液压习题答案2011

（注：实际输入扭矩 TBe= NBix60/(2πn)=17.7N m）

2．某液压泵几何排量为12ml/r，工作压力为107Pa，理论流量为24l／min，容积效率为0.90，机械效率为0.80。试求

(1)转速和角速度； (2)输出和输入功率；

(3)液压泵输入轴上的扭矩。 （1） QBt=q*n

速度：n= QBt/q=24/(12x10-3)=2000 r/min 角速度：ω=2πn=2πx2000/60=66.67π/秒

(2) 输出功率 NBout=Qe*p=Qt*ηv*p=24x10-3x0.9x10-7/60=3.6 KW

输入功率 NBi= NBout/(ηv*ηv)=3.6/(0.9x0.8)=5 KW

(3) 液压泵输入轴上的扭矩 根据 NBi =n*T/9550 （注：此公式中n的单位是r/min, Nein 的单位是KW，T为N m） 或根据公式 NBi =2nπ*T （该公式中 n的单位 r/秒，NBi 为瓦，T为N m） T =NBi*9550/n=23.875 N m

3．恒功率变量泵调速特性曲线及调速原理如图，简述其工作原理。

A1,A2,A3表示变量泵三个不同的调定压力点,

以A1点为例，即，此时变量泵的调定压力为A1，当主油路的压力p达到A1点的压力时，变量泵的流量调节机构开始工作，当主油路的压力p进一步增加，超过A1时，在流量调节机构的作用下，变量泵的排油量q减少，随着主油路压力p进一步的变化，变量泵的排油量q进一步变化,压力p和流量q的变化符合A1-B1-C1-D1曲线，并且在此过程中，p和q的乘积是常数，即主油路的压力功率输出Ne不变，即恒功率变量调速过程。

同理，当变量泵的调定压力为A2 ,A3时，变量泵也有相同的恒功率调速过程。

4．某液压马达几何排量250ml/r，入口压力为107Pa，背压为5?105Pa；容积效率和机械效率均为0.90。若输入流量为100 l／min．试求： (1)理论转速； (2)实际输出转速； (3)理论扭矩；

(4)实际(输出)扭矩； (5)输入液压功率； (6)理论输出功率； (7)实际输出功率。

答案：

1） 理论转速

马达实际输入流量为 Qme =100L/min,

理论转速：nt=Qme/q=100x103/250 =400 r/min

2)实际转速

马达理论输出流量为Qmt= Qme*ηmv

马达实际转速为： nmt=Qme*ηmv /q=100x103x0.9/250=360 r/min

3)理论扭矩

马达输出口和输入口压力差为Δp=(107-5?105) Pa

马达输入功率Nein= Qme*Δp=100x10-3x(107-5?105)/60=95000/6 =15800 W 马达输出功率Neout=Nein*ηmv*ηmj =100x10-3x(107-5?105)*0.81/60=12700 W 实际输出转扭矩

（根据 Nein =n*T/9550 注：此公式中n的单位是r/min, Nein 的单位是KW，T为N m 或根据公式 Nein =2nπ*T ，该公式中 n的单位 r/秒，Nein 为瓦，T为N m）

Te =Neout*9550/nt=336.9 N m

理论输出扭矩Tt =Neout*9550/(nt*ηmj )=374.33 N m （4） 实际(输出)扭矩

根据 Ne =n*T/9550 注：此公式中n的单位是r/min, Ne 的单位是KW，T为N m

或根据公式 Ne =2nπ*T ，该公式中 n的单位 r/秒，Ne 为瓦，T为N m）

Te =Neout*9550/nmt=336.9 N m

Te =Neout*9550/nmt=336.9 N m (5)输入液压功率；

马达输入功率Nein= Qme*Δp=100x10-3x(107-5?105)/60=95000/6 =15800 W (6)理论输出功率；

液压马达的理论输出功率 Ntout=nmt*Tt/9550=14111 W (7)实际输出功率。

马达输出功率Neout=Nein*ηmv*ηmj =100x10-3x(107-5?105)*0.81/60=12700 W

5．某定量马达输出扭矩为25Nm，工作压力为5MPa，最低转速为500r／min，最高转速为2000r／min。机械效率和容积效率均为0.90，试求， (1)所需的最大和最小输入流量；

(2)最大和最小输出功率。

答案：

思路：根据输出扭矩和转速可以求得马达的输出功率，根据容积效率和机械效率可以求出马达需要输入的功率，根据工作压力和输入功率可以求出马达的输入流量

1）最大和最小输入流量

先求最大和最小液压马达输出功率

Neoutmax=ntmax*T/9550=2000x25/9550=5.235 KW

Neoutmin=ntmin*T/9550=2000x25/9550=1.309 KW 液压马达的最大和最小输入功率应为：

Neinmax =Nemax/(ηmv*ηmj )=ntmax*T/(9550*ηmv*ηmj) =2000x25/(9550 x0.9x0.9)=6.463KW

Neinmin =Nemax /(ηmv*ηmj )=ntmin*T/(9550*ηmv*ηmj ) =2000x25/(9550 x0.9x0.9)=1.616 KW 液压马达的输入流量

Qinmax= Neinmax/p=6.463x103/(5x106)=1.293 m3/秒 =77.556 L/min Qinmax= Neinmax/p=1.616x103/(5x106)=0.3237 m3/秒 =19.392 L/min

2)最大和最小输出功率

Nemax=ntmax*T/9550=2000x25/9550=5.235 KW

Nemin=ntmin*T/9550=2000x25/9550=1.309 KW

6．差动液压缸如图，若无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2，负载F=27.6?103N，机械效率?m=0.92，容积效率?v=0.95。试求： (1)供油压力大小；

(2)当活塞以95cm／min的速度运动时所需的供油量；

(3)液压缸的输入功率。

答案：

(1)供油压力大小；

因：F=p(A1-A2)ηm （注：参考书上没有考虑到机械效率ηm） 故： p = F /(A1-A2)ηm =27.6x103/((50-25)x10-4)=1.2x107 Pa

(2)当活塞以95cm／min的速度运动时所需的供油量； 因：V=Q*?v /(A1-A2)

故：Q=V*（A1-A2）/?v ==41.667x10-6m3/秒 = 2.5L/min

(3)液压缸的输入功率。

Nein=pQ=1.104x107x41.667x10-6=500 W