液压气动习题库.docx

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1、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=0.95，机械效率v=0.9 时，试求： 1）泵的M理论流量；m3/s） 2）泵的实际流量；m3/s） 3）所需电机功率。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 n=2minr/min，最大转速 n=300 r/min，容积效率max=0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？；v2）在上述情况下，当电机的输

2、出功率为 3.1kW 时，求泵的机械效率和总效率 (%。m471. 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=0.99，机械效率v=0.98，液压泵的总m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）。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

3、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。%）473. 增压缸大腔直径 D=90mm，小腔直径 d=40mm，进口压力为 p 63105Pa ，流量为 q =0.001m3/s，不计摩擦和泄漏，求出口压力 p2和流量 q211各为多少？MPa、m3/s）474. 在图示液压系统中，泵的额定压力为 p 25105Pa，流量 q=10l/min，溢流阀调定压力 p 18sy105Pa，两油缸活塞面积相等，A =A =30 cm2，负载 R =3000N，R =4200N 其他忽略不计。试分析：1）1212液压泵启动后两个缸速度分别是多少m

4、/s）；2）各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少W）。475. 如图所示，如果液压缸两腔的面积 A1=100 cm2， A =40 cm2，泵的供油量 q=40l/min，供油压2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）？476. 如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力 p 50105Pa，减压阀调整压力 p 25yj105Pa。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）

5、？ 2）当泵压力因为其它工作缸的快进，压力降至 p b15105Pa 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）？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，f =f =0.1 cm2，流量系数 C =0.67，液压缸两腔有效面积 A =100 cm2， A =50 cm2，负载12d12R=5000N，方向始终向左。溢流阀调定压力 p 20105Pa，泵流量 q=25l/min。试求活塞往返运动速度各y为多少cm/s），两者

6、有可能相等否？478. 在图示的回路中，液压缸两腔面积 A =100 cm2， A =50 cm2，当缸的负载 F 从 0 变化到 30000N12时，缸向右运动速度保持不变，调速阀最小压差p5105Pa，试求： 1）溢流阀最小调定压力 p 为多y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）479. 图示为某专用液压铣床的油路图。泵输出流量 q =30l/min，溢流阀调定压力 p 24105Pa，液py压缸两腔有效面积 A =50 cm2， A =25 cm2，切削负载 F =9000N，摩擦负载 F =

7、1000N，切削时通过调速阀12tf的流量为 q=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Tv cm/s）及回路的效率；%） 2）当切削进给时，活塞的运动速度 v cm/s）及回路的效率。%）1122480. 在图示的回路中，变量泵的转速 n =1200r/min，排量 V =08cm3/r；安全阀调定压力 p 40ppy105Pa，变量马达排量 V=412cm3/r。试求：马达在不同转速 nM=200、400、1000、1600r/min 时，该调M速装置可能输出的最大转矩 T.）和最大功率 P 是多少？）481. 图a）为限压式变量泵及调

8、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 4105Pa，活塞两腔有效面积 A =50 cm2， A =2512cm2，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）。482. 将二个减压阀串联成图示系统。取 p 45105Pa，py35105Pa，pj120105Pa，活塞运动j2时，负载=1200，活塞面积 A=15 cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定： 1）活塞在运动

9、时和到达终端位置，A，B，C 各点处的压力等于多少？105Pa） 2）若负载阻力增加到=4200，所有阀的调整值仍为原来数值，这时 A，B，C 各点的压力为多少？105Pa）483. 在图示系统中。A1=80 cm2， A2=40 cm2，立式缸活塞与运动部件自重 FG=6000N，活塞在运动时的摩擦阻力 F =2000N，向下工作进给时工件负载=24000N，系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑。f试求： 1）顺序阀的最小调定压力为多少？105Pa） 2）溢流阀的最小调定压力为多少？105Pa）484. 图示的系统中，缸I 为进给缸，活塞面积 A =100 cm2，缸 II 为辅助装置缸，活

10、塞面积 A =5012cm2。溢流阀调整压力 p 40105Pa，顺序阀调整压力 p 30105Pa，减压阀调整压力 p 15105Pa，yxj管道损失不计，要求： 1）辅助缸II 工作时可能产生的最大推力为多少？N） 2）进给缸I 要获得稳定的1运动速度且不受辅助缸负载的影响，缸 I 允许的最大推力 应为多少？N）485. 泵和马达组成系统，已知泵输出油压 p 100105Pa，排量 V =10cm3/r，机械效率=0.95，容积效率=0.9；马达排量 Vvpp=10cm3/r，机械效率Mp=0.95，容积效率mMmp=0.9，泵出口处到马达入vM口处管路的压力损失为 5105Pa，泄漏量不

11、计，马达回油管和泵吸油管的压力损失不计，试求： 1）泵转速为 1500r/min 时，所需的驱动功率 Prp；W） 2）泵输出的液压功率 Pop；W） 3）马达输出转速 n ；Mr/min） 4）马达输出功率 P；W） 5）马达输出转矩 TM。.）M486. 在图示的液压系统中，液压缸活塞直径 D=100mm，活塞杆直径 d=70mm，活塞及负载的总重量F =15000N，提升时要求在 0.15s 内均匀地达到稳定上升速度 v=6m/min，停止时活塞不能下落，若不计损G失，试确定溢流阀及顺序阀的调整压力。105Pa）487. 如图示液压回路，已知溢流阀的调定压力为 p 50105Pa，顺序阀

12、的调定压力为 p 30yx105Pa，液压缸 1 的有效面积 A=50 cm2，负载 F=10000N。当两换向阀处于图示位置时，试求活塞 1 运动时和活塞 1 运动到终端后，A、B 两处的压力各为多少？105Pa）又当负载 F=20000N 时，A、B 两处的压力各为多少？105Pa）管路压力损失不计）488. 图示液压系统，液压缸的有效面积 A = A =100 cm2，缸 I 负载 F=35000N，缸 II 运动时负载为12零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀，顺序阀和减压阀的调定压力分别为 p 40105Pa、pyx30105Pa、p 20105Pa，求在下列三种工况下A、B、

13、C 处的压力。 2）当两缸的负载不相等时，计算 L的数值；(N 3）两缸的活塞运动速度各是多少?；2）差动快进时，泵的工作压力此时不计换向阀的压力损失）。491. 图示液压系统中，已知泵 1 的流量 q=16l/min，泵 2 的流量 qp1=4l/min，液压缸两腔的工作面积p2A 2A 100cm2，溢流阀调定压力 p 2.4Mpa，卸载阀调定压力 p 1Mpa，工作负载 F=20000N，不计12yx泵和缸的容积损失，不计换向阀、单向阀及管路的压力损失，求：1）负载为零时活塞的快进速度v。p492. 计算基准状态下空气的密度(kg/m3。气体常数 R=287J/ kg.K，压力为 1.0

14、1325105Pa）493p =6105Pa，T =20,阀的最小截面积 A=510-5m2，问容积为 V=0.01m3 的容器，从初始压力00p =1105Pa。494为测定一气阀有效截面积，在 V=100L 的容器内充入压力 p =0.5MPa相对），温度为 20的空1气，通过一测试阀将罐内空气放入大气，放气后罐内剩余压力 p =0.2MPa。495单作用气缸内径 D=0.125m，工作压力 p=0.5MPa，气缸负载率 =0.5，复位弹簧刚度C =2000N/m，弹簧预压缩量为 50mm，活塞的行程 S=0.15m，求此缸的有效推力N）。f496把绝对压力p=0.1Mpa，温度为 200

15、C 的某容积V 的干空气压缩为 1/10V，试分别按等温、绝热过程计算压缩后的压力和温度。497如果所示：气罐的初始压力为 0.5 Mpa表压），温度为 200C。试求打开换向阀迅速放气到大气压后立即关闭时，罐内空气的温度和回升到室温时气罐内的压力。498 将温度为 200C 的空气从 0.1 Mpa绝对压力）压缩到 0.7 Mpa绝对压力），求温升 t 为多少？499 空气压缩机向容积为 40L 的气罐充气至 0.8 Mpa绝对压力）时停止，此时气罐内温度为 400C，又经过若干小时，气罐内温度降至室温 200C，问：此时罐内表压力为多少？此时罐内压缩了多少室温 200C 的自由空气？500

16、 通过总有效面积为 50mm2 的回路，将容积为 100L 的气罐内压力从 0.5Mpa表压）放气成大气压。试求放气时间。气罐内原始温度为 200C。p =0.192 Mpa液e 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=0.95，机械效率v=0.9 时，试求： 1）泵的M理论流量；m3/s） 2）泵的实际流量；m3/s） 3）所需电机功率。kW）d2*l=0.785*22*22*28.12=10684mm3q =zv

17、n=7*10684*960/60=0.0012m3/s）lq = q *=0.00114m3/s）slvN=p* q /*sM=11.3kW）v469. 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 n=2minr/min，最大转速 n10-6；17010-6）=300 r/min，容积效率max=0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？m3/s）=1.1410-6=17110-6；v2）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86和总效率 (%。 (91.95；93.53、m解：1）m=De/(z+2=45/15=3v=p

18、iD*2.25m*B=3.14*39*2.25*3*21=17358.7 (mm3q=nv=1000*17358.7=17.4l/min=16/17.4*100%=91.95%v2 *100%=10000*16/60*3100*100%=86%3 =86/91.95=93.53%m471. 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=0.99，机械效率v=0.98，液压泵的总m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

19、出功率解：1 q=v*60*piD2/4=47.1l/min）q =47.1/0.99=47.6 p=R*4/piD2+0.5105*4/pi(D2-d2=1.2105*4/3.14*0.01+2105/3.14*0.051=152.87105+12.49105=165.36105 N/m2 N=pq/0.98*0.9=165.36105*0.1*3.14*0.1*0.1/4*0.98*0.9*0.99=14.866kW）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=80

20、cm3/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。%）/ (100-80=94.58 l/minBq=vn/v= vn/ q=80*1100/94580=0.93=93%v473. 增压缸大腔直径 D=90mm，小腔直径 d=40mm，进口压力为 p 63105Pa ，流量为 q =0.00111m3/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）=318.9105Pa2q =0.00116/81=0 .19810-3( m3/s2474. 在图示液压系统中，泵的额定压力为 p

21、25105Pa，流量 q=10l/min，溢流阀调定压力 p 18sy105Pa，两油缸活塞面积相等，A =A =30 cm2，负载 R =3000N，R =4200N 其他忽略不计。试分析：1）1212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解：1 p =R /A =3000/30=100N/ cm2=10105Pa111P =R /A =4200/30=140N/ cm2=14105Pa222v =q/A =1010-3/3010-460=1/18=0.056=v N = p * q=10105*1010-3/60=166.7W）11N = p

22、 * q=14105*1010-3/60=233.3W）22N = p * q=18105*1010-3/60=300 W）By475. 如图所示，如果液压缸两腔的面积 A1=100 cm2， A =40 cm2，泵的供油量 q=40l/min，供油压2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）？ F=p*(A -A = 201056010-4=12000 d=4q/piv=4*40*106/3.14*4000*60=212.3=14.6 mm）应选管径 d=18476. 如图所示的

23、夹紧回路中，如溢流阀的调整压力 p 50105Pa，减压阀调整压力 p 25yj105Pa。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）当泵压力因为其它工作缸的快进，压力降至 p b15105Pa 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）？ 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 p 25105Pa。j2 当泵压力为 15105Pa 时，A 点压力为 15

24、105Pa , C 点压力为减压阀调整压力 p 25105Pa。j3 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，f =f =0.1 cm2，流量系数 C =0.67，液压缸两腔有效面积 A =100 cm2， A =50 cm2，负载12d12R=5000N，方向始终向左。溢流阀调定压力 p 20105Pa，泵流量 q=25l/min。试求活塞往返运动速度各y为多少cm/s），两者有可能相等否？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：12d1

25、p =R/A =5000/0.01=5105Pa p=p - p =15105Pa11y1q =0.1*0.67*(51/2*=0.1*0.67*2.235=0.1497(ml/s=8.98 l/min1v = q / A =0.1497/50=0.003cm/s =v1122478. 在图示的回路中，液压缸两腔面积 A =100 cm2， A =50 cm2，当缸的负载 F 从 0 变化到 30000N12时，缸向右运动速度保持不变，调速阀最小压差p5105Pa，试求： 1）溢流阀最小调定压力 p 为多y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）

26、缸可能达到的最高工作压力是多少？105Pa） p =(p A -F/A 5105Pa2F 12p =F/A +p A /A =30000/10010-4+2.5105=32.5105 Pa p =p =32.5105 PaF12 21yF2 负载 F=0 时：泵工作压力是溢流阀最小调定压力 py为 32.5105 Pa3 缸可能达到的最高工作压力是：当负载 F=0 时，p =2p =65105 Pa2y479. 图示为某专用液压铣床的油路图。泵输出流量 q =30l/min，溢流阀调定压力 p 24105Pa，液py压缸两腔有效面积 A =50 cm2， A =25 cm2，切削负载 F =9

27、000N，摩擦负载 F =1000N，切削时通过调速阀12tf的流量为 q=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Tv cm/s）及回路的效率；%） 2）当切削进给时，活塞的运动速度 v cm/s）及回路的效率。%）112210 、100 ；0.8 、6.7 ）解：1）v =q / A =30103/5060=10/A (241055010-4-10000/2510-4=8105 Pa2F 12v =q / A =1.2103/2560=0.8/p q2T221 12 2y p=(2.424105-1.28105/3024105=(57.6

28、-9.6/ 3024=0.067=6.7%480. 在图示的回路中，变量泵的转速 n =1200r/min，排量 V =08cm3/r；安全阀调定压力 p 40ppy105Pa，变量马达排量 V=412cm3/r。试求：马达在不同转速 nM=200、400、1000、1600r/min 时，该调M速装置可能输出的最大转矩 T.）和最大功率 P 是多少？解：低速段：变量泵加定量马达；高速段：定量泵加变量马达；1 n=200 r/min 时：VM=12cm3/rMT=pv/2pi=401051210-6/6.28=7.64*7.64=160 n=400 r/min 时：VM=12cm3/rMT=p

29、v/2pi=401051210-6/6.28=7.64*7.64=320 n =1000 r/min 时：V =8cm3/rMV= VMp*n / npMp=8*1.2=9.6T=pv/2pi=401059.610-6/6.28=6.11*6.11=639.5 n =1600 r/min 时：V =8cm3/rMV= VMp*n / npMp=8*0.75=6T=pv/2pi=40105610-6/6.28=3.82*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 4105

30、Pa，活塞两腔有效面积 A =50 cm2， A =2512cm2，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=p A -p A =20*105*50*10-4-4*105*25*10-4=9000 p = (F +p A A =(14000+1000/50*10-4=30*1

31、05 Pa 考虑调速阀正常工作时所需压差为 512 21105Pa，则：将曲线调至 35*105 Pa 画图。482. 将二个减压阀串联成图示系统。取 p 45105Pa，py35105Pa，pj120105Pa，活塞运动j2时，负载=1200，活塞面积 A=15 cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定： 1）活塞在运动时和到达终端位置，A，B，C 各点处的压力等于多少？105Pa） 2）若负载阻力增加到=4200 ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时 A，B，C 各点的压力为多少？105Pa）运动时 8、8、8，终端35、45、20；35、45、20 ）解：1）p =F/A=12

32、00/15*10-4=8*105 Pa 则：A、B、C 各点处的压力等于 8*105 PaF2）p =F/A=4200/15*10-4=28*105 Pa 减压阀起作用。则：C 点压力为 20*105 Pa；B 点压力为 45*105FPa ；A 点压力为 35*105 Pa。活塞在运动时和到达终端位置压力不发生变化。483在图示系统中。A =80 cm2， A =40 cm2，立式缸活塞与运动部件自重 F =6000N，活塞在运动时12G的摩擦阻力 F =2000N，向下工作进给时工件负载=24000N，系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑。f试求： 1）顺序阀的最小调定压力为多少？105P

33、a） 2）溢流阀的最小调定压力为多少？105Pa）75；150）解：1）p =28000/40*10-4=70*105 Pa，顺序阀的最小调定压力为70+3-5）*105 Pa =75*105 Pa22）p =2p =150*105 Pa12484. 图示的系统中，缸I 为进给缸，活塞面积 A =100 cm2，缸 II 为辅助装置缸，活塞面积 A =5012cm2。溢流阀调整压力 p 40105Pa，顺序阀调整压力 p 30105Pa，减压阀调整压力 p 15105Pa，yxj管道损失不计，要求： 1）辅助缸II 工作时可能产生的最大推力为多少？N） 2）进给缸I 要获得稳定的1运动速度且不

34、受辅助缸负载的影响，缸 I 允许的最大推力 应为多少？N）7500；25000）解：1）F =p * A =15105*50*10-4=7500* A =25105*100*10-4=25000N）1x1485. 泵和马达组成系统，已知泵输出油压 p 100105Pa，排量 V =10cm3/r，机械效率=0.95，容积效率=0.9；马达排量 Vvpp=10cm3/r，机械效率Mp=0.95，容积效率mMmp=0.9，泵出口处到马达入vM口处管路的压力损失为 5105Pa，泄漏量不计，马达回油管和泵吸油管的压力损失不计，试求： 1）泵转速为 1500r/min 时，所需的驱动功率 Prp；W）

35、 2）泵输出的液压功率 Pop；W） 3）马达输出转速 n ；M；W） 5）马达输出转矩 TM。 N=p *V *n /*=100105*1010-6*1500/60*0.95*0.9=2924 N =p *V *n =100105*1010-6*1500/60=2500 n= V *n */ V=1500*0.9*0.9=1215 N = N *=2500*0.95*0.9=2137.5 T=p v /2pi=951051010-6/6.28=15.13.）M M486. 在图示的液压系统中，液压缸活塞直径 D=100mm，活塞杆直径 d=70mm，活塞及负载的总重量F =15000N，提升

36、时要求在 0.15s 内均匀地达到稳定上升速度 v=6m/min，停止时活塞不能下落，若不计损G失，试确定溢流阀及顺序阀的调整压力。105Pa）=15000*4/3.14(0.12-0.072= 15000*4/0.016=37.5*105Pa2 溢流阀的调整压力：p = p + F *6/60*0.15*10=(37.5+0.1 *105=37.6*105Pa 将溢流阀的压力调整到40*105PayxG487. 如图示液压回路，已知溢流阀的调定压力为 p 50105Pa，顺序阀的调定压力为 p 30yx105Pa，液压缸 1 的有效面积 A=50 cm2，负载 F=10000N。当两换向阀处于图示位置时，试求活塞 1 运动时和活塞 1 运动到终端后，A、B 两处的压力各为多少？105Pa）又当负载 F=20000N 时，A、B 两处的压力各为多少？105Pa）管路压力损失不计） 活塞 1 运动时压力：p=F/A =10000/50*10-4=2