流体传动与控制习题集.docx
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流体传动与控制习题集
试题库
三、判断题
1．液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。
（○）
2．液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
（×）
3．理想流体伯努力方程的物理意义是：
在管内作稳定流动的理想流体，在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换，但其总和不变。
（○）
4．雷诺数是判断层流和紊流的判据。
（×）
5．薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器。
（○）
6．流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。
（×）
7．流量可改变的液压泵称为变量泵。
（×）
8．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。
（×）
9．当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。
（○）
10．配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量。
（○）
11．双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小、寿命长。
（○）
12．双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环。
（×）
13．液压泵产生困油现象的充分且必要的条件是：
存在闭死容积且容积大小发生变化。
（○）
14．齿轮泵多采用变位齿轮是为了减小齿轮重合度，消除困油现象。
（×）
15．液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有的液压泵均可以用来做马达使用。
（×）
16．因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。
（○）
17．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。
（×）
18．滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。
（○）
19．节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。
（×）
20．单向阀可以用来作背压阀。
（×）
21．同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。
（○）
22．因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。
（○）
23．串联了定值减压阀的支路，始终能获得低于系统压力调定值的稳定的工作压力。
（×）
24．增速缸和增压缸都是柱塞缸与活塞缸组成的复合形式的执行元件。
（×）
25．变量泵容积调速回路的速度刚性受负载变化影响的原因与定量泵节流调速回路有根本的不同，负载转矩增大泵和马达的泄漏增加，致使马达转速下降。
（○）
26．采用调速阀的定量泵节流调速回路，无论负载如何变化始终能保证执行元件运动速度稳定。
（×）
27．旁通型调速阀（溢流节流阀）只能安装在执行元件的进油路上，而调速阀还可安装在执行元件的回油路和旁油路上。
（○）
28．油箱在液压系统中的功用是储存液压系统所需的足够油液。
（×）
29．在变量泵—变量马达闭式回路中，辅助泵的功用在于补充泵和马达的泄漏。
（×）
30．因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。
（○）
31．同步运动分速度同步和位置同步，位置同步必定速度同步；而速度同步未必位置同步。
（○）
32．压力控制的顺序动作回路中，顺序阀和压力继电器的调定压力应为执行元件前一动作的最高压力。
（×）
33．为限制斜盘式轴向柱塞泵的柱塞所受的液压侧向力不致过大，斜盘的最大倾角αmax一般小于18°~20°。
（○）
34．当液流通过滑阀和锥阀时，液流作用在阀芯上的液动力都是力图使阀口关闭的。
（×）
35．流体在管道中作稳定流动时，同一时间内流过管道每一截面的质量相等。
（○）
36．空气的粘度主要受温度变化的影响，温度增高，粘度变小。
（×）
37．在气体状态变化的等容过程中，气体对外不做功，气体温度升高，压力增大，系统内能增加。
（○）
38．气体在管道中流动，随着管道截面扩大，流速减小，压力增加。
（×）
39．在放气过程中，一般当放气孔面积较大、排气较快时，接近于绝热过程；当放气孔面积较小、气壁导热又好时，则接近于等温过程。
（○）
40．气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气质量的最后保证。
其安装次序依进气方向为减压阀、分水滤气器、油雾器。
（×）
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．如图所示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa，减压阀的调整压力为2.5MPa。
试分析下列各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态?
1）当泵压力等于不同溢流阀调定压力时，夹紧缸夹紧工件后，A、C点的压力各为多少?
2）当泵压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa时（工件原先处于夹紧状态），A、C点的压力为多少?
3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A、B、C三点的压力各为多少?
解：
（3）工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力，
。
减压阀开口很小这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口（或三角槽），将先导阀打开而流出，减压阀阀口始终处在工作状态。
（2）泵的压力突然降到1.5MPA时，减压阀的进口压力小于调整压力
，减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用，
。
单向阀后的C点压力，由于原来夹紧缸处于2.5Mpa，单向阀在短时间内有保压作用，故
，以免夹紧的工件松动。
（3）夹紧缸作空载快速运动时，
。
A点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失，
。
因减压阀阀口全开，若压力损失不计，则
。
由此可见，夹紧缸空载快速运动时将影响到泵的工作压力。
2．图所示的液压系统，两液压缸的有效面积
，缸I负载
，缸Ⅱ运动时负载为零。
不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为
、
和
。
求在下列三中情况下，A、B、C处的压力。
（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；
（2）1Y通电，液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时；
（3）1Y断电，2Y通电，液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块
解：
（！
）
I移动：
终端：
I移动：
固定时：
3．按下述要求画出油路系统：
1）实现油缸的左、右换向；
2）实际单出杆油缸的换向和差动联接；
3）实现油缸左右换向，并要求油缸在运动中能随时停止；
4）实现油缸左右换向，并要求油缸在停止运动时油泵能够自动缸荷。
（略）
4．如图示，液压缸A和B并联，若液压缸A先动作，且速度可调。
当A缸活塞运动到终点后，B缸活塞才动作。
试问图示回路能否实现要求的顺序动作，为什么？
（略）
5．图示为采用液控单向阀双向锁紧的回路，简述液压缸是如何实现双向锁紧的回路，简述液压缸是如何实现双向锁紧的。
为什么换向阀的中位机能采用H型？
换向阀的中位机能还可以采用什么型式？
（略）
6．分析下图所示液压系统，说明下列问题：
1）阀1、阀2和阀3组成的回路叫什么名称？
2）本系统中的阀1和阀2可用液压元件的哪一种阀来代替？
3）系统正常工作时，为使柱塞能够平衡右移，系统的工作压力p1。
阀2的调整压力p2和阀3的调整压力p3，在这三者中，哪个压力值最大？
哪个最小或者相等，请说明。
解：
（1）旁路节流回路。
2）可用调速阀代替。
3）p3最大，p2最小。
阀3是安全阀，调整压力较高）
7．下图是一个压力分级调压回路，回路中有关阀的压力值已调整好，试问：
1）该回路能够实现多少个压力级？
2）每个压力级的压力值是多少？
是怎样实现的？
请分别写说
解：
本回路有三个二位二通电磁阀串联，每一个阀都有一个溢流阀并联，各溢流阀是按几何级数来调定压力的，即每一个溢流阀的调定压力为前一级溢流阀的二倍。
图示为系统缸荷位置。
若电磁阀A切换，系统压力为20×105Pa，其余类推。
共可得从0至35×105Pa级差为5×105Pa的8级压力组合，见附表（“0”代表断电，“1”代表通电）。
换向阀动作
系统压力（105Pa）
A
B
C
0
0
0
0
0
0
1
5
0
1
0
10
0
1
1
15
1
0
0
20
1
0
1
25
1
1
0
30
1
1
1
35
8．图示系统，溢流阀1的调定压力P1=5Mpa，溢流阀2的调定压力P2=3Mpa，问下列情况下，泵出口压力各为多少？
（1）图示位置时
（2）1DT通电时
（3）2DT通电时
（4）1DT、2DT均通电时
（5）3DT通电时
解：
9．如图示，开启压力分别为2×105Pa、3×105Pa、4×105Pa三个单向阀实现串联（如a图）或并联（如b图），当O点刚有油液流过时，P点压力各为多少？
解：
9×105Pa，2×105Pa
10．图示系统中，两个溢流阀串联使用，已知每个溢流阀单独使用时的调整压力分别为Py1=20×105Pa，Py2=40×105Pa，若溢流阀卸荷时的压力损失忽略不计，试判断二位二通阀不同工况下，A点到B点的压力各为多少？
（略）
11．如图所示，液压缸A和B并联，要求液压缸A先动作，速度可调，且当A缸活塞运动到终点后，液压缸B才动作。
试问图示回路能否实现要求的顺序动作?
为什么?
在不增加元件数量（允许改变顺序阀的控制方式）的情况下应如何改进?
（略）
12．如图所示，一个液压系统，当液压缸固定，活塞杆带动负载实现“快速进给→工作进给→快速退回→原位停止→油泵卸荷”五个工作循环。
试列出各电磁铁的动作顺序表。
（略）
13．如图所示的进口节流调速系统中，液压缸大小腔面积各为A1＝100cm2，且A2＝50cm2，负载Fmax＝25kN。
1）若节流阀的压降在Fmax时为3MPa，问液压泵的工作压力pp和溢流阀的调整压力各为多少?
2）若溢流阀按上述要求调好后，负载从Fmax=25kN降为15kN时，液压泵工作压力和活塞的运动速度各有什么变化?
（略）
14．如图所示，如变量泵的转速n＝1000r/min，排量V＝40mL/r，泵的容积效率v＝0.9，机械效率m＝0.9，泵的工作压力pp＝6MPa，进油路和回油路压力损失p进＝p回=1MPa，液压缸大腔面积A1=100cm2，小腔面积A2=50cm2，液压缸的容积效率
，机械效率
，试求：
（1）液压泵电机驱动功率；
（2）活塞推力；（3）液压缸输出功率；（4）系统的效率。
（略）
15．改正如图所示进口节流调速回路中的错误，并简要分析出现错误的原因（压力继电器用来控制液压缸反向）。
（略）
16．如图所示，液压缸1和2固定，由活塞带动负载。
试问：
1）图示回路属于什么液压回路？
说明回路的工作原理。
2）各种液压阀类在液压回路中各起什么作用？
3）写出工作时，各油路流动情况。
（略）
17．下图为一变量泵一定量马达容积调速闭式系统：
（1）说出图中有数码标明的职能符号所代表的液压元件的名称；
（2）指出该液压系统图中有哪些液压回路；
（3）说明在运转过程中，系统的动作过程。
（略）
18．下图所示回路中，减压阀调定压力为Pj，溢流阀的调定压力为Py，负载压力为PL，试分析在下述各情况下，减压阀进出口压力的关系及减压阀阀口的开启情况。
（略）
（1）PyPL；
（2）Py>PJ，PJ>PL；
（3）Py>PJ，PJ=PL；
（4）Py>PJ，PJ=∞。
19．下图所示液压系统，液压缸的有效面积A1=A2=100cm，缸I负载F=35000N，缸II运动时负载为零。
不计磨擦阻力，惯性力和管路损失。
溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为40×105Pa，30×105Pa和20×105Pa。
求在下列三种工况下A、B、C三点的压力。
（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；
（2）1DT通电，液压缸I活塞运动时及活塞运动到终点后；
（3）10T断电，2DT通电，液压缸II活塞运动时，及活塞碰到固定档块时。
（略）
20．分析下图所示液压系统，说明下列问题：
（1）阀1、阀2和阀3组成的回路叫什么名称？
该回路具有什么特点？
（2）本系统中的阀1和阀2可用液压元件的哪一种阀来代替？
（3）系统正常工作时，为了便柱塞能够平稳右移，系统的工作压力P1，阀2的调整压力P2和阀3的调整压力P3，在这三者中，哪个压力值最大？
为什么？
（略）
21．下图所示系统，完成快进——I进——快退——停止——卸荷的工作循环，试根据其工作循环，说明液压系统是如何实现上述循环动作的。
（略）
22．下图所示为一顺序阀动作控制回路，可实现“快进——一工进——二工进——快退——停止”工作循环，列出电磁铁动作表，并说明系统是如何实现上述循环动作的？
（略）
电磁铁
动作
1DT
2DT
3DT
YJ
快进
工进
档铁停留
快退
原位停止
23．读懂下列回路图，指出是哪一种基本回路，并简要说明动作原理。
解：
图a）是速度换接回路，回油路节流调速回路与卸荷回路
工作原理：
图b）是速度换接回路与回油路节流调速回路。
快进行程长度可以调节
工作原理：
图c）是速度换接回路与回油路节流调速回路，可达到较低速度
工作原理：
电气元件动作循环表
24.有一个液压系统，用液压缸A来夹紧工件，液压缸B带动刀架运动来进行切削加工，试拟定满足下列要求的液压系统原理图。
1.工件先夹紧，刀架再进刀，刀架退回以后，工件才能松夹；
2.刀架能实现“快进——工进——快退——原位停止”的循环；
3.工件夹紧力可以调节，而且不会因为各动作循环负载的不同而改变；
4.在装夹和测量工件尺寸时，要求液压泵卸荷。
25．阅读如图所示的液压系统，并根据动作循环表中附注的说明填写电气元件动作循环表，并写出各个动作循环的油路连通情况。
电气元件动作循环表
电磁铁
动作
1DT
2DT
3DT
4DT
5DT
6DT
YJ
附注
定位夹紧
1）Ⅰ、Ⅱ两回路各自进行独立循环动作，互不约束。
2）4DT、6DT中任何一个通电时，1DT便通电，4DT、6DT均断电时，1DT才断电。
快进
工进卸荷（低）
快进
松开拨销
原位卸荷（低）
26．下列供气系统有何错误？
应怎样正确布置？
解：
气动三大件是气动系统使用压缩空气质量的最后保证，其顺序分水滤气器、减压阀、油雾器。
图a）用于气阀和气缸的系统，三大件的顺序有错，油雾器应放在减压阀、压力表之后；图b）用于逻辑元件系统，不应设置油雾器，因润滑油会影响逻辑元件正常工作，另外减压阀图形符号缺少控制油路。
27．有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。
问此回路能否工作？
为什么？
如不能工作需要更换哪个阀？
解：
此回路不能工作，因为二位二通阀不能反向排气，即二位四通换向阀左侧加压后，无论二位二通阀是否复位，其左侧控制压力都不能泄压，这样弹簧就不能将它换至右位，气缸也就不能缩回；将两个二位二通阀换为二位三通阀，在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态，回路即可实现往复运动。
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