液压计算题总题库

五、计算题

1、某泵输出油压为10MPa，转速为1450r/min，排量为200mL/r，泵的容积效率为?Vp=0.95，总效率为?p=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）。 解：泵的输出功率为： POP?ppqp60?ppqtp?Vp60?ppVPnp?Vp60?10?200?10?3?1450?0.9560?45.9KW

Pip?POp电机所需功率为：

?p?45.90.9?51KW

2、已知某液压泵的转速为950r/min，排量为VP=168mL/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为0.87，求： （1）液压泵的理论流量qt； （2）液压泵的容积效率ηv； （3）液压泵的机械效率ηm；

（4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率Pi； （5）驱动泵的转矩T。 解：（1）qt=Vn=950×168÷1000=159.6L/min （2）ηv=q/qt =150/159.6=0.94； （3）ηm=0.87/0.94=0.925

（4） Pi=pq/(60×0.87)=84.77kW；

（5） Ti=9550P/n=9550×84.77/950=852Nm

3、已知某液压泵的输出压力为5MPa，排量为10mL/r，机械效率为0.95，容积效率为0.9，转速为1200r/min，求： （1）液压泵的总效率；

（2）液压泵输出功率； （3）电动机驱动功率。 解：（1）η=ηVηm=0.95×0.9=0.855

（2）P=pqηv/60=5×10×1200×0.9/(60×1000)= 0.9kW （3）Pi=P/η=0.9/(0.95×0.9)=1.05kW

4、如图，已知液压泵的输出压力pp=10MPa，泵的排量VP＝10mL／r，泵的转速nP＝1450r／min，容积效率ηPV=0.9，机械效率ηPm=0.9；液压马达的排量VM＝10mL／r，容积效率ηMV=0.92，机械效率ηMm＝0.9，泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa，其它损失不计，试求：

（1）泵的输出功率；

（2）驱动泵的电机功率； （3）马达的输出转矩； （4）马达的输出转速；

解：（1）Ppo=ppqp=ppVpnpηPV=10×10×10×1450×0.9/60=2.175KW （2）PPi=PPo/ηp= PPo/(ηPVηMm)=2.69KW

?3

PM=PP?ΔP=10?0.5=9.5MPa

（3）TM=pMVMηVM/2π=9.5×10×0.9/2π=13.6Nm （4）nM=-npVpη

PVηMV/VM=1450×10×0.9×0.92/10=1200.6r/min

5、如图所示，由一直径为d，重量为G的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度x。

解：设柱塞侵入深度h处为等压面，即有

(F+G)/(πd2/4)=ρg(h+x)

导出：x=4(F+G)/(ρgπd2)?h

6、已知液压马达的排量VM=250mL/r；入口压力为9.8Mpa；出口压力为0.49Mpa；此时的总效率ηM=0.9；容积效率ηVM=0.92；当输入流量为22L/min时，试求： （1）液压马达的输出转矩(Nm)； （2）液压马达的输出功率(kW)； （3）液压马达的转速(r/min)。 解：（1）液压马达的输出转矩 TM=1/2π·ΔpM·VM·η（2）液压马达的输出功率

PMO=ΔpM·qM·η

Mm=1/2π

×(9.8－0.49)×250×0.9/0.92=362.4N·m

M/612=(9.8－0.49)×22×0.9/60=3.07kw

（3）液压马达的转速

nM=qM·ηMV/VM=22×103×0.92/250=80.96r/min

7、如图所示三种形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D、d，如进入液压缸的流量为q，压力为P，若不计压力损失和泄漏，试分别计算各缸产生的推力、运动速度大小和运动方向。

ddDDdPqPPqqa)b)C)D

F??4p(D2?d)2V?4q答：（a） ；

?4pd2?(D?d) ；缸体向左运动

4q22F?V?（b）答：

F? ；

pd2?d4q2 ；缸体向右运动

?4V?（c）答： ；

?d2 ；缸体向右运动

2

8、如图所示液压回路，已知液压泵的流量qp=10L/min，液压缸无杆腔活塞面积A1=50cm，有杆腔活塞面积A2=25cm2，溢流阀调定压力PP=2.4Mpa，负载FL=10000N，节流阀通流面积AT= 0.01cm2，试分别求回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。（设Cd= 0.62，ρ= 870kg/m，节流阀口为薄壁小孔。） 答，以题意和图示得知：

因工作压力：PP = 2.4Mpa FL =10000N P1·A1=FL

P1= FL/ A1=10000/(50×10-4)=2 MPa 节流阀的压差：ΔP = P1=2 MPa

q?CdAT2?P0.62?0.01?10?43

2?2?10870?26节流阀的流量：

qp?q?=10?10?3=4.2×10-2 m3 /s

/60?4.2?10?4活塞的运动速度：V =

A1=

50?10=150cm/min

有泵的工作压力：PⅠ= PP = 2 Mpa 活塞的运动速度：V =150 cm/min

9、如图所示两个结构和尺寸均相同的液压缸相互串联，无杆腔面积A1=100cm2，有杆腔面积A2=80cm2，液压缸1输入压力P1=0.9Mpa，输入流量q1=12L/min，不计力损失和泄漏，试计算两缸负载相同时（F1=F2），负载和运动速度各为多少？

1A1P1q1A2v12F1v2F2P2 答：以题意和图示得知：

P1·A1=F1+P2·A2

P2·A1=F2

因：F1=F2 所以有：P1·A1 = P2·A2+P2·A1

P1?A1?0.9?100?10?4?4故：P2=

A1?A2(100?80)?10-4

= 0.5（MPa）

6

F1=F2= P2·A1=0.5×100×10×10=5000（N） V1=q1/A1= (10×10-3)/ (100×10-4)=1.2（m/min） q2=V1·A2

V2= q2/ A1= V1·A2/ A1=0.96（m/min）

因此，负载为5000（N）；缸1的运动速度1.2（m/min）；缸2的运动速度0.96（m/min）。

11、如图所示液压系统，负载F，减压阀的调整压力为Pj，溢流阀的调整压力为Py，Py > Pj。 油缸无杆腔有效面积为A。试分析泵的工作压力由什么值来确定。

解：泵的工作压力 P=0

12、如图所示，两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，有效作用面积A1=100cm2，A2=80cm2，液压泵的流量qp=0.2*10-3m3/s，P1=0.9Mpa，负载F1= 0，不计损失，求液压缸的负载F2及两活塞运动速度V1，V2。

解：V1=q1/ A1=0.2*10/100*10=0.02 m/s

V2=q2/ A2=0.02*80*10-4/100*10-4=0.16 m/s

P2=F2/ A1

P1 A1= P2 A2+F1

F1=0；P2= P1 A1 /A2=1.125MPa F2= P2 A1=112.5N

-3

-4

13、如图所示液压系统中，试分析在下面的调压回路中各溢流阀的调整压力应如何设置，能实现几级调压？

解：能实现3级调压, 各溢流阀的调整压力应满足Py1> Py2和Py1 >Py3

14、分析下列回路中个溢流阀的调定压力分别为pY1 =3MPa，pY2 =2MPa，pY3=4MPa，问外负载无穷大时，泵的出口压力各位多少？

解：（a）p = 2MPa ；（b）p = 9MPa ；（c）p = 7MPa

15、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调整压力为1.5MPa，活塞运动时负载压力为1MPa，其它损失不计，试分析： （1）活塞在运动期间A、B点的压力值。 （2）活塞碰到死挡铁后A、B点的压力值。

（3）活塞空载运动时A、B两点压力各为多少？

答：（1）pA=1MPa；pB=1MPa （2）pA=1.5MPa；pB=5MPa （3）pA=0MPa；pB=0MPa

16、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，顺序阀的调整压力为3MPa，问下列情况时A、

B点的压力各为多少？

（1）液压缸运动时，负载压力pL=4MPa； （2）pL=1MPa时；

（3）活塞运动到终点时。

答：（1）pA=4MPa；pB=4MPa （2）pA=1MPa；pB=3MPa （3）pA=5MPa；pB=5MPa

17、夹紧回路如下图所示，若溢流阀的调整压力p1＝3Mpa、减压阀的调整压力p2＝2Mpa，试分析活塞空载运动时A、B两点的压力各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？工件夹紧活塞停止运动后，A、B两点的压力又各为多少？此时，减压阀芯又处于什么状态？

答：当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等，则B点的压力为零，A点的压力也为零（不考虑油液流过减压阀的压力损失）。这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置。当活塞停止运动后B点压力升高，一直升到减压阀的调整压力2Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯的开口很小。而液压泵输出的油液（由于活塞停止运动）全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。

18．如下图所示，已知变量泵最大排量VPmax = 160mL/r，转速nP= 1000r/min，机械效率ηmp = 0.9，总效率ηp = 0.85；液压马达的排量VM= 140mL/r，机械效率ηmM = 0.9，总效率ηM = 0.8，系统的最大允许压力P= 8.5Mpa，不计管路损失。求液压马达转速nM是多少？在该转速下，液压马达的输出转矩是多少？驱动泵所需的转矩和功率是多少？

答：（1）液压马达的转速和转矩液压泵的输出流量

液压马达的容积效率

液压马达的转速：液压马达输出的转矩：

（2）驱动液压泵所需的功率和转矩

（a）驱动液压泵所需的功率

（b）驱动液压泵的转矩 或

19．泵和马达组成系统，已知泵输出油压pp＝10MPa，排量Vp=1×10m/r，机械效率η

－53

，容积效率pm=0.95，容积效率ηpv=0.9；马达排量Vm=1×10m/r，机械效率ηmm=0.95，

ηmv=0.9，各种损失忽略不计，

试求：1）泵转速np为1500r/min时，液压泵的理论流量qpt，液压泵的实际流量qp；（L/min）

2）泵输出的液压功率Ppo，所需的驱动功率Ppr，（W）

3）马达输出转速nm；（r/min） 4）马达输出转矩Tm；（Ｎ.ｍ） 5）马达输出功率Pmo。（W）

答：

－5

3

1）液压泵的理论流量为：qpt＝Vpnp＝2.5×10m/s 液压泵的实际流量为：qp＝qptηpv＝2.25×10m/s 2) 液压泵的输出功率为：Ppo＝pp qp＝2250w

所需的驱动功率为： Ppr＝Ppo/ηpmηpv=2632w ∵pm＝pp＝10MPa，qm= qp＝2.25×10－4m3/s ∴马达输出转速nm= qmηmv/Vm=1215r/min 4) 马达输出转矩为： Tm＝pmVmηmm/2π=15.13Ｎ.ｍ 5) 马达输出功率为： Pm＝2πTmnm＝1924w

20．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α= 22°30′，转速n=960r/min，输出压力p=10MPa，容积效率ηv=0.95，机械效率ηM=0.9时，试

33

求： 1） 泵的理论流量；（m/s） 2） 泵的实际流量；（m/s） 3） 所需电机功率。（Kw）

解：

排量：V?πd42－43

－43

Dztanα?1.045?10qt?nV?1.2?10?5(m)33泵的理论流量：泵的实际流量：所需电需电机的功?3(m?3s3)s)

q?qtηv?1.14?10P?pqηvηm(m?11.3(kw)－4

3．某液压泵在输出压力为6.3MPa时,输出流量为8.83×10m/s,这时实测油泵轴消耗功率7Kw，当泵空载卸荷运转时,输出流量为9.33×10－4m3/s,求该泵的容积效率ηV=?和总效率η=? 答：

以空载流量为理论流量，即qt＝9.33×10

－43

3

m/s，实际流量为q＝8.83×10

－43

m/s

所以ηV=q/qt=0.946 据已知，PO=pq＝5247.9w，Pr=7000w

所以η= PO/ Pr=0.75

4．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nmin=2 r/min，最大转速nmax=300 r/min，容积效率ηv=0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？ 解：

理论转矩：Tmt??V?2?Tmt?pnminV?pV2??5?3.08?10?1.1?10(m)3

?6qmmin?qmmax??vnmaxV(m(m3s3)?v?1.7?10?4s)5．马达排量Vm=10×10－6 m3，供油压力pM=10MPa，流量qM =4×10－4 m3/s，容积效率η

mv=0.95，总效率η=0.75，求马达输出转矩TM 、转速nM和实际输出功率PMo ？ 答：

马达输出扭矩TM=pM×Vm×η/（2πηmv）=12.57N.m 马达转速nM=qM×ηmv/ Vm =38r/s=2280rpm 马达输出功率PMo=pM×qM×η=3Kw

6．液压泵输出油压P =20MPa,转速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容积效率?V=0.95,总效率η=0.9,求该泵输出的液压功率P=?和驱动该泵的电机功率P电机=?

qt?Vnq?qt?VP?pqP电机?P/?

7．马达输出转矩TM=170N.m,转速n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率ηη

MV=0.9,求马达所需供油压力

Mm=0.85, 容积效率

p=?和流量qM=?

TMt?TMt?qM?TM?MmpV2?qMt?p??Vn2?TMtV

?MV?MV8．一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接,快退时,压力油输入有杆腔。假如泵的输出

流量q=25L/mln，活塞往复快速运动的速度都是0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径：D=？；d=？ 解： v快进?v快退?q?d242?0.1msq?0.1ms

?（D?d）42v快进?v快退联立即可求解。

9．有一齿轮泵，铭牌上注明额定压力为10Mpa，额定流量为16L/min ，额定转速为1000rpm，拆开实测齿数z=12，齿宽B=26mm，齿顶圆直径da＝45mm，

求：1）泵在额定工况下的容积效率ηv；

2）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η解：

m和总效率η

。

da?m(z?3)?m?3mm理论流量：qt?2?zmBn?2.94?101)泵在额定工况下的容积效率：2?4(m3s)?17.63(Lmin)?v?qsq?90.73%psqsPr?86%?94.8%

2)总效率：?＝机械效率：?m＝??v5

10.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FL=1.2×10N。有杆腔回油背压为0.5Mpa，设缸的容积效率ηv=0.99，机械效率ηm=0.98，液压泵的总效率η=0.9。

求：1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量q（L/min）；

2）电机的输出功率P（KW）。(47.6；13.96) 解：

1)液压泵的流量：q??(D?d)4?v22v2）电机的输出功率：P?pq/??FLv

??m?v11．如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力py＝5MPa，减压阀调整压力pj＝3MPa。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5MPa时，夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、B、C点压力为多少？ 2）当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至2MPa时（工件原先处于夹紧状态）：这时，A点、B、C点压力为多少？ 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？ 解：

1)此时，减压阀起减压作用，阀口减小，出口压力等

于其调定压力，即：pB=pC=pj＝3MPa；而pA=5MPa；

2)主油路压力降至2MPa时，减压阀不起减压作用，阀口全开，pA= pB=2MPa，减压回路上，由于单向阀的作用，分隔了高低压油路，使pC= 3MPa，保障了卡紧安全。 3)此时，减压阀不起减压作用，阀口全开，pA= pB= pC=0

12．图示进油节流调速回路，若油缸面积A1=2×10－3m2，溢流阀调定压力pP=3Mpa，泵流量qp=1×10－4 m3/s，负载F=4000N，节流阀通流面积AT=1×10－6m2，流量系数Cd=0.62,油液密度ρ=900Kg / m3，略管道损失,

求活塞运动速度v=?和通过溢流阀的流量qY=?。 解：

P1=F/A1=2 Mpa；

节流阀压差ΔP=PP- P1=1 Mpa；

通过节流阀流量qj=CdAT(2ΔP/ρ)1/2 =2.92×10－5 m3/S 活塞运动速度v= qj/A-2

1=1.42×10m/s ； 溢流量q3Y=qP- qj=7.17×10-5 m/S。

13．图示回油节流调速回路，若液压缸无杆腔面积A22

1=60cm，有杆腔面积A2=30cm，溢流

阀调定压力p=2.4MPa，泵流量q=10L/min，负载F=10000N，节流阀通流面积A2ppT=0.01cm，流量系数Cq=0.62,油液密度ρ=870Kg / m3，略管道损失,求: 1）活塞运动速度V=? 2）通过溢流阀的流量qY=? 3）溢流功率损失ΔPr和节流功率损失ΔPT 4）回路的效率η 解; 1）假设节流阀起节流作用，故p1=pp=2.4MPa 又 p1A1= p2 A2+F ∴ p2=1.47MPa 故通过节流阀流量 qj=q2 =CqA－5 T(2p2/ρ)1/2=3.6×10m3/S s=2.16L/min 又q1= q2 A1/ A2=4.32 L/min

15．图示回油节流调速回路，若油缸面积A1=50cm2，A2=25cm2，溢流阀调定压力P=3Mpa，略管道损失，求：1）当负载F=0时，P2与P的比值？2）回路最大承载能力？ 解：

1)由活塞受力平衡pA1?P2?A2?F?F?0

?p21

p?AA22)回路的最大承载能力F?P?A1

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vuxp.html