液压气动习题库计算题答案复习进程.doc
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1、液压气动习题库计算题答案精品资料液压气动习题库设计计算题(468-500)468某轴向柱塞泵直径d=22mm,分度圆直径D = 68mm,柱塞数z =7,当斜盘倾角为= 2230,转速n=960r/min,输出压力p=10MPa,容积效率v=0.95,机械效率M=0.9时,试求: 1) 泵的理论流量;(m3/s) 2) 泵的实际流量;(m3/s) 3) 所需电机功率。(kW)(0 .0012;0 .00114 ;11.3 ) 解:l=Dsin=68*tg=28.12 v=(pi/4)d2*l=0.785*22*22*28.12=10684mm3ql=zvn=7*10684*960/60=0.0
2、012(m3/s)qs= ql*v=0.00114(m3/s)N=p* qs/M*v=11.3(kW)469有一径向柱塞液压马达,其平均输出扭矩T=24.5Nm,工作压力p=5MPa,最小转速nmin=2 r/min,最大转速nmax=300 r/min,容积效率v=0.9,求所需的最小流量和最大流量为多少?(m3/s) (1.110-6;17010-6) 解: T=pv/2pi v=2piT/p=6.28*24.5/5=30.772 q=vn/v=30.772*2/(60*0.9)=1.1410-6(m3/s) q=vn/v=30.772*300/(60*0.9)=17110-6(m3/s)
3、470有一齿轮泵,铭牌上注明额定压力为10Mpa,额定流量为16l/min ,额定转速为1000r/ min,拆开实测齿数z=13,齿宽B=21mm,齿顶圆直径De45mm,求:1)泵在额定工况下的容积效率v(%); 2)在上述情况下,当电机的输出功率为3.1kW时,求泵的机械效率m和总效率(%)。 (91.95;93.53、86)解:1)m=De/(z+2)=45/15=3 v=piD*2.25m*B=3.14*39*2.25*3*21=17358.7 (mm3) q=nv=1000*17358.7=17.4l/min v=16/17.4*100%=91.95%2) *100%=10000*
4、16/60*3100*100%=86%3) m=86/91.95=93.53%471.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸,已知活塞直径D=100mm,活塞杆直径d=70mm,被驱动的负载R=1.2105N。有杆腔回油背压为0.5Mpa,设缸的容积效率v=0.99,机械效率m=0.98,液压泵的总效率=0.9。求:1)当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量(l/min);2)电机的输出功率(kW)。(47.6;14.866)解:1) q=v*60*piD2/4=47.1(l/min) qs=47.1/0.99=47.6(l/min)2) p=R*4/piD2+0.5105*4/pi(D2-d2)
5、=1.2105*4/3.14*0.01+2105/3.14*0.051=152.87105+12.49105=165.36105 N/m2N=pq/0.98*0.9=165.36105*0.1*3.14*0.1*0.1/4*0.98*0.9*0.99 =14.866(kW)472有一液压泵,当负载压力为p80105Pa时,输出流量为96l/min,而负载压力为100105Pa时,输出流量为94l/min。用此泵带动一排量V=80cm3/r的液压马达,当负载扭矩为120.时,液压马达机械效率为0.94,其转速为1100r/min。求此时液压马达的容积效率。(%)(93)解:T=pv/2pi p=
6、2piT/V=6.28*12000/80=9420000Pa 则:qB=96-14.2* (96-94)/ (100-80)=94.58 l/minq=vn/v v= vn/ q=80*1100/94580=0.93=93%473增压缸大腔直径D=90mm,小腔直径d=40mm,进口压力为p163105Pa ,流量为q1=0.001 m3/s,不计摩擦和泄漏,求出口压力p2和流量q2各为多少?(MPa、m3/s)(31.9;0 .19810-3)解:p2=631059090/(4040)=318.9105 Pa q2=0.00116/81=0 .19810-3( m3/s)474在图示液压系统
7、中,泵的额定压力为ps25105Pa,流量q=10l/min,溢流阀调定压力 py18105Pa,两油缸活塞面积相等,A1=A2=30 cm2,负载R1=3000N,R2=4200N其他忽略不计。试分析:1)液压泵启动后两个缸速度分别是多少(m/s);2)各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少(W)。( .056、.056 ;167、233、300 ) 解:1) p1=R1/A1=3000/30=100N/ cm2=10105Pa P2=R2/A2=4200/30=140N/ cm2=14105Pa v1=q/A1=1010-3/3010-460=1/18=0.056=v2(m/s) 2)
8、N1= p1* q=10105*1010-3/60=166.7(W) N2= p2* q=14105*1010-3/60=233.3(W) NB= py* q=18105*1010-3/60=300 (W)475如图所示,如果液压缸两腔的面积A1 =100 cm2, A2=40 cm2,泵的供油量q=40l/min,供油压力p20105Pa,所有损失均忽略不记,试求:1)液压缸在该工况下可能产生的最大推力(N);2)差动快进管内允许流速为4m/s,管径d应选多大(mm)? (12000 ;18) 解:1) F=p*(A1-A2)= 201056010-4=12000 (N) 2) d=4q/p
9、iv=4*40*106/3.14*4000*60=212.3=14.6 (mm) 应选管径d=18476如图所示的夹紧回路中,如溢流阀的调整压力py50105Pa,减压阀调整压力pj25105Pa。试分析下列各种情况,并说明减压阀阀芯处于什么状态。 1) 当泵压力为50105Pa时,夹紧液压缸使工件夹紧后,A点、C点压力为多少(105Pa)? 2)当泵压力由于其它工作缸的快进,压力降至pb15105Pa时(工件原先处于夹紧状态):这时,A点、C点压力各为多少(105Pa)? 3)夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时,A、B、C三点压力为多少(105Pa)? (25、25 ;15、 25;0、0、0
10、) 解:1) 夹紧液压缸使工件夹紧后,A点、C点压力为减压阀调整压力pj25105Pa。 2) 当泵压力为15105Pa时,A点压力为15105Pa , C点压力为减压阀调整压力pj25105Pa。 3) 夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时,没有负载,A、B、C三点压力为0. 477如图所示的回路采用进油路与回油路同时节流调速。采用的节流阀为薄壁小孔型,两节流阀的开口面积相等,f1=f2=0.1 cm2,流量系数Cd=0.67,液压缸两腔有效面积A1=100 cm2, A2=50 cm2,负载R=5000N,方向始终向左。溢流阀调定压力py20105Pa,泵流量q=25l/min。试求活塞往返运
11、动速度各为多少(cm/s),两者有可能相等否?(0.003;0.003;有可能) 解:q1=q2=Cd* f1*p1/2 (ml/s) 不论是左腔进油还是右腔进油,流量均取决于回油路上的节流阀:p1=R/A1=5000/0.01=5105Pa p=py- p1=15105Pa q1=0.1*0.67*(5)1/2*=0.1*0.67*2.235=0.1497(ml/s)=8.98 l/min v1= q1/ A2=0.1497/50=0.003cm/s =v2 478在图示的回路中,液压缸两腔面积A1=100 cm2, A2=50 cm2,当缸的负载F从0变化到30000N时,缸向右运动速度保
12、持不变,调速阀最小压差p5105Pa,试求: 1) 溢流阀最小调定压力py为多少(调压偏差不考虑)(105Pa) 2) 负载F=0时泵工作压力是多少?(105Pa) 3) 缸可能达到的最高工作压力是多少?(105Pa) (32.5 ;32.5 ;65 ) 解:1) p2=(pFA1-F)/A25105Pa pF=F/A1+p2A2/A1=30000/10010-4+2.5105=32.5105 Pa py=pF=32.5105 Pa 2) 负载F=0时:泵工作压力是溢流阀最小调定压力py为32.5105 Pa 3) 缸可能达到的最高工作压力是:当负载F=0时,p2=2py=65105 Pa 4
13、79图示为某专用液压铣床的油路图。泵输出流量qp=30l/min,溢流阀调定压力 py24105Pa,液压缸两腔有效面积A1=50 cm2, A2=25 cm2,切削负载Ft=9000N,摩擦负载Ff=1000N,切削时通过调速阀的流量为qT=1.2l/min,若元件的泄漏和损失忽略不计。试求: 1) 活塞快速接近工件时,活塞的运动速度v1(cm/s)及回路的效率1;(%) 2) 当切削进给时,活塞的运动速度v2(cm/s)及回路的效率2。(%) (10 、100 ;0.8 、6.7 ) 解:1)v1=qp/ A1=30103/5060=10(cm/s) 1= v1 A1/ qp=100% 2
14、)q1=2qT=2.4 l/min p2=(pFA1-F)/A2(241055010-4-10000)/2510-4=8105 Pa v2=qT/ A2=1.2103/2560=0.8(cm/s)2= (p1q1- p2q2)/py qp=(2.424105-1.28105)/3024105=(57.6-9.6)/ 3024=0.067=6.7%480在图示的回路中,变量泵的转速np=1200r/min,排量Vp=08cm3/r;安全阀调定压力 py40105Pa,变量马达排量VM=412cm3/r。试求:马达在不同转速nM=200、400、1000、1600r/min时,该调速装置可能输出的
15、最大转矩T(.)和最大功率P是多少?() (7.64、160 ;7.64 、320;6.11、639.5 ;3.82 、639.7 )解: 低速段:变量泵加定量马达;高速段:定量泵加变量马达; 1) nM=200 r/min时:VM=12cm3/rT=pv/2pi=401051210-6/6.28=7.64(.)N=2pinT=6.28*(200/60)*7.64=160() 2) nM=400 r/min时:VM=12cm3/rT=pv/2pi=401051210-6/6.28=7.64(.)N=2pinT=6.28*(400/60)*7.64=320() 3) nM=1000 r/min时
16、:Vp=8cm3/rVM = Vp *np/ nM =8*1.2=9.6T=pv/2pi=401059.610-6/6.28=6.11(.)N=2pinT=6.28*(1000/60)*6.11=639.5() 4) nM=1600 r/min时:Vp=8cm3/rVM = Vp *np/ nM =8*0.75=6T=pv/2pi=40105610-6/6.28=3.82(.)N=2pinT=6.28*(1600/60)*3.82=639.7() 481图(a)为限压式变量泵及调速阀组成的联合调速回路,图(b)为限压式变量泵的特性曲线。调速阀正常工作时所需压差为5105Pa,背压阀调定值为41
17、05Pa,活塞两腔有效面积A1=50 cm2, A2=25 cm2,在调速阀通过流量为5l/min时,试求: 1) 缸能克服多大负载阻力;(N) 2) 如需推动14000N的负载,其他条件不变,应将泵特性曲线调成何种形状系统效率最高(画出特性曲线图)。 (9000;图示黑线所示,调整压力调节螺钉即可) 解:1)直接按曲线作图:弹簧的斜率为10*105 Pa 在调速阀通过流量为5l/min时,泵的工作压力为25*105 Pa 则:F=p1A1-p2A2=20*105*50*10-4-4*105*25*10-4=9000(N) 2) p1= (F +p2A2) A1=(14000+1000)/50
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