液压传动试题及答案.docx

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液压传动试题及答案

一、填空题（每空1分，共20分）

1.液压传动是以（压力）能来传递和转换能量的。

2.、液压传动装置由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成，其中（动力元件）和（执行元件）为能量转换装置。

3.液体在管中流动时，存在（层流）和（紊流）两种流动状态。

液体的流动状态可用（临界雷诺数）来判定。

4.液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（相对）压力。

5.在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为（液压冲击）。

6.单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各

（1）次，同一转速的情况下，改变它的（偏心距）可以改变其排量。

7.三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的（中位机能）。

8.压力阀的共同特点是利用（液体压力）和（弹簧力）相平衡的原理来进行工作的。

9.顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口（启闭），以实现执行元件顺序动作的液压元件。

二、选择题（请在所选择正确答案的序号前面划√或将正确答案的序号填入问题的空格内）（每选择一个正确答案1分，共10分）

1．流量连续性方程是（C）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是（A）在流体力学中的表达形式。

A能量守恒定律；B动量定理；C质量守恒定律；D其他；

2．液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应为（C）

A）等于10MPa；B）小于10MPa；C）大于10MPa

3．（A）叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；（B）叶片泵运转时，不平衡径向力相抵消，受力情况较好。

A单作用；B、双作用

4.一水平放置的双杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸浮动，其中位机能应选用（D）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（B）。

A.O型B.M型C、Y型D.H型

5．（B）在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通；（A）、（C）在常态状态时，阀口是常闭的，进、出油口不通。

A）溢流阀；B）减压阀；C）顺序阀

三、图形符号识别题（10分）

答：

a）单向定量泵b）液控单向阀c）节流阀d）压力继电器e）单向变量马达f）调速阀g）减压阀h）（内控）顺序阀i）三位四通电液换向阀j）两位五通手动换向阀

四、分析题（33分）

2．分析以下各回路中，溢流阀各起什么作用？

（每小题2分，共12分）

2、a）溢流稳压；b）做背压阀;c）作安全阀;d）做安全阀e）溢流稳压f）卸荷

3．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。

（每小题3分，共9分）

答：

（a）左、pπ（D2-d2）/44q/π（D2-d2）

（b）右、pπd2/44q/πd2

（c）右、pπD2/44q/πD2

五、计算题（27分）

1．如下图所示，两串联双杆活塞杆液压缸的有效作用面积A1=50c㎡,A2=20c㎡,液压泵的流量qv=3L/min,负载F1=5kN，F2=4kN,不计损失，求两缸工作压力p1、p2及两活塞运动速度v1、v2。

（12分）

解：

1）

V1=qp/A1=3×10-3/50×10-4=0.6m/min（3分）

2）

V2=qp/A2=1.5m/min（3分）

3）

P2=F2/A2=4000/20×10-4=2MPa（3分）

4）

P1A1=p2A2+F2

P1=（F2+p2A2）/A1=3MPa（3分）

2.在图示平衡回路中，已知液压缸直径D=100mm,活塞杆直径d=70mm,活塞及负载总重G=15kN,提升时要求在0.15s内达到稳定上升速度v=6m/min。

试求：

1、溢流阀和顺序阀的调定压力；2、为满足上升速度的要求，液压缸所需要的流量。

（15分）

2、（15分）

1）当1YA通电时，顺序阀不工作，下腔的压力为：

P=G+F惯/π/4（D2-d2）（3分）

F惯=ma=G/g×v/t=1020.4N（3分）

∴p=4MPa

溢流阀调整压力

Py≥p=4MPa（3分）

2）当活塞带负荷停止运动时，为避免自重下滑，顺序阀的调整压力为：

Px≥G/A2=4G/π（D2-d2）=3.7MPa（3分）

3）液压缸所需要流量应满足上升速度的要求，

∴q=vA2=24L/min（3分）

计算题

1.一限压式变量叶片泵向定量液压马达供油。

已知定量液压马达排量Vm=20ml/r，容积效率ηmv=0.9，机械效率ηmm=0.9，负载扭矩M=10Nm，变量叶片泵特性曲线如图示，设在压力管路中有0.31Mpa的压力损失，试求：

1．液压泵的供油压力；

2．液压马达的转速；

3．液压马达的输出功率；

4．液压泵的驱动功率（设液压泵的总效率ηp=0.85）

                                    q20L/min

             ΔP3.2 4.2  P（MPa）  

 二．三个液压缸串联连接，液压缸的活塞直径均为100mm，活塞杆直径均为65mm，液压泵的供油流量qp=25L/min，供油压力PP=10Mpa,如果三个液压缸所承受的负载F均相同，求：

1．负载F的值。

2．三个液压缸正向前进时的运动速度各为多少？

一、填空题

1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。

（负载；流量）

2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。

（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件）

3．液体在管道中存在两种流动状态，（）时粘性力起主导作用，（）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（）来判断。

（层流；紊流；雷诺数）

4．在研究流动液体时，把假设既（）又（）的液体称为理想流体。

（无粘性；不可压缩）

5．由于流体具有（），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（）损失和（）损失两部分组成。

（粘性；沿程压力；局部压力）

6．液流流经薄壁小孔的流量与（）的一次方成正比，与（）的1/2次方成正比。

通过小孔的流量对（）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。

（小孔通流面积；压力差；温度）

7．通过固定平行平板缝隙的流量与（）一次方成正比，与（）的三次方成正比，这说明液压元件内的（）的大小对其泄漏量的影响非常大。

（压力差；缝隙值；间隙）

8．变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有（）、（）、（）其中（）和（）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（）是通过改变斜盘倾角来实现变量。

（排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵）

9．液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量（）。

（大；小）

10．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（与）、（与）、（与）。

（柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘）

11．外啮合齿轮泵的排量与（）的平方成正比，与的（）一次方成正比。

因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（），减少（）可以增大泵的排量。

（模数、齿数；模数齿数）

12．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（）腔。

（吸油；压油）

13．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（），使闭死容积由大变少时与（）腔相通，闭死容积由小变大时与（）腔相通。

（卸荷槽；压油；吸油）

14．齿轮泵产生泄漏的间隙为（）间隙和（）间隙，此外还存在（）间隙，其中（）泄漏占总泄漏量的80%～85%。

（端面、径向；啮合；端面）

15．双作用叶片泵的定子曲线由两段（）、两段（）及四段（）组成，吸、压油窗口位于（）段。

（大半径圆弧、小半径圆弧、过渡曲线；过渡曲线）

16．调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上（）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（）。

（拐点压力；泵的最大流量）

17．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为（），性能的好坏用（）或（）、（）评价。

显然（ps—pk）、（ps—pB）小好，nk和nb大好。

（压力流量特性；调压偏差；开启压力比、闭合压力比）

18．溢流阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。

定值减压阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（）。

（进口；闭；出口；开；单独引回油箱）

19．调速阀是由（）和节流阀（）而成，旁通型调速阀是由（）和节流阀（）而成。

（定差减压阀，串联；差压式溢流阀，并联）

20．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装（）。

（截止阀；单向阀）

21．选用过滤器应考虑（）、（）、（）和其它功能，它在系统中可安装在（）、（）、（）和单独的过滤系统中。

（过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上）

22．两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路，两马达串联时，其转速为（）；两马达并联时，其转速为（），而输出转矩（）。

串联和并联两种情况下回路的输出功率（）。

（高速低速增加相同）

23．在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将（）调至最大，用（）调速；在高速段，（）为最大，用（）调速。

（马达排量，变量泵；泵排量，变量马达）

24．限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量（），泵的工作压力（）；而差压式变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量（），泵的工作压力等于（）加节流阀前后压力差，故回路效率高。

（自动相适应，不变；相适应，负载压力

25．顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式不同，分为（）控制和（）控制。

同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为（）同步和（）同步两大类。

（压力，行程；速度，位置）

26．不含水蒸气的空气为（），含水蒸气的空气称为（），所含水分的程度用（）和（）来表示。

（干空气；湿空气；湿度、含湿量）

27．理想气体是指（）。

一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，其压力、温度、体积应服从（）。

一定质量的气体和外界没有热量交换时的状态变化过程叫做（）。

（没有粘性的气体；气体状态方程pV/T＝常数；绝热过程）

28．在气动系统中，气缸工作、管道输送空气等均视为（）；气动系统的快速充气、排气过程可视为（）。

（等温过程；绝热过程）

29．（）是表示气流流动的一个重要参数，集中反应了气流的压缩性。

（），气流密度变化越大。

当（）时称为亚声速流动；当（）时称为超声速流动；当（）时称为声速流动。

（马赫数Ma；Ma越大；Ma>1；Ma<1；Ma＝1）

30．在亚声速流动时，要想使气体流动加速，应把管道做成（）；在超声速流动时，要想使气体流动减速，应把管道做成（）。

（收缩管；扩散管）

31．向定积容器充气分为（）和（）两个阶段。

同样，容器的放气过程也基本上分为（）和（）两个阶段。

（声速、亚声速；声速、亚声速）

32．气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，它是气动系统的一个重要组成部分，气动系统对压缩空气的主要要求有：

具有一定的（），并具有一定的（）。

因此必须设置一些（）的辅助设备。

（压力和流量；净化程度；除油、除水、除尘）

33．空气压缩机的种类很多，按工作原理分（）和（）。

选择空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的（）和（）两个主要参数。

（容积型压缩机、速度型压缩机；工作压力、流量）

34．气源装置中压缩空气净化设备一般包括：

（）、（）、（）、（）。

（后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器）

35．气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气的最后保证，三大件是指（）、（）、（）。

（分水滤气器、减压阀、油雾器）

36．气动三大件中的分水滤气器的作用是滤去空气中的（）、（）并将空气中（）的分离出来。

（灰尘、杂质；水分）

37．气动逻辑元件按结构形式可分为（）、（）、（）、（）。

（高压截止式逻辑元件、高压膜片式逻辑元件、滑阀式逻辑元件、射流元件）

38．高压截止式逻辑元件是依靠（）推动阀芯或通过（）推动阀芯动作，改变气流通路以实现一定的逻辑功能；而高压膜片式逻辑元件的可动部件是（）。

（气压信号；膜片变形；膜片）

四、名词解释

1．帕斯卡原理（静压传递原理）（在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。

）

2．系统压力（系统中液压泵的排油压力。

）

3．运动粘度（动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。

）

4．液动力（流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力。

）

5．层流（粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。

）

6．紊流（惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。

）

7．沿程压力损失（液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。

）

8．局部压力损失（液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失）

9．液压卡紧现象（当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。

当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。

）

10．液压冲击（在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。

）

11．气穴现象；气蚀（在液压系统中，若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现象。

当气泡随着液流进入高压时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成压力冲击。

如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。

这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。

）

12．排量（液压泵每转一转理论上应排出的油液体积；液压马达在没有泄漏的情况下，输出轴旋转一周所需要油液的体积。

）

13．自吸泵（液压泵的吸油腔容积能自动增大的泵。

）

14．变量泵（排量可以改变的液压泵。

）

15．恒功率变量泵（液压泵的出口压力p与输出流量q的乘积近似为常数的变量泵。

）

16．困油现象（液压泵工作时，在吸、压油腔之间形成一个闭死容积，该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化，导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。

）

17．差动连接（单活塞杆液压缸的左、右两腔同时通压力油的连接方式称为差动连接。

）

18．往返速比（单活塞杆液压缸小腔进油、大腔回油时活塞的运动速度v2与大腔进油、小腔回油时活塞的运动速度v1的比值。

）

19．滑阀的中位机能（三位滑阀在中位时各油口的连通方式，它体现了换向阀的控制机能。

）

20．溢流阀的压力流量特性（在溢流阀调压弹簧的预压缩量调定以后，阀口开启后溢流阀的进口压力随溢流量的变化而波动的性能称为压力流量特性或启闭特性。

）

21．节流阀的刚性（节流阀开口面积A一定时，节流阀前后压力差Δp的变化量与流经阀的流量变化量之比为节流阀的刚性T：

。

）

22．节流调速回路（液压系统采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入执行元件的流量实现调速的回路称为节流调速回路。

）

23．容积调速回路（液压系统采用变量泵供油，通过改变泵的排量来改变输入执行元件的流量，从而实现调速的回路称为容积调速回路。

）

24．功率适应回路（负载敏感调速回路）（液压系统中，变量泵的输出压力和流量均满足负载需要的回路称为功率适应回路。

）

25．速度刚性（负载变化时调速回路阻抗速度变化的能力。

）

26．相对湿度（在某一确定温度和压力下，其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。

）

27．气动元件的有效截面积（气体流过节流孔时，由于实际流体存在粘性，其流束的收缩比节流孔实际面积还小，此最小截面积称为有效截面积）

28．马赫数（气流速度v与当地声速c之比称为马赫数。

）

29．非时序逻辑系统（系统的输出只与输入变量的组合有关，与变量取值的先后顺序无关。

）

30．时序逻辑系统（系统的输出不仅与输入信号的组合有关，而且受一定顺序的限制。

也称为顺序控制或程序控制系统。

）

五、分析题

1．如图所示定量泵输出流量为恒定值qp，如在泵的出口接一节流阀，并将阀的开口调节的小一些，试分析回路中活塞运动的速度v和流过截面P，A，B三点流量应满足什么样的关系（活塞两腔的面积为A1和A2，所有管道的直径d相同）。

解：

图示系统为定量泵，表示输出流量qP不变。

根据连续性方程，当阀的开口开小一些，通过阀口的流速增加，但通过节流阀的流量并不发生改变，qA=qp，因此该系统不能调节活塞运动速度v，如果要实现调速就须在节流阀的进口并联一溢流阀，实现泵的流量分流。

连续性方程只适合于同一管道，活塞将液压缸分成两腔，因此求qB不能直接使用连续性方程。

根据连续性方程，活塞运动速度v=qA/A1，qB=qA/A1=（A2/A1）qP

2．如图所示节流阀调速系统中，节流阀为薄壁小孔，流量系数C=0.67，油的密度ρ=900kg/cm3，先导式溢流阀调定压力py=12×105Pa，泵流量q=20l/min，活塞面积A1=30cm2，载荷Ｆ=2400N。

试分析节流阀开口（面积为AT）在从全开到逐渐调小过程中，活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作

状态。

解：

节流阀开口面积有一临界值ATo。

当AT>ATo时，虽然节流开口调小，但活塞运动速度保持不变，溢流阀阀口关闭起安全阀作用；当AT

液压缸工作压力

液压泵工作压力

式中△p为节流阀前后压力差，其大小与通过的流量有关。

3．已知一个节流阀的最小稳定流量为qmin，液压缸两腔面积不等，即Ａ1>Ａ2，缸的负载为F。

如果分别组成进油节流调速和回油节流调速回路，试分析：

1）进油、回油节流调速哪个回路能使液压缸获得更低的最低运动速度。

2）在判断哪个回路能获得最低的运动速度时，应将下述哪些参数保持相同，方能进行比较。

解：

1）进油节流调速系统活塞运动速度v1=qmin/A1；

出口节流调速系统活塞运动速度v2=qmin/A2

因Ａ1>Ａ2，故进油节流调速可获得最低的最低速度。

2）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（2～3×105Pa），节流阀在最小允许开度ATmin时能正常工作的最小流量qmin。

因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量ATmin和两端压差△p相同的条件。

设进油节流调速回路的泵压力为pp1,节流阀压差为△p1则：

设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为pp2，节流阀压差为△p2，则：

由最小稳定流量qmin相等的定义可知：

△p1=△p2即：

为使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力pp1、pp2是不相等的。

4．在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。

（A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；（B）溢流节流阀相当于一个普通节流阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；（C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。

解：

只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。

当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。

这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。

5．如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路，说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。

解：

液压马达在工作时，溢流阀5起安全作用。

制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性还要继续旋转，故产生液压冲击，溢流阀1，2分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力，起制动缓冲作用。

另一方面，由于液压马达制动过程中有泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀3和4从油箱向回路补油。

6．如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。

溢流阀调定压力py＝30×105Pa。

要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题：

1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路是否始终是连通的？

2）在电磁铁DT断电时，若泵的工作压力pB＝30×105Pa，B点和E点压力哪个压力大？

若泵的工作压力pB＝15×105Pa，B点和E点哪个压力大？

3）在电磁铁DT吸合时，泵的流量是如何流到油箱中去的？

解：

1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路始终得保持连通

2）当泵的工作压力pB＝30×105Pa时，先导阀打开，油流通过阻尼孔流出，这时在溢流阀主阀芯的两端产生压降，使主阀芯打开进行溢流，先导阀入口处的压力即为远程控制口E点的压力，故pB>pE；当泵的工作压力pB＝15×105Pa时，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，pB＝pE。

3）二位二通阀的开启或关闭，对控制油液是否通过阻尼孔（即控制主阀芯的启闭）有关，但这部分的流量很小，溢流量主要是通过CD油管流回油箱。

7．图（a），（b），（c）所示的三个调压回路是否都能进行三级调压（压力分别为60×105Pa、40×105Pa、10×105Pa）？

三级调压阀压力调整值分别应取多少？

使用的元件有何区别？

解：

图（b）不能进行三级压力控制。

三个调压阀选取的调压值无论如何交换，泵的最大压力均由最小的调定压力所决定，p＝10×105Pa。

图（a）的压力阀调定值必须满足pa1＝60×105Pa，pa2＝40×105Pa，pa3＝10×105Pa。

如果将上述调定值进行交换，就无法得到三级压力控制。

图（a）所用的元件中，a1、a2必须使用先导型溢流阀，以便远程控制。

a3可用远程调压阀（直动型）。

图（c）的压力阀调定值必须满足pc1＝60×105Pa，而pc2、p