ηm=η/ηv=0.8/0.89=0.9
③ 在额定工况下所需驱动电机功率 P=pq=30×10-6×150×10-3/60=75×103W=75KW P i= P /η=75/0.8=93.75KW
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第四章 液压执行元件
一、填空题：
1.液压马达和液压缸是液压系统的（执行/能量转换）装置，作用是将（液压）能转化为（机械）能。 2.对于差动液压缸，若使其往返速度相等，则活塞面积应为活塞杆面积的（2倍）。 3.当工作行程较长时，采用（柱塞）缸较合适。 4.排气装置应设在液压缸的（最高）位置。
5.在液压缸中，为了减少活塞在终端的冲击，应采取（缓冲）措施。
6.液压缸是将（液压能） 能转变为（机械）能，用来实现直线往复运动的执行元件。
7.一个双出杆液压缸,若将缸体固定在床身上,活塞杆和工作台相连,其运动范围为活塞有效行程的（ 3 ）倍.若将活塞杆固定在床身上,缸体与工作台相连时,其运动范围为液压缸有效行程的（ 2 ）倍.
8.液压缸的结构可分为（ 缸体组件）, （ 活塞组件）, （密封装置）, （缓冲装置）和 （排气装置）等五个部分。 二、判断题.
1．液压缸是把液体的压力能转换成机械能的能量转换装置.(√ )
2. 双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸，单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸.( × )
3．液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并可以得到很大的输出推力.（ × ）
4.差动联接的单出杆活塞液压缸，可使活塞实现快速运动.（√ ） 三、选择题
1. 单出杆活塞式液压缸的特点是（ D ）. A.活塞两个方向的作用力相等.
B.活塞有效作用面积为活塞杆面积2倍时，工作台往复运动速度相等. C.其运动范围是工作行程的3倍.
D.常用于实现机床的快速退回及工作进给.
2. 液压缸差动连接工作时的作用力是（ D）. A.
B.
C. D.
3. 起重设备要求伸出行程长时，常采用的液压缸形式是( D ). A．活塞缸 B．柱塞缸 C．摆动缸 D．伸缩缸
4. 要实现工作台往复运动速度不一致，可采用( D ). A．双出杆活塞式液压缸. B．柱塞缸.
C．活塞面积为活塞杆面积2倍的差动液压缸. D．单出杆活塞式液压缸.
5. 液压龙门刨床的工作台较长，考虑到液压缸缸体长，孔加工困难，所以采用( C )液压缸较好.
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A．单出杆活塞式 B．双出杆活塞式 C. 柱塞式 D．摆动式 四、简答题：
1.为什么要在液压缸中设置缓冲装置?简述它的原理以及常用的缓冲装置. 2.什么是差动连接?它适用于什么场合?
1. 答:为了避免活塞在行程两端撞击缸盖,一般液压缸设有缓冲装置.它的原理是:使活塞在与缸盖接近时增大回油阻力,从而降低活塞运动速度.常用的缓冲装置有:1)圆柱环状缝隙式缓冲装置.2)圆锥环状缝隙缓冲装置.3)可变节流沟缓冲装置.4)可调节流孔缓冲装置.
2. 答:当单出杆液压缸两腔互通,都通入压力油.由于无杆腔面积大于有杆腔面积,两腔互通压力且相等,活塞向右的作用力大于向左的作用力,这时活塞向右运动,并使有杆腔的油流入无杆腔,这种连接称为差动连接.
差动连接主要用于在不增加泵的流量的前提下实现快速运动. 五、计算题：
1、如图（a）所示，一单活塞杆液压缸，无杆腔的有效工作面积为A1，有杆腔的有效工作面积为A2，且A1?2A2。当供油流量q=100L/min时，回油流量是多少？若液压缸差动连接,如图（b），其它条件不变，则进入液压缸无杆腔的流量为多少？
A1AA1Aqaqb
2、下图所示的三个液压缸的活塞杆直径均为d，活塞直径均为D，已知输入流量为q，压力为p，分析各缸运动件的运动方向及写出推力F和速度v的表达式。
3、差动连接液压缸如图所示。已知进油流量q=30L/min,进油压力p=4MPa,要求活塞往复运动速度相等，均为6m/min。试计算此液压缸筒内径D和活塞杆直径d,并求输出推力F。
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4、某一液压马达，工作压力pM?200?105Pa，实际流量Qm?20L/min， 马达的排量qm?25cm3/r，已知马达的机械效率?Mm?0.90,马达的容积效率（１）马达的输出转矩MM = ?（Ｎ·ｍ）；（２）马达的转速?MV?0.95，试求：
nM = ?（ｒ／min）；（３）马达的总效率η＝？
5、图示两个结构相同，相互串联的液压缸，无杆腔面积A1=100cm2, 有杆腔面积A2=80cm2，缸1输入压力p1=1M Pa,输入流量q1=12 l/min，不计损失和泄漏，求：（1）两缸承受相同的负载时（F1＝F2），该负载的数值及两缸的运动速度？
p1时，两缸各能承受多少负载？（3）缸1不承受（2）缸2的输入压力p2＝12负载时（F1＝0）时缸2能承受多少负载？
6、如下图所示，为两结构尺寸相同的液压缸，其有效作用面积A1=100c㎡,A2=80c㎡,p1=1MPa液压泵的流量q1=12L/min,若不计摩擦损失和泄漏，试求：
1） 两缸负载相同时，两缸的负载和速度各为多少？ 2） 缸1不受负载时，缸2能承受多少负载？ 3） 缸2不受负载时，缸1能承受多少负载？
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第一题： 1、
q1?A1v1?100L/min
q2?A2v1?12A1v1?50L/min
2、
q?q1?q2?100?A2v2 vq2100?A2v22?qA?q1?1A?1A
1A2v2?100L/min
q?100?A2v2?200L/min
第二题：
(a) 左、 pπ(D2
-d2
)/4 4q/π(D2
-d2
) (b) 右、 pπ
d2
/4 4q/πd2
(c) 右、 pπD2/4 4q/πD2
第三题： 1）
πd2
d=√4q/v3π=√4×30×10-3/6π=0.0798m=80mm ）
D=√2d= √2×80=113mm 3）
F3= pπd2/4 =4×106×π×802×10-6/4=20 (kN)
第四题： 解：
MM?MT?Mm?(pMqM/2?)?Mm ?(200?105?25?106/2?)?0.90 ?71.619?71.6N?m
n103M?QT?MV/qM?20??0.95/25?760r/min
?m??MV??Mm?0.95?0.90?0.855?0.86
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V3=4qp/ 2（１） （２）（３）