1、复习题1、 某液压马达排量为 Vm=70mL/r，供油压力 p=10MPa，输入流量q=100L/min，液压马达的容积效率 MV=0.92，机械效率 Mm=0.94，液压马达回油背压为 0.2MPa。试求：1）液压马达输出转矩； 2）液压马达的转速。解：1）液压马达的输出转矩 m102.7M94.014.370266MmM pVT1）液压马达的转速 minr/ir/10792.3MVqn2、例 3-8 如图 3-1 所示，已知液压缸活塞直径 D=100mm，活塞杆直径d=70mm，进入液压缸的油液流量 q=410-3m3/s，进油压力 p1=2MPa。试计算图3-1a、b、c 三种情况下的运
2、动速度大小、方向及最大推力。图 3-1解：由已知条件知，液压缸的大腔（无杆腔）和小腔（有杆腔）的面积分别为 2221 m10785.41.03DA22222 104. d1）图 3-1a 为缸筒固定，因大腔进油、小腔排油，故活塞向左运动。运动速度 .5m/s/s10785.4231Aqv最大推力 N10.49104.2.0. 426621max1 pF2）图 3-1b 为活塞杆固定，因小腔进油、大腔排油，故缸筒向左运动。运动速度 1m/s04.232Aqv最大推力 N10643.10785.2.0. 266121max2 pF3）图 3-1c 为活塞杆固定，两腔差动连接，故缸筒向右运动。运动速
3、度 m/s04.1/4.01785.0223213 Aqv最大推力N7. 422621max3 pF3、如图 3-2 所示，两串联双活塞杆夜压缸的有效作用面积A1=50cm2，A 2=20cm2，液压泵的流量 qp=0.0510-3m3/s，负载W1=5000N，W 2=4000N。不计损失，求两缸工作压力 p1、p 2 及两活塞运动速度v1、v 2。图 3-2解：1）液压泵的流量 qp 全部进入缸 1，所以缸 1 活塞的运动速度0.m/s/150.431 Aqvp而缸 1 是双活塞杆缸，排出的流量亦为 qp 且全部进入缸 2，所以缸 2 活塞的运动速度 0.25/s/s20.432 Aqvp
4、2）缸 2 回油直接回油箱，因此活塞要推动负载 W2，缸 2 的进口工作压力Pa1642WpP2 即缸 1 的排油压力，于是对缸 1 有12A因此缸 1 的进口压力 Pa103056446121 Wp4、如果调整压力分别为 10MPa 和 5MPa 的顺序阀 F1 和 F2 串联或并联使用，分析进口压力为多少？解：因顺序阀的调整压力是指阀的出口压力为零时阀开口压力，因此按几种出口负载不同的工况分析.两顺序阀串联：1）若 F1 在前，F 2 在后，且阀的出口接回油箱，见图 4-9。因 F1 开启，其进口压力为 p1=10MPa，F 2 开启，其进口压力为 p2=5MPa，所以总的进口压力为 p1
5、=10MPa，F 1 阀芯受力平衡，阀口为某一开度，压力损失p1=p1- p2=(10-5)MPa=5MPa；F 2 阀芯受力平衡，阀口为某一开度，压力损失p2=5MPa。2）若 F2 在前，F 1 在后，且阀的出口接回油箱，见图 4-9b。因 F1 进口压力为 p2=10MPa，所以 F2 的进口压力不再是 5MPa，而是 10MPa，于是 F2 阀阀口全开作用在阀芯的液压力大于弹簧和液动力之和，阀口压力损失p1=0MPa；而 F1 阀开口较小，阀芯受力平衡，阀口压力损失 p2=10MPa。3）无论 F1 在前还是在后，若两阀串联后出口负载压力 pL10MPa,则两串联阀总的进口压力 p1=
6、pL，两阀阀口全开，压力损失近似为零，见图 4-9c.两顺序阀并联，见图 4-9d:（1） 若两并联阀的出口压力 pLpL5MPa，并联阀的进口压力p=pL。此时 F1 阀关闭， F2 阀口全开，作用在 F2 阀芯上的液压力大于弹簧力与液动力之和，其阀口压力损失近似为零。（3） 若两并联阀的出口负载压力 pL 10MPa，并联阀的进口压力 p=pL。此时，F1，F 2 均全开，阀口压力损失近似为零。5、图 6-3 所示的液压系统，液压缸有效作用面积A11=A21=100cm2，A 12=A22=50cm2，缸 1 工作负载 FL1=35000N，缸 1 工作负载FL2=25000N，溢流阀、顺
7、序阀和减压阀的调整压力分别为 5MPa，4MPa 和3MPa，不计摩擦负载、惯性力、管路及换向阀的压力损失，求下列三种工况A、B、C 三点的压力 pA、 pB、p C：1）液压泵启动后。两换向阀处于中位；2）2Y 得电，缸 2 工进时及前进碰到死挡铁时；3）2Y 失电，1Y 得电，缸 1 运动时及到达终点后突然失去负载时。图 6-3解：由已知条件，得缸 1 工作压力 3.5MPa103541LAFp缸 2 工作压力 2.2421L1） 液压泵启动后，换向阀处于中位，液压泵的油液只能从溢流阀回油箱，故pA=5MPa。因顺序阀调定压力小于 pA，顺序阀开启 pB= pA=5MPa。由于减压阀先导阀
8、开启，减压开口关小减压，p C =3MPa。2） 2Y 得电，缸 2 工进，由于减压阀出口工作压力小于调定压力，减压阀不起减压作用，p C =2.5MPa。溢流阀不开启， pA= pC =2.5MPa。由于顺序阀调定压力大于 pC，顺序阀不开启。缸 2 前进碰到死挡铁，缸 2 负载可视为无穷大，减压阀先导阀开启，减压开口关小，起减压稳压作用，p C =3MPa。液压泵的绝大部分油液将从溢流阀回油箱，故 pA=5MPa。顺序阀开启，p B= pA=5MPa。3） 2Y 失电，1Y 得电，缸 1 运动时，顺序阀出口压力取决于负载，pB=3.5MPa。顺序阀必须开启，p A=4MPa。由于减压阀的作
9、用， pC =3MPa。缸 1 运动到终点突然失去负载，p B=0。由于顺序阀开启，p A=4MPa。同前，pC =3MPa。6、在变量泵和变量马达回路中，已知变量泵转速 np=1500r/min,排量Vpmax=8mL/r，安全阀调整压力 pY =40105Pa，设泵和马达的容积效率和机械效率 PV=Pm=MV=Mm=0.95，试求：1）马达转速 nM=1000r/min 时泵的排量；2）马达负载转矩 TM=8Nm 时马达的转速 nM；3）泵的最大输出效率。解：1）由马达转速 MVPMVPVMqn得马达转速 nM=1000r/min 时泵的排量mL/r39.7/r95.015VPP 2）由马
10、达转矩 MVM2pT得马达前后压力差 Pa108.52Pa9.014356V p因为 Pa08.525Y5故安全阀开启，泵输出油液从安全阀流出泵的进口，马达转速 nM=03）泵的最大输出功率760W95.60/11465PVmaxYmaxP np7、图 6-8a 为限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路，图 6-8b 为限压式变量泵的流量-压力特性曲线 ABC。已知变量泵qpmax=10L/min，p PC=24105Pa，p PB=20105Pa，液压缸 A1=50cm2，A 2=25cm2，溢流阀调定压力 pY=30105Pa。试求：1）负载阻力 F1=9000N、调速阀调定流量 q2
11、=2.5L/min 时，泵的工作压力；2）若调速阀开口不变、负载从 9000N 减小到 1000N 时，泵的工作压力；3）若负载保持 9000N，调速阀开口变小时，泵的工作压力；4）分别计算 F1=9000N 和 F2=1000N 时回路的效率。图 6-8解：1）限压式变量泵与调速阀的调速回路是流量适应回路，对应于调速阀一定的开度，泵将输出一定的流量，且全部进入液压缸。因调速阀安装在回油路上，对应于调速阀调定流量 q2=2.5L/min，泵的输出流量 5L/min./i50A21P 在变量泵的流量压力特性曲线上，过 q=5L/min 作 AB 的平行线，交 BC 于D 点，D 点即为泵的工作点
12、，泵的工作压力 pD=22105Pa。2）由特性曲线可知，只要调速阀的开口不变，即调定流量保持不变q2=2.5L/min，不管负载如何变化，泵的工作压力 pP= pD=22105Pa。3）若调速阀的开口变小，变量泵输出的流量变小，由流量压力特性曲线可知泵的工作压力将增大。4）由于回路是流量适应回路，故回路效率 PLpqF1=9000N 时的负载压力 a108a1059541LAFp回路效率 .25P1F2=1000N 时的负载压力 Pa10505412LAFp回路效率 9.5P1负载变小时，回路效率降低，是因为调速阀的定差减压阀阀口损失增大。因此这种调速回路不宜用于负载变化较大且大部分时间处于
13、低负载的场合。8、图 6-10 所示系统中，液压缸 A1=2A2=100cm2，泵和阀的额定流量均为qs=10L/min，溢流阀的调定压力 pY=35105Pa，在额定流量下通过各换向阀的压力损失相同 pn=2105Pa，节流阀流量系数 Cd=0.65，油液密度 =900kg/m3。若不计管路损失，并认为缸的效率为 100%。求：1）填写系统实现“差动快进-工进-快退-停止”工作循环电磁铁动作顺序表；2）差动快进时，流过换向阀 1 的流量；3）差动快进时，泵的工作压力；4）负载 R=30000N、节流阀开口面积 AT=0.01cm2 时活塞运动速度和回路效率（此时不计换向阀的压力损失） 。图
14、6-10解：1）电磁铁动作顺序如表 6-3 所示。动作 1Y 2Y 3Y差动快进 + + +工进 + 快退 + +停止 2）差动快进时液压缸小腔回油与泵的流量同时通过换向阀 1 进入液压缸大腔 q1= qs +q即 v3A1= qs + v3A2解得 2s1s32vAq故通过换向阀 1 的流量 q1= qs +q=2 qs=20 L/min3）因差动快进时通过阀 1 的流量为 2 qs，故其压力损失为 Pa108a455nn21 pqps通过阀 2、阀 3 的流量均为 qs，故其压力损失为p2=p3=2105Pa设差动快进时大腔压力为 p1，小腔压力为 p2，则 p2 =p1+p2+p1。因负
15、载为零，故差动缸活塞受力平衡方程为p1A1= p2A2因此 Pa0851112 整理得 p1=10105Pa泵的工作压力 pP=p1+p1+p3=（10+8+2）10 5Pa=20105Pa由此可知，虽然该系统差动快进时是空载，但泵的工作压力却很高，这是因为换向阀 1 的规格选择不当所致。设计系统时应按实际通过的流量来选择控制阀及管路的规格。4）液压缸工进时为回油节流调速列活塞受力平衡方程 pFA1= p2A2+R得 Pa10a05335421Y2 Rp列节流阀压力流量方程 2Td2pCq得 /sm1064.3/s10910.650 36542 q活塞运动速度 /./6.33-42Aqv回路效
16、率 315.060/10354.8.13656sY21sYL qp当顺序阀内装并联的单向阀，可构成单向顺序阀。单向顺序阀也有内外控之分。若将出油口接通油箱，且将外泄改为内泄，即可作平衡阀用，使垂直放置的液压缸不因自重而下落 各种顺序阀的职能符号如表所示。 控制与 泄油方式 内控外泄 外控外泄 内控内泄 外控内泄名 称 顺序阀 外控顺序阀 背压阀 卸荷阀职能符号控制与 泄油方式 内控外泄 加单向阀 外控外泄 加单向阀 内控内泄 加单向阀 外控内泄 加单向阀 名称 单向顺序阀 外控单向顺序阀 内控单向平衡阀 外控单向平衡阀 职能符号 直动式顺序阀的派生阀直动式顺序阀的派生阀 : 1、有两个调整压力
17、分别为 5MPa 和 10MPa 的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ ） ；有两个调整压力分别为 5MPa 和 10MPa 内控外泄式顺序阀串联在液泵的出口，泵的出口压力为（ ） 。 （A）5Mpa B）10MPa （C）15MPa （C ；B） 2、在回油节流调速回路中，节流阀处于节流调速工况，系统的泄漏损失及溢流阀调压偏差均忽略不计。当负载 F 增加时，泵的输入功率（ ） ，缸的输出功率（ ） 。（A） 增加 （B）减少 （C）基本不变 （D ）可能增加也可能减少 （C；D）3、在调速阀旁路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从 F1 降到 F2 时，若考虑泵内泄漏变化因
18、素时液压缸的运动速度 v（ ） ；若不考虑泵内泄漏变化的因素时，缸运动速度 v 可视为（ ） 。 （A）增加 （B）减少 （C）不变 （D）无法判断 （A；C ） 4、在定量泵变量马达的容积调速回路中，如果液压马达所驱动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速（ ） ；泵的输出功率（ ） 。 （A）增大 （B）减小 （C）基本不变 （D）无法判断 （C；B） 5、 在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路中，若负载从 F1 降到 F2 而调速阀开口不变时，泵的工作压力（ ） ；若负载保持定值而调速阀开口变小时，泵工作压力（ ） 。 （A） 增加 （B）减小 （C）不变 （C ；A ） 6在差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路中，如果将负载阻力减小，其他条件保持不变，泵的出口压力将（ ） ，节流阀两端压差将（ ） 。 （A） 增加 （B）减小 （C）不变 （B ；C）
