液压与气压传动 课后答案

ηm=0.9 ηv=0.9
m
n=30rpm
解： q v n V ，
V=12.5cm3/r
T=52.5Nm
速度：对于缸 1： v1
qp A1

3 10 3 0.6m / min 0.01m / s 50 10 4
A1 50 v1 0.6 1.5m / min 0.025m / s A2 20
W2 4000 2 10 6 Pa 2 MPa ， 3 A2 2 10
对于缸 1： p1 A1 W1 p 2 A1 ， p1
W1 5000 p2 2 10 6 3MPa A1 5 10 3
co
T=? n=?
q
V n
v
12.5 30 416.7cm 3 / min 0.42 L / min 0.9
50 v 15.9r / min D j 1
马达供油流量即为油泵输出流量，因此：
案 网
v
w.
p
5
q p qm
V n

6 15.9 97.3L / min 1.62 10 3 m 3 / s 0.98
3）求液压缸最大驱动力 F
4
又 p 30 MPa 3 10 7 Pa, D 50mm 0.05m, d 35mm 0.035m
c) F p1 ( A1 A2 ) 2 10 6 (7.85 4.0) 10 3 7.7kN
25 10 3 q 6.5m / min 0.108m / s rightward A1 A2 (7.85 4.0) 10 3
4-8. 已知：单杆液压缸的内经 D=100mm=0.1m，活塞杆直径 d=70mm=0.07m， 外负载 F=25000N，液压缸的背压力 p2=2×105Pa，输入流量 q=25L/min=25× -3 3 10 m /min。快进时差动连接，载荷下慢速运动，退回时有杆腔进压力油。求： （1）活塞移动速度？
Pw (V n p q L ) p (9.8 10 6
n=980r/min=980/60[r/s]，容积效率 pv 0.90 ，总效率 p 0.80 。求油泵输入功
解： Pi
轮有： mz 2m D0 , m
w.
Pi
kh
p qp
A1 D 0.1 7.85 10 m , A2
D
w.
4 (D d ) 4
案 网
(0.1 0.07 ) 4.0 10 m
d q p1 c） D
d
p2 a）
q p1
v
25 10 3 q 3.18m / min 0.053m / s leftward A1 7.85 10 3
1）快进时： Pi1
p (q1 q2 )
p
da

1
3-4 ． 已 知 ： 齿 轮 泵 的 齿 轮 齿 顶 圆 直 径 D0 48mm 0.048m ， 齿 轮 厚 度
后 答
1750 13.25 10 3 ) 10.3 10 6 0.67 kW 60 60
10 6 (40 6) 10 3 / 60 0.96kW 0.8
v3
4q 4 25 10 3 6.5m / min 0.108m / s d 2 3.14 0.07 2 4q 4 25 10 3 3.18m / min 0.053m / s D 2 3.14 0.12
B） 带负载外伸： v1 C） 退回时： v2
kh
a) F p1 A1 p 2 A2 2 10 6 7.85 10 3 0.2 10 6 4.0 10 3 14.9kN
课
co
m
p1
W1
W2
（2）缸筒材料的许用应力[σ]=50MPa，求缸壁厚度？ 解： （1）求活塞移动速度： A） 差 动 快 进 时 ： （这时液压缸的有效工作面积即为活塞杆截面积，因此
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2 0.0032 14 0.024 0.8 980 0.9 10 7 60 3.49kW
2 m 2 zB n pv p
p
ww
补充题 1： （1） D，A，C，B。 （2） C， B，A。 补充题 2：已知：大泵流量 q1=40L/min，小泵流量 q2=6L/min，快进时系统压力 p=1MPa=106Pa，工作进给时大泵在 p1=0.3MPa 卸荷运转，小泵在 p2=4.5MPa 压 力给系统供油。 解：分两种工况计算
第四章 液压执行元件 4-1． 已知： 马达输出扭矩 T=52.5Nm， 马达转速 n=30r/min， 马达排量 V=12.5cm3/r， 容积效率和机械效率 ηv=0.9，ηm=0.9。 p=?,q=? 求：流量 q 和压力 p
T
p V m ,而 2
T 52.5 Nm,V 12.5cm 3 / r 12.5 10 6 m 3 / r , m 0.9
2）油泵的供油流量和驱动功率； 3）液压缸的最大液压驱动力； 4）选定液压泵和液压马达的结构类型
（泵和马达的容积效率均为 η v=0.98 ，总效率 η
kh
式中 py=1.5p1=1.5×3.1MPa=4.65MPa，[σ]=50MPa D 100 21.5 10 属于薄壁缸，上面的计算正确。 4.65mm 4.65
ww
w.
（2） n
ห้องสมุดไป่ตู้
其中： q 100 L / min,V 70mL / r 7 10 2 L / r , m 0.92
已知： 缸 1、 2 有效工作面积 A1=50cm2、 A2=20cm2， 负载 W1=5000N、 W2=4000N， 4-4． 油泵流量 qp=3L/min，设两液压缸无摩擦损失和泄漏损失。 求：两液压缸的工作压力 p1 和 p2、速度 v1 和 v2。 解：压力：对于缸 2： p 2
（2）求液压钢筒壁厚：液压缸壁厚应能满足其推动最大负载时的油缸压力。因 此，首先求出推动负载时液压缸中的工作压力 p1
F
p1

F
4
( D 2 d 2 ) p2

4
D2
若是薄壁液压缸，壁厚应满足：
4* 图示为液压起重机起升装置原理图，重物升、降由液压马达驱动卷筒正、反
转实现， 卷筒的制动由单作用液压缸完成。 卷筒停转时， 液压缸有杆腔接通油箱，
习题解答 第三章 液压泵
3-1．已知
1750 泵转速 n p 1750r / min r/s 60
排量 V 9.8mL / r 9.8 10 6 m 3 / r
qL=13.25L/min p=10.3MP np=1750r/ V=9.8mL/ Pw=
溢流阀调定压力 p 1.03 10 4 kPa 10.3 10 6 Pa
p2
对于缸 2： v1 A1 v 2 A2 , v 2
v1 qp A1
A2
v2
da
D q p1 d p2 b）
3
4
4
后 答
4-6． 已知： 单杆液压缸 D=100mm， d=70mm， q=25L/min， p1=2Mpa， p2=0.2MPa。 求其牵引力 F，速度 v 及运动方向。 解：设无杆腔面积为 A1，有杆腔面积为 A2。则 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2
da
py D 2[ ]
4

4 25000 0.07 2 [1 ( ) ] 2 10 5 30.8 10 5 Pa 3.1MPa 2 3.14 0.1 0 .1
后 答
案 网


d 4F [1 ( ) 2 ] p2 2 D D
课
w.
4.65 100 4.65mm 2 50
率 Pi
p
课
B 24mm 0.024m ，齿轮齿数 z=14 ，最高工作压力 p=10MPa=107Pa ，转速
, q p V p n pv , V p 2 m 2 z B 。由于是齿轮泵，对于标准齿 D0 0.048 0.003m 3mm —模数 z 2 14 2
4
D 2 p1

4
( D 2 d 2 ) p2
co
4q 4 25 10 3 6.24m / min 0.104m / s ( D 2 d 2 ) 3.14 (0.12 0.07 2 )
m
=0.92） 解：1）求马达排量 V
马达需克服的力矩： T
Dj
后 答
w.
V=70cm3/r
案 网
V 70mL / r 7 10 m / r , m 0.94
ηm=0.94 η
pb=0.2MPa
T
9.8 10 6 7 10 5 0.94 102.7 Nm 2 3.14
q v 100 0.92 q v ， n 1314r / min V 70 V
ww
w.
马达出口压力为零） ；
由弹簧力制动卷筒；卷筒旋转时，高压油克服弹簧力使制动器松开。设卷筒的直 径 Dj=1m，最大起升重量 W=5×104N，最高起升速度 v=50m/min，当系统工作 压力 p=30 MPa 时，液压缸活塞直径 D=50mm，活塞杆直径 d=35mm。试求：
1）马达的排量 V（要求圆整为标准系列值，设
2
W
0.92 p V 0.94 m ， m v 0.98 2
V
D jW 1 5 10 4 5.6 L / r ，圆整为 V=6L/r p m 30 10 6 0.94
2）求油泵供油流量 qp 油泵供油流量应满足马达转速需求，也就是要满足重物最高起升速度的要 求。因此： v D j n, n
p p 2T 2 3.14 52.5 29.3MPa V m 12.5 10 6 0.9
kh
而
p p pb 10 0.2 9.8 10 6 Pa,
5 3
da
2
课
已知： 马达排量 V=70cm3/r， 马达供油压力 p=10MPa、 供油流量 q=100L/min， 4-2． 容积效率 ηv=0.92，机械效率 ηm=0.94，马达背压力 pb=0.2MPa。 求： （1）马达输出扭矩 T； （2）马达转速 n。 p V q=100L/min 解： （1） T m p=10MPa 2
ww
w.
v v
b) F p1 A2 p 2 A1 2 10 6 4.0 10 3 0.2 10 6 7.85 10 3 6.43kN
25 10 3 q 6.25m / min 0.104m / s leftward A2 4.0 10 3
w.
案 网
求：求损失功率。 解：该题中只要是经溢流阀溢流进入油箱的流量损失，也就是流经溢流阀的流量 与溢流阀压力的乘积。即
co
13.25 10 3 3 m /s 负载流量 q L 13.25 L / min 60
m
2）工进时： Pi 2
p1q1 p2 q2
p

(0.3 40 4.5 6) 10 6 10 3 / 60 0.81kW 0.8