液压气动传动综述.docx
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液压气动传动综述
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）
12．设液压泵的排量为q（mL/r），液压泵的主轴转速为n（r/min）,则液压泵的理论流量为L/min，如果液压泵的实际流量为Q（L/min），则液压泵的容积效率为（）。
（Qt=q·n·10-3
）
14．轴向柱塞泵可分为斜盘式和（）两大类，前者的传动主轴轴线与缸体轴线（）。
（斜轴式重合）
15．由于外啮泵齿轮的（），所以外啮合齿轮泵有困油现象，消除齿轮泵困油现象的常用方法是（）。
（重合度ε>1在齿轮两侧盖板或轴套上开设卸荷槽）
16．外啮合齿轮泵的瞬时流量是随（）的改变而变化的，因为齿轮泵存在流量（）。
（齿轮啮合点N脉动）
17．双作用叶片泵的转子与定子是（）安装的，因此双作用叶片泵均是（）。
（同心定量泵）
18．改变单作用叶片泵转子和定子之间的（），可以改变泵的流量，改变（），可改变泵的吸油排油方向。
（偏心距大小偏心距的方向）
19．叶片泵要提高其工作压力，必须解决的问题是1）（），2）（）。
（提高泵的容积效率减小叶片对定子的压力）
20．为改善齿轮泵的轴承的受力状况，提高其使用寿命，必须降低齿轮泵的液压径向力，常采用的方法是开径向液压力平衡槽、（）、和（）。
（缩小出油口尺寸缩小径向间隙密封区）
21．轴向柱塞泵的柱塞数为奇数时，其流量脉动的系数较柱塞数为偶数时的（），所以目前柱塞泵的柱数都取为（）。
（小奇数）
23．液压泵是液压动力源，它的输入参量是（），输出参量是（）。
（M、ω或nP、Q）
25．液压泵的额定流量是指在额定转速和（）压力下的输出流量。
（额定）
27．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%。
（径向间隙，端面间隙，啮合处；端面间隙）
28．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）
30．设液压马达的排量为qm（ml/r），液压马达的转速为nm（r/min），则理论输入流量为L/min，如果实际输入流量为Qm（r/min），则马达的容积效率为（）。
（
）
31．液压马达是液压执引元件，它的输入参量是（），输出参量是（）。
（P，Q；M，ω（n））
32．液压马达按工作速度的范围，可分为（）和（）两大类。
（高速马达；低速马达）
37．速比为2的（）液压缸称为差动油缸，其无杆腔活塞的有效面积为有杆活塞有效面积的（）倍，差动连接时活塞往返速度（）。
（单杆活塞，2，相等）
38．串联液压缸可使推力（）一倍，因此也称为（）。
（增加，增压油缸）
39．增压缸是通过两个油缸（）来实现增压的，伸缩式油缸适用于（）较大，而安装空间受到限制的工作环境。
（串联，工作行程）
40．双作用单活塞杆液压缸缸筒内径为D，活塞杆直径为d，其往返速比为（）。
42．液压控制阀按基本功能不同可分为方向控制阀、（）和（）。
（压力控制阀，流量控制阀）
43．溢流阀作限压保护时，系统正常，阀口是（），此时，液压泵的工作压力取决于（）。
（开启溢流阀的调定值）
44．调速阀是由（）和（）串联组合而成的流量控制阀。
（定差减压阀节流阀）
46．在液压系统中常用单向阀、顺序阀、（）和（）这四种阀作背压阀使用。
（溢流阀节流阀）
47．减压阀是将其（）调节到低于它的（）压力控制阀。
（出口压力进口压力）
48．顺序阀的基本功能是控制多个执行元件的（），当阀不工作时，阀口是（）。
（顺序动作关闭）
49．流量控制阀是用来控制（）的阀，为了保证流量控制阀调节参数的稳定性，流量控制阀的节流口一般都采用（）型节流口。
（液体流量薄壁）
50．三位四通H型机能电磁换向阀的职能符号是（），阀处中位时，执行元件呈（）状态。
（浮动）
51．方向控制阀可分为（）和（）两大类。
（单向阀换向阀）
52．换向阀的控制方式有手动控制、机械控制、电磁控制、机械控制、（）
和（）六大类。
（液压控制电液控制）
53．液压阀的压力流量特性是指液流流经阀口的流量Q与阀口前后（）及阀口（）之间的关系。
（压力差△P流量）
56．顺序阀按压力控制方式不同，可分为（）和（）两种。
（内控式外控式）
57．用一个三位四通电磁阀来控制双作用单活塞杆液压缸的往返运动，若要求液压缸停止时，能锁紧且液压泵保持高压，应选用（）型机能换向阀；若要求不液压缸停止时，活塞杆可浮动，且液压泵缸荷，应选用（）型机能换向阀。
（O型M型）
59．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）
60．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）
62．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）
64．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）
二、选择题
1．流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是（）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（C；A）
2．液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（）和小孔前后压力差的（）成正比。
（A）一次方（B）1/2次方（C）二次方（D）三次方（A；B）
3．流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的（）和缝隙前后压力差的（）成正比。
（A）一次方（B）1/2次方（C）二次方（D）三次方（D；A）
4．双作用叶片泵具有（）的结构特点；而单作用叶片泵具有（）的结构特点。
（A）作用在转子和定子上的液压径向力平衡
（B）所有叶片的顶部和底部所受液压力平衡
（C）不考虑叶片厚度，瞬时流量是均匀的
（D）改变定子和转子之间的偏心可改变排量（A、C；B、D）
5．一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用（）；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（）。
（A）O型（B）M型（C）Y型（D）H型（D；B）
6．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（）。
（A）5MPa（B）10MPa（C）15MPa（D）20MPa（C；A）
10．双伸出杠液压缸，采用活塞杠固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（）；采用缸筒固定安置，工作台的移动范围为活塞有效行程的（）。
（A）1倍（B）2倍（C）3倍（D）4倍（B；C）
14．容积调速回路中，（）的调速方式为恒转矩调节；（）的调节为恒功率调节。
（A）变量泵—变量马达（B）变量泵—定量马达（C）定量泵—变量马达（B；C）
15．已知单活塞杠液压缸的活塞直径D为活塞直径d的两倍，差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的（）；差动连接的快进速度等于快退速度的（）。
（A）1倍（B）2倍（C）3倍（D）4倍（D；C）
16．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（）；有两个调整压力分别为5MPa和10MPa内控外泄式顺序阀串联在液泵的出口，泵的出口压力为（）。
（A）5MpaB）10MPa（C）15MPa（C；B）
18．为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，是通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（）串联组成调速阀。
（A）减压阀（B）定差减压阀（C）溢流阀（D）差压式溢流阀（B）
21．液压缸的种类繁多，（）可作双作用液压缸，而（）只能作单作用液压缸。
（A）柱塞缸（B）活塞缸（C）摆动缸（B、C；A）
22．下列液压马达中，（）为高速马达，（）为低速马达。
（A）齿轮马达（B）叶片马达（C）轴向柱塞马达（D）径向柱塞马达（A、B、C；D）
24．为保证锁紧迅速、准确，采用了双向液压锁的汽车起重机支腿油路的换向阀应选用（）中位机能；要求采用液控单向阀的压力机保压回路，在保压工况液压泵卸载，其换向阀应选用（）中位机能。
（A）H型（B）M型（C）Y型（D）D型（A、C；A、B）
25．液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。
泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（）；在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为（），它等于排量和转速的乘积。
（A）实际流量（B）理论流量（C）额定流量（C；B）
26．在实验中或工业生产中，常把零压差下的流量（即负载为零时泵的流量）视为（）
（A）实际流量（B）理论流量（C）额定流量（B）
27．对于双作用叶片泵，如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角，会导致（）；又（），配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角，所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角。
（A）由于加工安装误差，难以在工艺上实现
（B）不能保证吸、压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低
（C）不能保证泵连续平稳的运动（B；A）
30．双作用叶片泵的叶片在转子槽中的安装方向是（）。
（A）沿着径向方向安装
（B）沿着转子旋转方向前倾一角度
（C）沿着转子旋转方向后倾一角度（B、A）
32．已知单活塞杆液压缸两腔有效面积A1=2A2，液压泵供油流量为q，如果将液压缸差动连接，活塞实现差动快进，那么进入大腔的流量是（），如果不差动连接，则小腔的排油流量是（）。
（A）0.5q（B）1.5q（C）1.75q（D）2q（D；A）
33．在泵－缸回油节流调速回路中，三位四通换向阀处于不同位置时，可使液压缸实现快进—工进－端点停留—快退的动作循环。
试分析：
在（）工况下，泵所需的驱动功率为最大；在（）工况下，缸输出功率最小。
（A）快进（B）工进（C）端点停留（D）快退（B、C；C）
34．系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时，可使单活塞杆液压缸实现快进—慢进—快退的动作循环。
试分析：
液压缸在运动过程中，如突然将换向阀切换到中间位置，此时缸的工况为（）。
（不考虑惯性引起的滑移运动）
（A）停止运动（B）慢进（C）快退（D）快进（D）
35．在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。
若py>pj>pL，减压阀进、出口压力关系为（）；若py>pL>pj，减压阀进、出口压力关系为（）。
（A）进口压力p1＝py，出口压力p2＝pj
（B）进口压力p1＝py，出口压力p2＝pL
（C）p1＝p2＝pj，减压阀的进口压力、出口压力、调定压力基本相等
（D）p1＝p2＝pL，减压阀的进口压力、出口压力与负载压力基本相等（D；A）
36．在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。
若py>pj>pL，减压阀阀口状态为（）；若py>pL>pj，减压阀阀口状态为（）。
（A）阀口处于小开口的减压工作状态
（B）阀口处于完全关闭状态，不允许油流通过阀口
（C）阀口处于基本关闭状态，但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀
（D）阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用（D；A）
38．当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp<（3～5）ⅹ105Pa时，随着压力差Δp变小，通过节流阀的流量（）；通过调速阀的流量（）。
（A）增加（B）减少（C）基本不变（D）无法判断（B；B）
39．当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp>（3～5）ⅹ105Pa时，随着压力差Δp增加，压力差的变化对节流阀流量变化的影响（）；对调速阀流量变化的影响（）。
（A）越大（B）越小（C）基本不变（D）无法判断（B；C）
40．当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力相等时，通过节流阀的流量为（）；通过调速阀的流量为（）。
（A）0（B）某调定值（C）某变值（D）无法判断（A；A）
43．在定量泵－变量马达的容积调速回路中，如果液压马达所驱动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速（）；泵的输出功率（）。
（A）增大（B）减小（C）基本不变（D）无法判断（C；B）
三、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。
）
14．变量泵（排量可以改变的液压泵。
）
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。
）
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。
）
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。
）
25．速度刚性（负载变化时调速回路阻抗速度变化的能力。
）
四、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）实现单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）
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。
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
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）
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）
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；
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）
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
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