1、液壓氣動習(xí)題庫設(shè)計計算題（468-500）468某軸向柱塞泵直徑d=22mm，分度圓直徑D = 68mm，柱塞數(shù)z =7，當(dāng)斜盤傾角為= 22°30，轉(zhuǎn)速n=960r/min，輸出壓力p=10MPa，容積效率v=0.95，機(jī)械效率M=0.9時，試求： 1） 泵的理論流量；（m3/s） 2） 泵的實(shí)際流量；（m3/s） 3） 所需電機(jī)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=0.0012（m3/s）q

2、s= ql*v=0.00114（m3/s）N=p* qs/M*v=11.3（kW）469有一徑向柱塞液壓馬達(dá)，其平均輸出扭矩T=24.5Nm，工作壓力p=5MPa，最小轉(zhuǎn)速nmin=2 r/min，最大轉(zhuǎn)速nmax=300 r/min，容積效率v=0.9，求所需的最小流量和最大流量為多少？（m3/s） （1.1×10-6；170×10-6） 解： T=pv/2pi v=2piT/p=6.28*24.5/5=30.772 q=vn/v=30.772*2/(60*0.9)=1.14×10-6（m3/s） q=vn/v=30.772*300/(60*0.9)=171&#

3、215;10-6（m3/s）470有一齒輪泵，銘牌上注明額定壓力為10Mpa，額定流量為16l/min ，額定轉(zhuǎn)速為1000r/ min，拆開實(shí)測齒數(shù)z=13，齒寬B=21mm，齒頂圓直徑De45mm，求：1）泵在額定工況下的容積效率v(%)； 2）在上述情況下，當(dāng)電機(jī)的輸出功率為3.1kW時，求泵的機(jī)械效率m和總效率(%)。 (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

4、) *100%=10000*16/60*3100*100%=86%3) m=86/91.95=93.53%471.用一定量泵驅(qū)動單活塞桿液壓缸，已知活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，被驅(qū)動的負(fù)載R=1.2×105N。有桿腔回油背壓為0.5Mpa，設(shè)缸的容積效率v=0.99，機(jī)械效率m=0.98，液壓泵的總效率=0.9。求：1）當(dāng)活塞運(yùn)動速度為100mm/s時液壓泵的流量（l/min）；2）電機(jī)的輸出功率（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/piD

5、2+0.5×105*4/pi(D2-d2)=1.2×105*4/3.14*0.01+2×105/3.14*0.051=152.87×105+12.49×105=165.36×105 N/m2N=pq/0.98*0.9=165.36×105*0.1*3.14*0.1*0.1/4*0.98*0.9*0.99 =14.866（kW）472有一液壓泵，當(dāng)負(fù)載壓力為p80×105Pa時，輸出流量為96l/min，而負(fù)載壓力為100×105Pa時，輸出流量為94l/min。用此泵帶動一排量V=80cm3/r的液壓馬達(dá)

6、，當(dāng)負(fù)載扭矩為120.時，液壓馬達(dá)機(jī)械效率為0.94，其轉(zhuǎn)速為1100r/min。求此時液壓馬達(dá)的容積效率。（%）（93）解：T=pv/2pi p=2piT/V=6.28*12000/80=9420000Pa 則：qB=96-14.2* (96-94)/ (100-80)=94.58 l/minq=vn/v v= vn/ q=80*1100/94580=0.93=93%473增壓缸大腔直徑D=90mm，小腔直徑d=40mm，進(jìn)口壓力為p163×105Pa ，流量為q1=0.001 m3/s，不計摩擦和泄漏，求出口壓力p2和流量q2各為多少？（MPa、m3/s）（31.9；0 .198

7、×10-3）解：p2=63×105×90×90/(40×40)=318.9×105 Pa q2=0.001×16/81=0 .198×10-3( m3/s)474在圖示液壓系統(tǒng)中，泵的額定壓力為ps25×105Pa，流量q=10l/min，溢流閥調(diào)定壓力 py18×105Pa，兩油缸活塞面積相等，A1=A2=30 cm2，負(fù)載R1=3000N，R2=4200N其他忽略不計。試分析：1）液壓泵啟動后兩個缸速度分別是多少（m/s）；2）各缸的輸出功率和泵的最大輸出功率可達(dá)多少（W）。( .056、.

8、056 ；167、233、300 ) 解：1) p1=R1/A1=3000/30=100N/ cm2=10×105Pa P2=R2/A2=4200/30=140N/ cm2=14×105Pa v1=q/A1=10×10-3/30×10-4×60=1/18=0.056=v2（m/s） 2) N1= p1* q=10×105*10×10-3/60=166.7（W） N2= p2* q=14×105*10×10-3/60=233.3（W） NB= py* q=18×105*10×10-3/6

9、0=300 （W）475如圖所示，如果液壓缸兩腔的面積A1 =100 cm2， A2=40 cm2，泵的供油量q=40l/min，供油壓力p20×105Pa，所有損失均忽略不記，試求：1）液壓缸在該工況下可能產(chǎn)生的最大推力（N）；2）差動快進(jìn)管內(nèi)允許流速為4m/s，管徑d應(yīng)選多大（mm）？ （12000 ；18） 解：1) F=p*(A1-A2)= 20×105×60×10-4=12000 （N） 2) d=4q/piv=4*40*106/3.14*4000*60=212.3=14.6 （mm） 應(yīng)選管徑d=18476如圖所示的夾緊回路中，如溢流閥的調(diào)整

10、壓力py50×105Pa，減壓閥調(diào)整壓力pj25×105Pa。試分析下列各種情況，并說明減壓閥閥芯處于什么狀態(tài)。 1） 當(dāng)泵壓力為50×105Pa時，夾緊液壓缸使工件夾緊后，A點(diǎn)、C點(diǎn)壓力為多少（105Pa）？ 2）當(dāng)泵壓力由于其它工作缸的快進(jìn)，壓力降至pb15×105Pa時（工件原先處于夾緊狀態(tài)）：這時，A點(diǎn)、C點(diǎn)壓力各為多少（105Pa）？ 3）夾緊缸在未夾緊工件前做空載運(yùn)動時，A、B、C三點(diǎn)壓力為多少（105Pa）？ （25、25 ；15、 25；0、0、0） 解：1) 夾緊液壓缸使工件夾緊后，A點(diǎn)、C點(diǎn)壓力為減壓閥調(diào)整壓力pj25×10

11、5Pa。 2) 當(dāng)泵壓力為15×105Pa時，A點(diǎn)壓力為15×105Pa , C點(diǎn)壓力為減壓閥調(diào)整壓力pj25×105Pa。 3) 夾緊缸在未夾緊工件前做空載運(yùn)動時，沒有負(fù)載，A、B、C三點(diǎn)壓力為0. 477如圖所示的回路采用進(jìn)油路與回油路同時節(jié)流調(diào)速。采用的節(jié)流閥為薄壁小孔型，兩節(jié)流閥的開口面積相等，f1=f2=0.1 cm2，流量系數(shù)Cd=0.67，液壓缸兩腔有效面積A1=100 cm2， A2=50 cm2，負(fù)載R=5000N，方向始終向左。溢流閥調(diào)定壓力py20×105Pa，泵流量q=25l/min。試求活塞往返運(yùn)動速度各為多少（cm/s），兩者

12、有可能相等否？（0.003；0.003；有可能） 解：q1=q2=Cd* f1*p1/2 (ml/s) 不論是左腔進(jìn)油還是右腔進(jìn)油，流量均取決于回油路上的節(jié)流閥：p1=R/A1=5000/0.01=5×105Pa p=py- p1=15×105Pa 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在圖示的回路中，液壓缸兩腔面積A1=100 cm2， A2=50 cm2，當(dāng)缸的負(fù)載F從0變化到30000N時，缸向右運(yùn)動速度保持不變，

13、調(diào)速閥最小壓差p5×105Pa，試求： 1） 溢流閥最小調(diào)定壓力py為多少（調(diào)壓偏差不考慮）（105Pa） 2） 負(fù)載F=0時泵工作壓力是多少？（105Pa） 3） 缸可能達(dá)到的最高工作壓力是多少？（105Pa） （32.5 ；32.5 ；65 ） 解：1) p2=(pFA1-F)/A25×105Pa pF=F/A1+p2A2/A1=30000/100×10-4+2.5×105=32.5×105 Pa py=pF=32.5×105 Pa 2) 負(fù)載F=0時：泵工作壓力是溢流閥最小調(diào)定壓力py為32.5×105 Pa 3) 缸

14、可能達(dá)到的最高工作壓力是：當(dāng)負(fù)載F=0時，p2=2py=65×105 Pa 479圖示為某專用液壓銑床的油路圖。泵輸出流量qp=30l/min，溢流閥調(diào)定壓力 py24×105Pa，液壓缸兩腔有效面積A1=50 cm2， A2=25 cm2，切削負(fù)載Ft=9000N，摩擦負(fù)載Ff=1000N，切削時通過調(diào)速閥的流量為qT=1.2l/min，若元件的泄漏和損失忽略不計。試求： 1） 活塞快速接近工件時，活塞的運(yùn)動速度v1（cm/s）及回路的效率1；（%） 2） 當(dāng)切削進(jìn)給時，活塞的運(yùn)動速度v2（cm/s）及回路的效率2。（%） （10 、100 ；0.8 、6.7 ） 解：1

15、）v1=qp/ A1=30×103/50×60=10（cm/s） 1= v1 A1/ qp=100% 2）q1=2qT=2.4 l/min p2=(pFA1-F)/A2(24×105×50×10-4-10000)/25×10-4=8×105 Pa v2=qT/ A2=1.2×103/25×60=0.8（cm/s）2= (p1q1- p2q2)/py qp=(2.4×24×105-1.2×8×105)/30×24×105=(57.6-9.6)/ 3

16、0×24=0.067=6.7%480在圖示的回路中，變量泵的轉(zhuǎn)速np=1200r/min，排量Vp=08cm3/r；安全閥調(diào)定壓力 py40×105Pa，變量馬達(dá)排量VM=412cm3/r。試求：馬達(dá)在不同轉(zhuǎn)速nM=200、400、1000、1600r/min時，該調(diào)速裝置可能輸出的最大轉(zhuǎn)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：變量泵加定量馬達(dá)；高速段：定量泵加變量馬達(dá)； 1) nM=200 r/min時：VM=12cm3/rT=pv/2pi=40×105

17、5;12×10-6/6.28=7.64（.）N=2pinT=6.28*(200/60)*7.64=160（） 2) nM=400 r/min時：VM=12cm3/rT=pv/2pi=40×105×12×10-6/6.28=7.64（.）N=2pinT=6.28*(400/60)*7.64=320（） 3) nM=1000 r/min時：Vp=8cm3/rVM = Vp *np/ nM =8*1.2=9.6T=pv/2pi=40×105×9.6×10-6/6.28=6.11（.）N=2pinT=6.28*(1000/60)*6

18、.11=639.5（） 4) nM=1600 r/min時：Vp=8cm3/rVM = Vp *np/ nM =8*0.75=6T=pv/2pi=40×105×6×10-6/6.28=3.82（.）N=2pinT=6.28*(1600/60)*3.82=639.7（） 481圖（a）為限壓式變量泵及調(diào)速閥組成的聯(lián)合調(diào)速回路，圖（b）為限壓式變量泵的特性曲線。調(diào)速閥正常工作時所需壓差為5×105Pa，背壓閥調(diào)定值為4×105Pa，活塞兩腔有效面積A1=50 cm2， A2=25 cm2，在調(diào)速閥通過流量為5l/min時，試求： 1） 缸能克服多大

19、負(fù)載阻力；（N） 2） 如需推動14000N的負(fù)載，其他條件不變，應(yīng)將泵特性曲線調(diào)成何種形狀系統(tǒng)效率最高（畫出特性曲線圖）。 （9000；圖示黑線所示，調(diào)整壓力調(diào)節(jié)螺釘即可） 解：1）直接按曲線作圖：彈簧的斜率為10*105 Pa 在調(diào)速閥通過流量為5l/min時，泵的工作壓力為25*105 Pa 則：F=p1A1-p2A2=20*105*50*10-4-4*105*25*10-4=9000（N） 2) p1= (F +p2A2) A1=(14000+1000)/50*10-4=30*105 Pa 考慮調(diào)速閥正常工作時所需壓差為5×105Pa，則：將曲線調(diào)至35*105 Pa 畫圖。

20、482將二個減壓閥串聯(lián)成圖示系統(tǒng)。取py45×105Pa，pj135×105Pa， pj220×105Pa，活塞運(yùn)動時，負(fù)載=1200，活塞面積A=15 cm2，減壓閥全開時的局部損失及管路損失不計。試確定： 1） 活塞在運(yùn)動時和到達(dá)終端位置，A，B，C各點(diǎn)處的壓力等于多少？（105Pa） 2） 若負(fù)載阻力增加到=4200，所有閥的調(diào)整值仍為原來數(shù)值，這時A，B，C各點(diǎn)的壓力為多少？（105Pa） （運(yùn)動時8、8、8，終端35、45、20；35、45、20 ） 解：1）pF=F/A=1200/15*10-4=8*105 Pa 則：A、B、C各點(diǎn)處的壓力等于8*10

21、5 Pa 2）pF=F/A=4200/15*10-4=28*105 Pa 減壓閥起作用。則：C點(diǎn)壓力為20*105 Pa；B點(diǎn)壓力為45*105 Pa ；A點(diǎn)壓力為35*105 Pa。活塞在運(yùn)動時和到達(dá)終端位置壓力不發(fā)生變化。483在圖示系統(tǒng)中。A1=80 cm2， A2=40 cm2，立式缸活塞與運(yùn)動部件自重FG=6000N，活塞在運(yùn)動時的摩擦阻力Ff=2000N，向下工作進(jìn)給時工件負(fù)載=24000N，系統(tǒng)停止工作時保證活塞不因自重而下滑。試求： 1） 順序閥的最小調(diào)定壓力為多少？（105Pa） 2） 溢流閥的最小調(diào)定壓力為多少？（105Pa） （75；150） 解：1）p2=28000/4

22、0*10-4=70*105 Pa，順序閥的最小調(diào)定壓力為（70+（3-5）*105 Pa =75*105 Pa 2）p1=2p2=150*105 Pa 484圖示的系統(tǒng)中，缸I為進(jìn)給缸，活塞面積A1=100 cm2，缸II為輔助裝置缸，活塞面積A2=50 cm2。溢流閥調(diào)整壓力py40×105Pa，順序閥調(diào)整壓力px30×105Pa，減壓閥調(diào)整壓力pj15×105Pa，管道損失不計，要求： 1）輔助缸II工作時可能產(chǎn)生的最大推力為多少？（N） 2）進(jìn)給缸I要獲得穩(wěn)定的運(yùn)動速度且不受輔助缸負(fù)載的影響，缸I允許的最大推力1應(yīng)為多少？（N） （7500；25000） 解

23、：1）F2=pj* A2=15×105*50*10-4=7500（N） 2）考慮順序閥的壓力損失5×105，則：F1=(px-5)* A1=25×105*100*10-4=25000（N）485泵和馬達(dá)組成系統(tǒng)，已知泵輸出油壓pp100×105Pa，排量Vp=10cm3/r，機(jī)械效率mp=0.95，容積效率vp=0.9；馬達(dá)排量VM=10cm3/r，機(jī)械效率mM=0.95，容積效率vM=0.9，泵出口處到馬達(dá)入口處管路的壓力損失為5×105Pa，泄漏量不計，馬達(dá)回油管和泵吸油管的壓力損失不計，試求： 1） 泵轉(zhuǎn)速為1500r/min時，所需的驅(qū)

24、動功率Prp；（W） 2） 泵輸出的液壓功率Pop；（W） 3） 馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速nM；（r/min） 4） 馬達(dá)輸出功率PM；（W） 5） 馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩TM。（.） (2924；2500 ；1215；2137.5；15.13 ) 解：1) Nip=pp*Vp*np/mp*vp=100×105*10×10-6*1500/60*0.95*0.9=2924（W） 2) Nop=pp*Vp*np=100×105*10×10-6*1500/60=2500（W） 3) nM = Vp *np*vM*vp/ VM =1500*0.9*0.9=1215（r/min） 4)

25、 NM= Nop*mM*vp=2500*0.95*0.9=2137.5（W） 5) T=pMvM/2pi=95×105×10×10-6/6.28=15.13（.）486在圖示的液壓系統(tǒng)中，液壓缸活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，活塞及負(fù)載的總重量FG=15000N，提升時要求在0.15s內(nèi)均勻地達(dá)到穩(wěn)定上升速度v=6m/min，停止時活塞不能下落，若不計損失，試確定溢流閥及順序閥的調(diào)整壓力。（105Pa） （40；37.5） 解： 1）順序閥的調(diào)整壓力：px=FG*4/pi(D2-d2)=15000*4/3.14(0.12-0.072)= 15000

26、*4/0.016=37.5*105Pa 2) 溢流閥的調(diào)整壓力：py= px+ FG*6/60*0.15*10=(37.5+0.1) *105=37.6*105Pa 將溢流閥的壓力調(diào)整到40*105Pa 487如圖示液壓回路，已知溢流閥的調(diào)定壓力為py50×105Pa，順序閥的調(diào)定壓力為px30×105Pa，液壓缸1的有效面積A=50 cm2，負(fù)載F=10000N。當(dāng)兩換向閥處于圖示位置時，試求活塞1運(yùn)動時和活塞1運(yùn)動到終端后，A、B兩處的壓力各為多少？（105Pa）又當(dāng)負(fù)載F=20000N時，A、B兩處的壓力各為多少？（105Pa）（管路壓力損失不計）（30、20，50、

27、50 ；40 、40） 解：1) 活塞1運(yùn)動時壓力：pB=F/A1=10000/50*10-4=20×105Pa pA=px30×105Pa 2) 活塞1運(yùn)動到終端后的壓力：pB= pA=py50×105Pa 3) 當(dāng)負(fù)載F=20000N時：pB=F/A1=20000/50*10-4=40×105Pa pA= pB=40×105Pa 488圖示液壓系統(tǒng)，液壓缸的有效面積A1= A2=100 cm2，缸I負(fù)載F=35000N，缸II運(yùn)動時負(fù)載為零。不計摩擦阻力、慣性力和管路損失。溢流閥，順序閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為py40×105Pa

28、、px30×105Pa、pj20×105Pa，求在下列三種工況下A、B、C處的壓力。（105Pa） 1） 液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位； 2）1DT得電，液壓缸I活塞運(yùn)動時及活塞運(yùn)動到終點(diǎn)停止運(yùn)動時； 3）1 DT失電，2DT得電，液壓缸II活塞運(yùn)動時及碰到擋塊停止運(yùn)動時。 （40 、40、20；35 、35、20：40、40、20；0、不定、0：40、40、20 ） 解：1) 液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位：pA= pB=py40×105Pa pC= pj20×105Pa 2) 1DT得電，液壓缸I活塞運(yùn)動時：pB=F/A1=35000/100*10

29、-4=35×105Pa pA= py40×105Pa pC= pj20×105Pa 1DT得電，活塞運(yùn)動到終點(diǎn)停止運(yùn)動時：pA= pB=py40×105Pa pC= pj20×105Pa 3) 1 DT失電，2DT得電，液壓缸II活塞運(yùn)動時：pA= pC=0 pB的壓力不確定。液壓缸II碰到擋塊停止運(yùn)動時：pA= pB=py40×105Pa pC= pj20×105Pa 489如圖所示，兩個相同的液壓缸串聯(lián)起來，兩缸的無桿腔和有桿腔的有效工作面積分別為A1=100 cm2， A2=80 cm2，輸入的壓力p118×

30、105Pa，輸入的流量q=16l/min，所有損失均不考慮，試求： 1）當(dāng)兩缸的負(fù)載相等時，可能承擔(dān)的最大負(fù)載L為多少；(N) 2）當(dāng)兩缸的負(fù)載不相等時，計算L1 m a x和L2 m a x的數(shù)值；(N) 3）兩缸的活塞運(yùn)動速度各是多少?（m/min） (10000；18000、22500 ；1.6 、1.28 ) 解：1）p1 A1=F+p/A2 p/=F/A1 F(1+A2/A1)= p1 A1 F= p1 A12/( A1+ A2)= 18×105*100*100*10-4/180=10000 (N)2) F2=0時：F1= p1 A1=18×105*100*10-

31、4=18000 (N)F1=0時：F2= p1/ A1 p1/ A2= p1 A1 F2= p1 A12/ A2=18×105*100*100*10-4/80=22500(N)3) v1=q/ A1=16*103/100*10-4=1.6（m/min） v2= v1* A2/ A1=1.6*0.8=1.28（m/min）490圖示系統(tǒng)中，缸的兩腔面積為A12A2100cm2，泵和閥的額定流量均為qs10l/min，溢流閥的調(diào)定壓力 py35×105Pa，在額定流量下通過各換向閥的壓力損失相同pn2×105Pa，節(jié)流閥流量系數(shù)Cd0.65，油液密度900kg/m3。

32、若不計管道損失，并認(rèn)為缸的效率為100。計算：1）差動快進(jìn)時，流過換向閥1的流量( l/min )；2）差動快進(jìn)時，泵的工作壓力（105Pa）；3）負(fù)載R30000N、節(jié)流閥開口面積 f0.1cm2時活塞運(yùn)動速度(m/s)（此時不計換向閥的壓力損失）。( 15；5；1.45×10-3 )解：1) q1=q+q*A2/A1=10(1+0.5)=15( l/min ) 2) pB=(2+2+1) ×105=5×105Pa 3) pF=F/A1=30000/100*10-4=30×105Pa q=Cd* f*51/20.65*0.1*2.235=0.145(m

33、l/s)=8.7(ml/min) v1=q/ A1=0.145/100=1.45×10-3(m/s) 491圖示液壓系統(tǒng)中，已知泵1的流量qp1=16l/min，泵2的流量qp2=4l/min，液壓缸兩腔的工作面積A12A2100cm2，溢流閥調(diào)定壓力py2.4Mpa，卸載閥調(diào)定壓力px1Mpa，工作負(fù)載F=20000N，不計泵和缸的容積損失，不計換向閥、單向閥及管路的壓力損失，求：1）負(fù)載為零時活塞的快進(jìn)速度v（m/min）；2）工進(jìn)時泵的出口壓力pp( MPa )。( 2； 2.4；)解：1) v=(q1+q2)/A1=20*10-3/100*10-4=2（m/min） 2) p

34、p=py2.4Mpa 492計算基準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度(kg/m3)。（氣體常數(shù)R=287J/ kg.K，壓力為1.01325×105Pa）( 1.29) 解：=p/RT=1.01325×105/287*273=1.293(kg/m3)493p0=6×105Pa，T0=20,閥的最小截面積A=5×10-5m2，問容積為V=0.01m3的容器，從初始壓力pH=1×105Pa（絕對壓力）充到p0所需的時間(s)。(0.81) 解：=5.217V/kA(273/273+T0)=5.217*0.01*103*0.9649/1.4*50=0.72s t=(1.285-1/6) =0.81s494為測定一氣閥有效截面積，在V=100L的容器內(nèi)充入壓力p1=0.5MPa（相對），溫度為20的空氣，通過一測試閥將罐內(nèi)空氣放入大氣，放氣后罐內(nèi)剩余壓力p2=0.2MPa（相對），放氣時間6.15s。試求此被測閥有效截面積(mm2)。(50.1 ) 解：=t/(1.285-pH/p0)=6.15/(1.285-0.2/0.5)=6.95 A =5.217V(27