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液压习题库
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公&司&传&真&：6
技术部总机：
液压系统设计部：
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地址：宁波市镇海区镇骆东路1803号
液压马达的名词术语与基本性能参数
>> 液压马达的名词术语与基本性能参数
&的名词术语与基本性能参数
&名词术语与基本性能参数
&液压执行元件
利用流体能量作机械功的液压元件，包括液压缸与
&用于液压回路的，能作连续旋转运动的执行元件
容积式马达
&由于流体从进口侧向排油侧流动，使与壳体内接的可动部件间的密闭空间发生移动或变化，从而实现连续旋转运动的执行元件
&&& 定量马达
&每转的理论输入排量不变的液压马达
&&& 变量马达
&每转的理论输入排量可变的液压马达
&转子槽内的叶片与壳体（定子环）相接触，在流入的液体作用下使转子旋转的液压马达
&输入压力流体，使泵壳内相互啮合的两个（或两个以上）齿轮转动的液压马达
&流入压力流体，作用于活塞或柱塞的端面，通过斜盘、凸轮、曲柄等使马达轴转动的液压马达
&&& 摆动式马达
回转角度限制在3600以内的进行往复转动的马达
额定压力/MPa
&在额定转速范围内连续运转，能达到设计寿命的最高输入压力
工作压力/MPa
&由负载决定的进口实际运行匝力
最高压力/MPa
&允许短暂运行的最高压力
&进油口和排油口压力之差
&指液压马达运转时出油口侧的压力。能保证
马达稳定运转时最低出油口侧的压力称为最低背压
&排量V/(mL/r)
&马达轴每旋转一转所需输入的液体体积
额定流量QN
&根据试验结果推荐，在额定压力下保证额定转
速输出所需的实际流量
&理论流量Q ( L/min)
&不计泄漏量，根据排量计算所得的指定转速所需的流量
实际流量Q/( L/min)
实际运行时，在不同压力下为得到所需转速的进口流量
&泄漏量AQ( L/min)
&马达内、外泄漏的流量
理论转速no( r/min)
&理论流量／排量
&实际转速n
&液压马达的实际转速n，主要由进入液压马达的实际流量Q、液压马达的每转排量y和容积效率17v所决定
额定转速n辐( r/min)
&在额定压力下，能连续运行的最高转速
最高转速12max(r/min)
&在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最高转速
最低转速12min(r/min)
&为保证使用性能所允许的最低转速，例如为保证马达不出现爬行现象所允许的最低转速
输入功率Pi /kW
&马达进口输入的液压功率
Pi = A pQ/61. 2
输出功率P。
马达轴输出的机械功率
&&& Po一Ap Qr//61.2
理论转矩Mo
&&& 由压力作用于液压马达转子产生的液压转矩
&Mo一ApV/27r
&考虑机械效率（机械损失）的液压马达轴输出转矩。由于马达实际存在机械损失而产生损失转矩AM，使得比理论转矩Mo小
M=VAp7lrn/27c
&启动转矩 /N．m
&&& 保证使马达开始转动所需转矩
&理论流量和实际流量之比
&’，v&Qo/Q
机械效率轴
&机械损失是指由于各零件间相对运动及流体与零件间相对运动的摩擦而产生的能量损失。其中包括轴和轴承的摩擦损失、轴与轴封的摩擦损失、各零件间因相对运动而造成的摩擦损失、水力摩擦损失等。液压马达的机械损失，表现在实际输出的转矩降低了AM
&机械效率等于实际输出转矩与理论转矩之比
&M =Mo – AAI
&啦一M/Mo一
(Mo -柚&/Mo
&实际输出功率与实际输入功率的比值
&最低回油背压
&最低回油背压是指液压马达为防止出现脱空现象，在回油腔必须保持的最低压力。最低回油背压越小，液压马达的性能越好
&最低稳定转速
&最低稳定转速是指液压马达在额定负载下，不出现爬行现象的最低转速。实际工作中，一般都希望最低稳定转速越小越好，这样就可以扩大马达的调速范围
&基本性能参数的几点补充说明
&&& 液压马达除了表中列举的基本性能参数外，做下面几点补充说明。
(1)启动转矩与运行转矩
&&& 启动转矩是指马达能产生使负载开始转动的转矩。使负载开始运动比保持它的运动需要更大的转矩，如果液压马达没有能力产生足够的转矩去启动一个负载，负载将不能运动。启动转矩衡量着液压马达的能力。
&&& 运行转矩是指马达产生的保持负载转动的转矩值。运行转矩是其所产生的保持负载转动的实际转矩，已考虑了马达的效率，并用理论转矩的百分数来表示。通常，齿轮马达、叶片马达和柱塞马达的运行转矩约为理论转矩的90%。在某些情况下，运行转矩小得多。
&&& 启动转矩以理论转矩的百分数来表示，范围在理论转矩的60Y6～90%之间。假定负载需要56N．m转矩以保持它转动，但是要求的启动转矩是68N．m。设一台特定马达能够产生56N．m的运行转矩，但是，如果在最高系统压力下，它的启动转矩可能仅为50N．m，因而马达将不能转动负载。液压马达的启动转矩必须等于或大于负载要求的起始转矩。
(2)启动性能
&&& 由于液压马达在由静止状态到开始转动的启动状态的过程中，刚启动时静摩擦因数最大，要带动同样大小的负载转矩（输出转矩），启动时转矩要比运行中的转矩大，这给液压马达带载启动带来了困难，所以启动性能对液压马达是很重要的。启动后静摩擦因数变为动摩擦因数，输出转矩只要克服负载转矩便可以了。对液压马达而言，更重要的还在于静止状态的润滑油膜可能被挤掉，基本上形成了干摩擦，一旦马达开始运动，随着润滑油膜的建立，摩擦变为有润滑的动摩擦，摩擦因数及阻力立即下降，并随滑动速度增大和油膜状态的进一步良好而进一步减小。
&&& 衡量液压马达启动性能的好坏用启动机械效率（马达的启动转矩／马达的理论转矩）来表示，表为不同结构形式的液压马达的启动机械效率。
马达的类别结构形式
启动机械效率rn/%
0. 85～0. 88
高速小转矩结构
0.75～0.85
0. 80～0. 90
轴向柱塞马达
0. 82～0. 92
0. 80&0. 85
曲轴连杆马达
0. 83&0. 90
&&& 马达的类别结构形式
&启动机械效率铀／%
&&& 老结构
&&& 0. 80&0. 85
&&& 静压平衡马达
&&& 新结构
&&& 0. 83&0. 90
&&& 横梁式滑动摩擦副结构
&&& 0. 90&0. 94
&多作用内曲线马达
&传递切向力具有滚动副的结构
&&& 0. 95～0. 98
(3)低速稳定性能
&&& 液压马达在转速过低时，往往出现时快时慢、时动时停的不稳定现象&&爬行现象。这就需要对液压马达有低速稳定性能的要求。最低稳定转速是指液压马达在额定负载时，不出现爬行现象的最低工作转速。工程使用中，当然要求液压马达的最低稳定转速越小越好，它既反映了马达在低速工况下的稳定性能，又可扩大液压马达的转速使用范围。
&&& 各种不同类型和结构的液压马达，其最低稳定转速见表
&&& 马达类型
&&& 最低稳定转速
&&& 多作用内曲线马达
&&& 0. l～lr/min
&&& 曲轴连杆式马达
&&& 2～3 r/min
&&& 静压平衡式马达
&&& 2～3 r/min
&行星内啮合摆线转子式马达
&&& 2～3 r/min
&&& 轴向柱塞式马达
&&& 一般30&50r/min(个别结构可达1.5～5r/min)
&&& 高速叶片式马达
&&& 50～100r/min
&&& 低速大转矩式叶片马达
&&& 4～6 r/min
&&& 高速齿轮马达
&&& 200～300r/min(个别结构可达50&150r/min)
(4)调速范围
&& &一些液压设备有工作负载从低速到高速很宽的区域内变动的要求，如果液压马达的调速范围能与之匹配，可省去庞大的变速机构，使整机布置紧凑，节约成本，节省空间。这就需要宽的调速范围。调速范围宽的液压马达意味着既有好的低速稳定性，又有良好的高速工作性能。液压马达的调速范围，常以允许的马达最高转速与最低转速的比值来表示。上面已给出了各类马达的最低稳定转速，下面再给出
各类马达的最高转速，于是可得出各类马达的调速范围。受多方面因素的限制，各类马达的最高使用转速见表
&& &马达类型
&&& 最高使用转速
&&& 齿轮式液压马达
&&& 叶片式液压马达
&&& 1500～2000r/min(高性能者可达3000r/min)
&&& 摆线齿轮式液压马达
&&& 500&600r/min(个别可达1 000r/min以上)
&&& 轴向柱塞式液压马达
&&&&&& .&1000～3000r/min
&&& 瞳轴连杆式液压马达
&400～500r/min
&&& 静力平衡式液压马达
&500～600r/min
&&& 多作用内曲线马达
&&& 250～350r/min(个别可达800r/min)
&&& 液压马达用来起吊重物或驱动车辆时，为防止停转时重物下落和车辆在斜坡上自行下滑等可能造成工程事故的发生，必须对马达进行制动，即对其制动性能须有一定的要求。液压马达的制动性能可以其滑转转速no来表示，no越高，制动性能则越差。
&&& 液压马达在停车时，当它的进、出油口均被切断关闭，理论上输出轴应完全无转动，但因负载此时具有的自重或惯性等原因，液压马达不能立即停止转动，这时液压马达变成了&泵&，原马达的输出口成为&泵&的压力油出口，此部位的压力油的泄漏就表现为液压马达转动轴的反方向的缓慢转动，产生滑转转速no。特别是对&泵十马达&的闭式回路，如果不另采取措施，这一现象更加严重。液压马达不能完全避免泄漏现象，因此无法保证绝对的制动性。当滑转会造成不能符合机械规定动作或功能要求，甚至产生事故时，则必须采取一些必要的制动措施（详见第8章）。
液压马达中的柱塞式马达的制动性能为最佳。其中端面配流的轴向柱塞式马达比径向配流的柱塞式马达性能更好。
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你可能喜欢导读：第三章液压泵与液压马达，1.液压泵的两个工作条件是什么？简述外啮合齿轮泵的工作原理，2.什么是液压泵的排量？理论流量？实际流量？容积损失和容积效率？，4.某液压泵的工作压力为10.0MPa，5.已知液压泵的额定压力为Pn,额定流量为qn,如不计管路压力损失，9.液压泵或马达的工作油液温度发生变化时，10.一液压马达的排量q=80cm/r，其机械损失转矩与上述液压马达工况相同，用此泵带动一排量q
17.如图2-13所示，油缸柱塞的重量和外负载共有F=1200N，柱塞直径d=39.8mm，缸筒
孔直径D=400mm封油长度L=40mm，油为20#机械油，密度为ρ=898kg/m，试求活塞在力的作用下的下降速度。
18.3为ρ=900kg/m,面压力为1子总长L=2.2m，口处的绝对压力。
第三章 液压泵与液压马达
1.液压泵的两个工作条件是什么？简述外啮合齿轮泵的工作原理。 2.什么是液压泵的排量？理论流量？实际流量？容积损失和容积效率？
3.齿轮泵的压力提高主要受到哪些因素影响？可以采用哪些措施来提高齿轮泵的压力？
4.某液压泵的工作压力为10.0MPa，转速为1450.0 r／min，排量为46.2mL/r,容积效率为0.95，总效率为0.9。求泵的实际输出功率和驱动该泵所需的电机功率。
5.已知液压泵的额定压力为Pn,额定流量为qn,如不计管路压力损失，试确定在图3-1所示各工况下，泵的工作压力P(压力表读数)各为多少？
6.轴向柱塞泵如何实现双向变量泵功能?
7.双作用叶片泵的叶片底部为什么要通入压力油？压力油是如何引入到叶片泵的底部的？
8.双作用叶片泵的叶片在转子上是如何安装了？为什么要这么安装？在安装双作用叶片泵时，如果让电动机的转向与规定的方向相反，会产生什么后果？
9.液压泵或马达的工作油液温度发生变化时，对泵或马达的容积效率产生怎样的影响，用所学的力学知识说明之。
9.一泵排量为 q ，泄漏量△ Q= cp （ c 为常数； p 为工作压力）。此泵可兼作马达马达使用。当两者运转速度和压力相同时，其容积效率是否相同？为什么？（提示：分别列出两者容积效率的表达式）。
10.一液压马达的排量 q=80cm/r ，负载转矩为 50N?m时，测得其机械效率为 0.85 。将此马达作泵使用，在工作压力为 4.62MPa 时，其机械损失转矩与上述液压马达工况相同，求此泵的机械效率。
11.一泵当负载压力为 8MPa 时，输出流量为 96L/min ，而负载压力为 10MPa 时，输
出流量为 94L/min 。用此泵带动一排量 q=80cm /r 的液压马达，当负载转矩为 120N?m 时，液压马达的机械效率为 0.94 ，其转速为 1100r/min ，求此时液压马达的容积效率。（提示：先求马达的负载压力）
12.列出径向柱塞泵的理论流量计算公式。
13.如3-2图所示凸轮转子泵，其定子内曲线为完整的圆弧，壳体上有两片不旋转但可以伸缩（靠弹簧压紧）的叶片。转子外形与一般叶片泵的定子曲线相似。说明泵的工作原理，在图上标出其进、出油口。并指出凸轮转一转泵吸排油几次。
14.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,当转速为1200r/min时,泵的输出功率和驱动泵的电动机功率各为多少?
15.某液压泵的转数为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)泵的理论流量qt。
(2)泵的容积效率ηv和机械效率ηm。
(3)泵在额定工况下,所需电动机驱动功率pi。 (4)驱动泵的转矩Ti。
16.某变量叶片泵转子外径d=83mm,定子内径D=89mm,叶片宽度B=30mm,试求: 1)叶片泵排量为16mL/r时的偏心量e。 2)叶片泵最大可能的排量Vmax。
17.一变量轴向柱塞泵,共9个柱塞,其柱塞分布圆直径D=125mm,柱塞直径d=16mm,若液压泵以3000r/min转速旋转,其输出流量q=50L/min,问斜盘角度为多少(忽略泄漏的影响)?
18.一限压变量叶片泵特性曲线如习题图3-3所示,pB＜1/2pmax,试求该泵输出的最大功率和此时的压力。
第四章 液压缸
1.塞式液压缸有几种结构形式，各有何特点，它们分别用在什么场合？ 2.以单杆活塞式液压缸为例，说明液压缸的一般结构形式。 3.液压缸的哪些部位需要密封，常见的密封方法有哪些？ 4.液压缸如何实现排气？ 5.液压缸如何实现缓冲？
6.已知单杆活塞式液压缸的内径D=50mm，活塞杆直径d=35mm，泵的流量为8L/min。试求：
(1)液压缸差动连接时的运动速度。
(2)若液压缸在差动阶段所能克服的外负载为F=1000N，无杆腔内油液的压力该有多大（不计管路压力损失）？
7.如图4-1所示，两个结构相同的液压缸相互串联，无杆腔的面积A1=100×10O, 有
杆腔的面积A2=80×10O，缸1输入压力p1=9MPa，输入流量q1=12L/min，不计损失和泄漏，求：
(1)两缸承受相同负载（F1=F2）时，该负载的数值及两缸的运动速度。 (2)缸2的输入压力是缸1的一半（p2=0.5p1）时，两缸各能承受的负载。 (3)缸1不承受负载（F1=0）时，缸2所能承受的负载。
12.如图4-5所示用一对柱塞实现工作台的往复。如这两柱塞直径分别为d1 和d2，供油流量和压力分别为Q和p，试求其两个方向运动时的速度和推力。
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