中南大学液压传动计算题例题.doc

幻灯片1 例1??如图所示液压泵的吸油装置，通过油液的流量q=32L/min,吸油管直径d=20mm, ，液压泵吸油口距离液面高度h=500mm，油液密度ρ=900kg/m3 ，粘度=20×10-6m2/s，不计压力损失，试求液压泵吸油口的真空度。 解：吸油管的流速为： 油液在吸油管中的流动状态 Re=1700Recr=2000,层流α =2 Ⅰ- Ⅰ截面 h1 =0，v1=0，p1=0 Ⅱ- Ⅱ截面 h2=0.5m，v2=1.7m/s，p2=?，hw=0 幻灯片2 列伯努力方程 得： 即液压泵吸油口的真空度为7×10-3MPa 幻灯片3 例2：图 为文氏流量计，当水银柱压力计读数h=45mmHg时，不计动能修正系数和能量损失，求通过流量计的水流量。 解：取断面1-1，D1=200mm； 断面2-2，D2=100mm；以中心线为基准 0-0，于是，h1=h2=0，又按题意知?1 = ?2 =1。 于是，伯努力方程为 根据连续性方程： 即 幻灯片4 将连续性方程代入伯努力方程整理得 由静压方程有： 幻灯片5 所求的流量为 =2.705×10－3 （m3/s）=1620（L/min） 幻灯片6 例3 某液压马达排量VM ＝ 250mL/r ，入口压力为9.8MPa，出口压力为0.49MPa，其总效率ηM＝0.9 ，容积效率ηVM ＝0.92，当输入流量qM为22L／min时，求液压马达输出转矩和转速各为多少? 解：液压马达的理论流量 qtM=qMηVM =22×0.92L/min=20.24L/min 液压马达的实际转速 液压马达的进—出口压力差pM=9.8-0.49=9.31MPa 液压马达的输出转矩 幻灯片7 例4 已知液压泵输出油压pp＝l0MPa，泵的机械效率ηmp ＝0.95，容积效率ηVP ＝0.9，排量Vp＝10mL/r，转速nP＝1500r／min ；液压马达的排量VM ＝ 10mL/r ，机械效率ηmM ＝0.95，容积效率ηVM ＝0.9，求液压泵的输出功率、拖动液压泵的电动机功率、液压马达输出转速、液压马达输出转矩和功率各为多少? 解：(1)液压泵的输出功率 1)液压泵的输出流量 qP=VPnηVP=10×10-3 ×1500 ×0.9L/min=13.5L/min 2)输出功率 (2)电动机功率 幻灯片8 (3)液压马达的输出转速 不计管路中的流量损失，液压马达的输入流量等于液压泵的输出流量，所以液压马达的理论流量： qtM=qP ηVM =13.5×0.9L/min=12.15L/min 液压马达转速 (4)液压马达的输出转矩 (5)液压马达的输出功率 PM=PiMηM =PηmMηVM =2.25×0.95 ×0.9kW=1.92kW 幻灯片9 例5 如图所示，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＝0.855，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? 解：(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 幻灯片10 液压马达输出的转矩 (2)驱动液压泵所需的功率和转矩 1)驱动液压泵所需的功率 2)驱动液压泵的转矩 幻灯片11 例6 某液压泵的额定流量qH＝32L／min，额定压力pH＝2.5MPa，额定转速nH＝1450r／min，泵的机械效率ηH＝0.85。由实验测得，当泵的出口压力近似为零时，其流量q＝35.6L／min。求该泵的容积效率和总效率是多少? 如果在额定压力下泵的转速为500r／min时，估算泵的流量为多少?该转速下泵的容积效率为多少?两种转速下，泵的驱动功率又是多少? 解:(1)泵的容积效率和总效率 液压泵出口压力为零时的流量为理论流量，即qt ＝35.6L／min。 液压泵的容积效率 液压泵的总效率 幻灯片12 (2)液压泵的流量和容积效率 液压泵的排量 (2)液压泵的额定转速nH?＝500r／min时，其理论流量 qt′=VnH′=0.025×500L/min=12.5L/min 因为额定压力不变，所以液压泵的容积效率不变， 故液压泵的输出流量 qH′= qt′ηV =12.5×0.9L/min=11.25L/min (3)液压泵的驱动功率 ① nH＝1450r ／min时，液压泵的驱动功率 nH?＝500r／min时，液压泵的驱动功率 0 0 1 1 2 2 h D2 D1 文氏流量计图 0 0 1 1 2 2 h D2 D1