.4 MPa；变量泵的最大排量Vpmax=100 mL/r，转速
np=1000 r/min，容积效率ηvp= 0.9，机械效率ηmp= 0.85；马达的相应 参数 为Vm= 50 mL/r，容积效率ηvm= 0.95，机械效率 ηmm= 0.9，安全阀的调定 压力为 7 MPa。不计管道的 压力损失，当马达的输出转矩为Tm= 40 N∙m、 转速为 nm= 160 r/min时，试求： 1）变量泵的输出流量 qp； 2）变量泵的排量 Vp； 3）变量泵的工作压力 pp； 4）变量泵的输入功率 P i Vp Vm Tm
答案见作业
2. 直轴式轴向柱塞泵斜盘倾角γ=200，柱塞直径d=22mm，柱塞分布圆直径D=68mm， 柱塞数Z=7，机械效率ηm=0.90,容积效率ηv=0.97，泵转速n=1450r/min,输出压力pP=28 Mpa。试计算： 1） 平均理论流量； 2）实际输出的平均流量； 3）泵的输入功率。 答案见作业
计算题
变量泵的流量、压力、排量和功率的相关计算
1. 液压泵的额定压力为31.5MPa，排量V=168mL/r，转速n=950r/min。在额定压力下实测
流量为150 L/min，额定工况下的总效率=0.88。试求：
1）额定工况下，泵的容积效率； 2）额定工况下，泵的机械效率； 3）额定工况下，泵的输出功率； 4）额定工况下，泵所需电动机的驱动功率； 5）额定工况下，驱动泵的转矩。
解：① 2—溢流阀，稳压溢流 3—两位两通电磁换向阀，快慢速换接 4—三位五通电磁换向阀，使执行元件换向 6—调速阀，调节中速进给速度 9—过滤器，过滤油中杂质 ②电磁铁动作顺序表 ③三位五通电磁换向阀的换向回路、 出口调速阀节流调速回路 电磁阀与调速阀的快、慢、快换速回路、 串联调速阀的二次进给回路 差动连接快速回路、 单级调压回路 ④进：泵 1→4 左位→缸左腔 回：缸右腔→4左位→3 下位→缸左腔（实现差动快速）
2.阅读下图所示液压系统，完成如下任务： ① 写出元件2、3、4、6、9 的名称及在系统中的作用； ② 填写电磁铁动作顺序表（通电“＋”，断电“－”）； ③ 分析系统由哪些液压基本回路组成； ④ 写出快进时的油流路线。
工作过程 快速进给 中速进给 慢速进给 快速退回 停止 电磁铁动态 1Y 2Y 3Y 4Y ＋ — ＋ — ＋ — — — ＋ — — ＋ — ＋ — — — — — —
解:
1) Fmax = 10000N；
2) F1max = 18000N F2max = 22500 N；
3) v1 = 1.6 m/min
v2 = 1.28 m/min
2. 已知单活塞杆液压缸，油路为差动连接，活塞直径D=100mm，活塞杆直 径d=60mm，忽略液压缸的泄漏和摩擦，现以q＝100L/min液压泵驱动之。 试求活塞往返运动速度比。如液压泵的工作压力为 5.0MPa，试求此时 活塞往返的负载能力(N) 3. 如图所示，两相同的液压缸串联，A1和A2为有效工作面积， F1和F2为 两活塞杆的外负载， q1为输入流量。在不计损失的情况下，求p1、p2、 v 1 和v 2
3. 图所示专用钻镗床液压系统，液压缸（缸筒固定）能实现“快进－工进－二 工进－快退－原位停止”工作循环。试填写其电磁铁动作顺序表。通电用“+”， 断电用“−”。
电磁铁 动作 快进 一工进 二工进 快退 停止
1YA
2YA
3YA
4YA
＋ ＋ ＋ － －
－ － － ＋ －
－ ＋ ＋ － －
－ － ＋ － －
答案见作业
回路分析题
1. 如下图液压回路，其工作循环为“快进——工进 (1)——工进 (2)——快 退——停止”,且已知工进(1)速度比工进(2)快，试给出电磁铁动作顺序表。
工作过程 快进 工进（1） 工进（2） 快退 停止
电磁铁通电情况 1YA ＋ ＋ ＋ — — 2YA — — — ＋ — 3YA ＋ — — ＋ — 4YA — — ＋ — —
4. 分析图示液压系统，其工作循环为“ 快进→工进→快退→原位停止，泵卸 荷” 。完成下面工作： 1）写出“工进”时的进油路线和回油路线； 2）填写电 磁铁的动作顺序表（通电用“＋” 、断电用“－”表示） 。
1）“工进”时的进油路线：泵 三位四通换向阀左位 液压缸； “工进”时的回油路线：液压缸 节流阀 三位四通换向阀左位 油箱。
2）
电磁铁 动作 快进 工进 快退 原位停止 1Y ＋ － ＋ － 2Y ＋ ＋ － － 3Y ＋ － ＋ －
设计题
1. 绘制一个由限压式变量泵与调速阀组成带手动换向的回油节流调速回路。
q p qm
nm Vm
vm
160 50 10 8.4 ( L / min) 0.95
2）变量泵的排量 Vp
3
Vp
qp n p vp
8.4 9.36 103 ( L / r ) 9.36 m L/ r 1000 0.9
3）变量泵的工作压力 pp
2）
电磁铁 动作
快进 工进
1Y － ＋
2Y － －
3Y － ＋
4Y ＋ ＋
快退
－
＋ －
－ －
＋ －
原位停， － 泵卸荷
5. 完成下面工作： 1）写出“快进”时的进油路线和回油路线； 2）填写 电磁铁的动作顺序表（通电用“＋” 、断电用“－”表示） 。
1）“快进”时的进油路线：泵 换向阀1左位 换向阀2左位 液压缸 左腔； “快进”时的回油路线：液压缸右腔 换向阀3右位 换向阀2左位 液压缸左腔。
1. 如附图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作 面积分别为A1 = 100 cm2，A2 = 80 cm2，输入的压力p1= 18×105 Pa，输入的流量 q = 16 L／min，所有损失均不考虑，试求：
1)当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载Fmax为多少； 2)当两缸的负载不相等时，计算F1max和F2max的数值； 3)两缸的活塞运动速度 各是多少?