第四章 液压泵和液压马达
4.1 液压泵完成吸油和排油,必须具备什么条件?
泵靠密封工作腔的容积变化进行工作,容积增加吸油,容积减小排油。
4.2 什么是齿轮泵的困油现象?有何危害?如何解决?
一部分的油液困在两轮齿之间的密闭空间,空间减小,油液受积压,发热,空间增大,局部真空,气穴、振动、噪声。
在两侧盖板上开卸荷槽。
4.3 齿轮泵、双作用叶片泵、单作用叶片泵各有哪些特点。
如何正确判断转向、油腔和进出油口。
齿轮泵结构简单、尺寸小、重量轻、价格低、流量压力脉动大、泄漏大。
叶片泵流量压力脉动小、噪声小、结构复杂、吸油差、对污染敏感。
单作用叶片泵可做成变量泵。
叶片泵根据叶片方向判断转向。
根据容积变化判断进出油口。
4.4 为什么轴向柱塞泵适用于高压?
柱塞泵配合精度高、泄漏小、容积效率高。
4.5 已知泵的额定压力和额定流量,管道压力损失忽略不计,图c 中的支路上装有节流小孔,试说明图示各种工况下泵出口处的工作压力值。
a) b)
c) d) e) F
F T
,n M
题4.5图
a) b)油回油箱,出口压力为0。
c) 节流小孔流量ρP A C q d ∆⋅⋅=20
出口压力 20
)(2A C q P d ⋅=∆ρ
d) 出口压力A F
P =
e) 功率关系M T
T V q T T q P ⋅⋅=⋅=⋅πω2 出口压力M V T
P ⋅=π2
4.6设液压泵转速为950r/min ,排量为V P =168m l /r ,在额定压力2.95MPa 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)
泵的理论流量q t ; 2)
泵的容积效率ηv ; 3)
泵的机械效率ηm ;
4) 泵在额定工况下,所需电机驱动功率P ;
5) 驱动泵的转矩T 。
1)理论流量min /6.159/168min /950l r ml r V n q p t =⨯=⋅=
2) 容积效率94.06
.159150===t v q q
η 3) 机械效率93.094.087
.0===v m ηηη
4) 电机功率kW l Mpa q p P 48.887.0min//15095.2/=⨯=⋅=η
5) 转矩Nm n
P P T 3.8560
2==
=πω 4.7 某液压马达排量V M =250ml/r ,入口压力为9.8MPa ,出口压力为0.49Mpa ,总效率η=0.9,容积效率ηV =0.92。
当输入流量为0.3×10-3m 3/s 时,试求:
1) 液压马达的输出转矩;
2) 液压马达的实际转速。
1)功率关系n T V n p p m m ⋅⋅=⋅⋅⋅-πη2)(21
输出转矩Nm V p p T m
m 5.3622)(21=⋅⋅-=πη
v m ηηη=
2)实际转速min /24.66r V n m v
==
4.8 已知某液压马达的排量为200m l /r ,额定压力为10MPa ,设其总效率η
M =0.70,容积效
率ηMV =0.80,试计算: 1) 它能输出的额定转矩为多少?
2) 当外载荷为150Nm 时的油压为多少?
3) 如果转速为59rpm ,求输入流量?
4) 在上述2) 3)情况下液压马达的输出功率多大?
1)功率关系n T V n p Mm m ⋅⋅=⋅⋅⋅πη2
输出转矩Nm V p T Mm
m 5.2782=⋅⋅=πη
2)马达压力Mpa V T p Mm
m 38.52=⋅⋅
⋅=ηπ 3)输入流量min /75.14l V n q Mv m =⋅=η
4)输出功率kw n
T P 93.0602=⋅=π
4.9 一液压马达排量为80m l /r ,负载转矩50Nm 时,测得机械效率为0.85,将此马达作泵使用,在工作压力为4.62MPa 时,其扭矩机械损失与上述液压马达工况时相同,求此进泵的机械效率。
马达
85.0=+=L Mm T T T η
Nm T 50=
Nm T L 82.8=∴
泵
输入功率n T V n p t m ⋅⋅=⋅⋅π2
理论转矩Nm V p T m t 85.582/=⋅=π
Mv M Mm ηηη=
机械效率87.0=+=L t t Pm T T η
4.10 图为调速回路,泵排量120m l /r ,转速1000r/min ,容积效率0.95。
溢流阀B 使泵压力限定为7MPa 。
节流阀C 的阀口最大通流面积为0.27cm 2
,通过的流量q=0.65A ρ∆/P 2,ρ=900kg/m 3。
马达D 的排量160m l /r ,容积效率0.95,机械效率0.8,负载转矩61.2Nm ,求马达的转速和从溢流阀流回油箱的流量。
A =5×10-4m 2
R
题4.10图 题4.12图
马达功率关系M Mm M M n T V n p ⋅⋅=⋅⋅⋅πη2
马达入口压力Mpa V T p Mm M 32=⋅⋅=ηπ
节流阀流量min /3.9920l P A C q d =∆⋅⋅=ρ
泵输出流量min /114l V n q Pv P P P =⋅⋅=η
溢流阀流量min /7.14l q q q P =-=∆
马达转速min /6.589r V q n M Mv
=⋅=η
4.11已知液压泵输出油压P B =10MPa ,其机械效率ηBM =0.95,容积效率ηBV =0.9,泵的排量
V B =10m l /r ;马达的排量V M =10m l /r ,马达的机械效率η
Mm =0.95,马达的容积效率ηMv =0.9,液压泵转速为1500rpm ,试求下列各项:
1) 带动该泵的电机所需的功率;
2) 液压泵输出管路中液压功率;
3) 液压马达输出转矩;
4) 液压马达输出功率;
5) 液压马达输出转速。
1) 泵功率关系B B B Bm V n p P ⋅⋅=⋅η
电机功率kW V n p P Bm B B B 63.2/=⋅⋅=η
2) 泵输出功率kW n n P P Bv Bm B 25.2=⋅⋅=
3) 马达功率关系M M Mm M M B n T V n p ⋅⋅=⋅⋅⋅πη2
马达输出转矩Nm V p T Mm M B M 1.152/=⋅⋅=πη
4) 马达输出功率kW P P Mv Mm B M 92.1=⋅⋅=ηη
5) 马达转速rpm V V n n M Mv
Bv B B M 1215=⋅⋅⋅=ηη
4.12图示由限压式变量叶片泵向液压缸供油。
液压缸以v =0.03m/s 的速度推动R=5000N 的负载;又以v =0.006 m/s 的速度推动R 2=12500N 的负载,如何使叶片泵满足液压缸工作要求,画出其工作特性曲线。
Mpa A R p 10/11==
min /9.011l v A q =⋅=
Mpa A R p 25/22==
min /18.022l v A q =⋅=
工作特性曲线的变量直线段通过上述两个点(p 1,q 1)和(p 2,q 2)。