液压与气压传动期末考试复习题含答案.docx
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液压与气压传动期末考试复习题含答案
填空
液压油作为液压系统工作介质几乎不可__压缩;空气作为气动系统的工作介质却具有
可压缩性。
2、液压功率的表达式为.
在液压与气压系统中，发生次能量的转换。
液压系统主要由五个部分组成，即动力元件、执行元件、辅助元件、控制
元件、工作介质。
运动粘度是动力粘度#阳该液体密度P之比值。
液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的粘性。
牛顿内摩擦定律的表达式为F=M+
dy
常用的黏度有三种：
动力粘度、运动粘度、相对粘度。
VG32液压油在40°C时的运动黏度的平均值为32mm2/s。
液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内法逢方向一致。
静止液体中，任何一点所受到的各方向的静压力都相等
液体内某点的绝对压力为0.2X105Pa时,其相对压力为一0.8X105Pa,真空度为0.8X105Pa。
绝对压力=相对压力十大气压力真空度=大气压一绝对压力理想液体微小流束的伯努利方程
Pi/Pg+Zi+Ui2/2g=P2/Pg+Z2+U22/2g
实际液体的伯努利方程凡十只九+0.50^^=凡+分九+0.5a2pv2+Apw
理想液体就是指没有_粘性、不可压缩的液体。
恒定流动是指液体流动时，液体中任何一点的压力、速度、密度_都不
随时间变化。
流态有层流和紊流两种。
临界雷诺数是判断层流和紊流的依据。
q=7idAAp/128^
圆管层流的流量计算公式表明，欲将粘度为u的液体在直径为d、长度为l的直管中以流量q流过，则其管端必须有Ap的压力降;反之，若该管两端有压差Ap，则流过这种液体的流量必等于q。
液体在直管中流动时的压力损失是由液体流动时的粘性摩擦引起的，称之为沿程压力损失。
液体的流态不同，沿程压力损失也不同。
局部压力损失是液体流经阀口、弯管、通流截面变化等所引起的压力损失。
液体流动中的压力损失可分为_沿程压力损失和局部压力损失，它们分别用公式Ap2=Ap=鄭v2/2d和A^=Ap„q2/q2加以计算。
小孔流量总公式为
一P—
液压泵的实际流量比理论流量小;而液压马达实际流量比理论流量j
液压泵的实际输入转矩T总是大于理论上所需要的转矩Tt
液压泵的性能曲线表示液压泵的输出压力与容积效率、总效率和输入功率之间的关系。
为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开卸荷槽_，使闭死容积由大变少时
与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。
双作用叶片泵的定子曲线由两段_长半径圆弧、两段短半径圆弧及四段过渡曲线
组成，
吸、压油窗口位于__过渡曲线__段。
对于外反馈限压式变量叶片泵，调整螺钉4可改变弹簧预压缩量，即调节压力大小,亦即改变凡点的位置，使方C线段左右平移。
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变量压力启控点的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变变量泵最大流量。
按工作原理可分为容积型空压机和速度型空压机。
容积型空压机的工作原理是压缩空气的体积，使单位体积内空气分子的密度增加以提高压缩空气的压力。
速度型空压机的工作原理是提高气体分子的运动速度以增加气体的动能，然后将分子动能转化为压力能以提高压缩空气的压力。
液压缸的结构可以分为缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置_五个部分。
活塞伸出时液压进油腔的工作压力，其值取决于两腔的有效工作面积_。
液压缸按供油方向可分为_单作用式和双作用式。
气液阻尼缸是气缸和液压缸的组合缸，用气缸产生驱动力，用液压缸的阻尼调节作用获得平稳的运动。
每一种液压阀的基本结构是相同的，都由_阀体、阀芯和阀芯驱动装置组成。
压力控制阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作的。
单向阀开启压力一般为0.03〜0.05MPa,单向阀作背压阀,需更换硬弹簧，使其开启压力达0.2〜0.6MPa。
溢流阀开始溢流时，进口处的压力pc称为开启压力_。
溢流阀通过额定流量％时，阀芯上升到相应位置，这时进口处的压力pT称为溢流阀的调整压力或全流压力。
全流压力与开启压力之差称为静态调压偏差，开启压力与全流压力之比称为开启比。
每个节流阀都有一个能正常工作的最小稳定流量，其值一般约在0.05L/min。
直动式溢流阀稳定工作时，其进口处的压力为D=kA+Xfi），其中Xc表示弹簧预压缩
A
量，
xr表示溢流阀开度，A表示阀芯受力面积。
当刚开始溢流时，进口处的压力pc=_
ksxc
A—。
直动式减压阀稳定工作时，其阀芯上的力平衡方程为p2A=ks（xc）。
其中XC表示阀
口开度为0时弹簧压缩量，XR表示阀口开度，P2表示出口压力
先导式溢流阀稳定工作时，其中主阀弹簧刚度为k,其中Xc表示主阀弹簧预压缩量，XR表示主阀阀口开度，P1表示先导阀前腔油压，A表示主阀阀芯受力面积，则主阀进口处的压
_阀和节流阀串联而成
气动截止式换向阀由于阀心始终受气源压力的作用，因此阀的密封性能好，即使弹簧折断也能密封。
气动滑柱式换向阀阀芯处于静止状态时，由于结构的对称性，各通口气压对阀芯产生的独向力保持平衡，因此容易设计成具有记忆功能的阀。
为使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力应不小于05MPa，最高调整压力至少应_比溢流阀调定压力低0.5MPa。
减压回路中执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的下游
如果系统或系统的某一支油路需要压力较高但流量又不大的压力油，而采用高压泵又不经济，或者根本就_没有必要増设高压力的液压泵时，就常采用增压回路.
卸荷方式有永久卸荷和可变卸荷。
所谓保压回路，也就是使系统在_液压缸不动_或仅有因工件变形而产生微小位
整^情况下稳定地维持住压力,最简单的保压回路是使用密封性能较好的_液控单向阀的回路，但是阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。
利用液压泵的保压回路也就是在保压过程中，液压泵仍以较高的压力（保压所需压力）工作，此
时,若采用定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回箱.系统功率损失大.易发热.故只在
小功率的系统且保压时间较短的场合下才使用；若采用_变量泵，在保压时，泵的
压力较高.但输出流量几乎等于零。
因而.液压系统的功率损失小，这种保压方法且能随泄漏量的变化而自动调整输出流量，因而其效率也较高。
调速阀的节流调速回路中，调速阀上的压差Ap包括两部分：
节流口的压差和定差输出减压口上的压差。
所以调速阀的调节压差比采用节流阀时要大，一般Ap彡5X105Pa，高压调速阀则达10X105Pa。
这样泵的供油压力Pb相应地比采用节流阀时也要调得高些，故其功率损失也要大些。
节流调速回路：
由定量泵供油，用节流阀调节进入或流出执行机构的流
量来实现调速。
容积调速回路：
用改变_变量泵或变量马达的排量来调速；
容积节流调速回路：
用_限压变量泵供油，由_流量阀_调节进入执行机构的
流量，并使变量泵_的流量自动的与_调节阀流量相适应来实现调速
按油路循环方式不同，容积调速回路有开式回路和闭式回路两种。
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，三大指_分水滤气器、减压阀、油雾器_。
（分水滤气器、减压阀、油雾器）
变量泵是指排量可以改变的液压泵，常见的变量泵有单作用叶片泵、径向柱塞泵、廸向柱塞泵其中单作用叶片泵和径向柱塞泵是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量轴向柱塞泵是通过改变斜盘倾角来实现变量。
单项选择
单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为（A）。
A、流量B、流速C、平均流速
在气体状态变化的过程中，系统靠消耗自身的内能对外做功；在气体状态变化的
液压缸的运行速度主要取决于（B）
A、外负荷B、输入流量C、泵的供油压力
液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（A）和小孔前后压力差的（B）成正比。
（A）—次方（B）1/2次方（C）二次方（D）三次方（A;B）
薄壁小孔孔长l与孔径d的比值为（A）:
A、l/d彡0.5B、0.54工作过程中泵的额定压力是（B）。
（A.变化的；B.不变的；C.随外负荷而变化
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（B）;采用缸筒固定安置，工作台的移动范围为活塞有效行程的（C）。
（A）1倍（B）2倍（C）3倍（D）4倍作用在滑阀上的稳态液动力，方向都是促使阀口（A）的。
A、关闭B、开启C、保持不变
液控单向阀反向开启时，若pi腔压力较高，应采用（A）
A、外泄式B、内泄式C、内泄或外泄式
高压系统中，液控单向阀反向开启前，若P2腔压力较高，应采用（B）
A不带卸荷阀芯结构B带卸荷阀芯结构C、带或不带卸荷阀芯结构
梭阀在气动回路中起逻辑（B）的作用。
A、与B、或C、非
双压阀在气动回路中起逻辑（）的作用。
A、与B、或C、非
气动系统中的调压阀是指（A）
A、气动减压阀B、溢流阀C、顺序阀
气动系统中的安全阀是指（B）
A、气动减压阀B、溢流阀C、顺序阀
下列液压换向阀中，（B）不能使执行元件在任一位置上停止运动。
A、三位四通阀B、二位五通阀C、三位五通阀
下列液压换向阀中，（A）不能使执行元件正反向运动时得到不同的回油方式。
A、三位四通阀B、二位五通阀C、三位五通阀
当换向阀处于中位时，若要求执行元件浮动，且油泵卸荷，宜选用（B）中位机能的换向
阀。
A、P型B、H型C、K型
（B）又称表压力。
A、绝对压力B、相对压力C、真空度
液压泵的总效率为n,容积效率nv,机械效率为nm,则（C）。
A、n=nv/nmB、n=nv+nmC、n=nvXnm
轴向柱塞泵的流量改变是靠调整（C）来实现的。
a、弹簧刚度b、转速c、斜盘倾角
斜盘式轴向柱塞泵中与斜盘直接接触的是（）。
A、压盘B、滑履C、柱塞
外啮合齿轮泵中起到配油作用的是（B）。
A、单向阀B、齿槽C、齿轮齿面啮合线
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（B）
（A）实际流量（B）理论流量（C）额定流量（C）调速回路中，只有节流损失，没有溢流损失。
A、进油节流B、旁路节流C、回油节流
双杆活塞缸按安装方式不同，有缸定式和杆定式两种，缸定这种安装形式使工作台的移动范围约为活塞有效行程L的（A）倍，占用空间大，宜用于小型设备。
A、2B、3C、4
单杆活塞缸快进时差动连接，有杆腔进油时实现快退，若泵的供油流量不变，要求快进速度是快退速度的2倍，则无杆腔活塞面积Ai与活塞杆横截面积A2之比为（）。
A、3B、4C、5
液控单向阀在其控制油口接通压力油，油液通过阀口时（C）。
A、仅能正向流动B、仅能反向流动C、正反向都可流动
在减压回路中，减压阀调定压力为A，溢流阀调定压力为巧，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为户L。
若^y>pj>pL，减压阀进、出口压力关系为（D）;若巧>^>^，减压阀进、出口压力关系为（A）。
（A）进口压力户1=巧，出口压力户2=仍
（B）进口压力户1=Py，出口压力户2=PL
（C）仍=内=仍，减压阀的进口压力、出口压力、调定压力基本相等
（D）^1=^2=凡，减压阀的进口压力、出口压力与负载压力基本相等
在减压回路中，减压阀调定压力为0，溢流阀调定压力为巧，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为^L。
若^y>pj>pL，减压阀阀口状态为（D）;若^y>pL>K，减压阀阀口状态为（A）。
（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
容积调速回路中，（B）的调速方式为恒转矩调节；（C）的调节为恒功率调节。
（A）变量泵一变量马达（B）变量泵一定量马达（C）定量泵一变量马达（B;C）系统中采用了内控外泄顺序阀，顺序阀的调定压力为&（阀口全开时损失不计），其出口负载压力为户l。
当凡>办时，顺序阀进、出口压力间的关系为（B）;当凡<办时，顺序阀进出口压力间的关系为（A）。
（A）pi=px，P2=PL（Pl^P2）
（B）pi=P2=PL
（C）pi上升至系统溢流阀调定压力pi=py，P2=PL
（D）pi=P2=Px
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
（B）;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（B）。
（A）5MpaB）10MPa（C）15MPa
当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Ap<（3〜5）x105Pfl时，随着压力差变小，
通过节流阀的流量（B）;通过调速阀的流量（B）。
（A）增加（B）减少（C）基本不变（D）无法判断
当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Ap>（3〜5）xl05Pa时，随着压力差』;7增加，压力差的变化对节流阀流量变化的影响（B）;对调速阀流量变化的影响（C）。
（A）越大（B）越小（C）基本不变（D）无法判断
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（A）;通过调速阀的流量为（A）。
（A）0（B）某调定值（C）某变值（D）无法判断
液压缸工作时，活塞的运动的速度就等于缸内液体的（A）。
A、平均流速B、平均流量C、平均排量
在下面几种调速回路中，（BCD）中的溢流阀是安全阀，（A）中的溢流阀是稳压阀。
（A）定量泵和调速阀的进油节流调速回路
（B）定量泵和旁通型调速阀的节流调速回路
（C）定量泵和节流阀的旁路节流调速回路
（D）定量泵和变量马达的闭式调速回路
液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。
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（B），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
用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，（B）能够承受负值负载，（C）的速度刚性最差，而回路效率最高。
（A）进油节流调速回（B）回油节流调速回路（C）旁路节流调速回路在回油节流调速回路中，节流阀处于节流调速工况，系统的泄漏损失及溢流阀调压偏差均忽
略不计。
当负载F增加时，泵的输出功率（C）。
（A）增加（B）减少（C）基本不变
在调速阀旁路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从八降到乃时，若考虑泵
内泄漏变化因素时液压缸的运动速度v（A）;若不考虑泵内泄漏变化的因素时，缸运动
速度v可视为（C）。
（A）增加（B）减少（C）不变（D）无法判断
在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路中，若负载从八降到乃而调速阀开口不
变时，泵的工作压力（C）;若负载保持定值而调速阀开口变小时，泵工作压力（A）。
（A）增加（B）减小（C）不变（C）调速回路中，溢流阀作安全阀使用。
A、进油节流B、回油节流C、旁路节流
简答题
画出液压元件的图形符号。
2图示回路中，泵1和泵2哪个是大流量泵？
说明阀3和阀5的名称及作用，阀3和阀5的哪个调整压力较高？
答：
泵2是大流量泵。
溢流阀5控制液压泵1的供油压力是根据系统所需最大工作压力来调节的，而顺序阀3使液压泵2在
快速运动时供油，在工作进给时则卸荷，因此它的调整压力应比快速运动时系统所需的压力要高，但比溢流阀5的调整压力低。
3图示回路中，元件8的名称是？
设其活塞直径为D，活塞杆直径为d，输入端油压为P，则输出端油压为多少？
换向阀7左位工作（图示状态时），单向阀1、2、3、4中哪两个关闭？
元件5、
6的名称和作用。
D2、
答：
输出油压为p。
2和3关闭。
5
d
和6为行程开关，
发出信号使换向阀7换向，实现连续增压。
4该回路属于何种回路?
如何完成动作①和动作②的？
阀3和阀6是什么阀？
其调整压力有何要求？
答：
该回路属于顺序阀控制的顺序动作回路。
工作过程如下：
换向阀2处于左位时，油液进入液压缸4无杆腔，4缸活塞右行完成动作①。
4缸活塞运行到底后，该缸无杆腔压力升高，同时顺序阀6进油口（即控制油口）压力升高到达顺序阀的调定压力，顺序阀6阀口打开，油液进入液压缸5的无杆腔，5缸活塞右行完成动作②。
阀3和阀6为顺序
6在水平安装的气缸的供气回路中一般采用a、b中那种节流调速回路？
不采用的回路在调速时存在什么问题？
为什么？
答：
一般采用b中排气节流调速回路。
a中当节流阀开度较小时，由于进入A腔的流量较小，压力上升缓慢。
当负载方向与活塞运动方向相反时，当气压达到能克服负载时，活塞前进，此时A腔容积增大，结果使压缩空气膨胀，压力下降，使作用在活塞上的力小于负载，因而活塞就停止前进。
待压力再次上升时，活塞才再次前进。
这种由于负载及供气的原因使活塞忽走忽停的现象，叫气缸的“爬行”。
当负载方向与活塞运动方向一致时，由于排气经换向阀快排，几乎没有阻尼，负载易产生“跑空”现象，使气缸失去控制。
7图示回路中，当阀7被切换左位接通，哪个缸的活塞伸出？
此时阀8切换到左位，另外两个缸是否有动作？
为什么？
答：
A缸活塞伸出。
8切换到左位，B、C缸都不动作。
由于7先切换到左位后，阀4左端有气压信号，切换到左位，A缸活塞伸出的同时，气压通过梭阀1、2后作用在阀6、5的右端，使阀6、5保持右位，即使8切换至左位，阀5仍不动作保持右位，故B缸不动作只要阀4不换向，阀6、5始终保持右位，B、C都不动作。
8图示回路中，元件3的名称和功能是什么？
气缸5的活塞杆在什么情况下伸出？
元件3的详细符号如图所示。
P]fT1l|P2
A口什么情况下有输出？
当丨丨」.一
P1P2都进气，Pl>P2和Pl=P2时，
哪个口和A接通？
（5分）
答：
元件3是双压阀，使用于互锁回路中，起逻辑“与”作用。
只有当1、2两个信号同时存在时，双压阀3才有输出，使换向阀4换向，缸5的活塞杆才伸出。
pi>P2时，p2口和A接通。
构成液压泵的基本条件。
1、有密封的吸油、压油容积。
2、密封容积能做大小周期性变化3、有隔开吸油腔和压油腔的配油装置
液压缸缓冲装置的缓冲原理。
P78
什么是节流调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路。
P165进油节流调速回路和回油节流调速回路的区别。
（1）回油路节流调速中进油路无阻力，而回油路有阻力，易导致活塞突然向前运动，产生冲击；而进油路节流调速回路中，进油路的节流阀对进入液压缸的液体产生阻力，可减缓冲击。
（2）回油路节流调速，可承受一定的负值载荷外啮合齿轮泵在结构上存在哪几个问题，如何解决？
1）泄露。
指液压泵的内部泄漏，即一部分液压油从压油腔流回吸油腔，没有输送到系统中去。
泄漏降低了液压泵的容积效率。
外啮合齿轮泵的泄漏存在着三个可能产生泄漏的部位：
齿轮端面和端盖间一一轴向间隙；齿轮外圆和壳体内孔间一一径向间隙；两个齿轮的轮面啮合处一一齿侧间隙。
2）困油。
就在两对轮齿同时啮合的这一小段时间内，留在齿间的油液困在两对轮齿和前后端盖所形成的密封容腔中。
困油现象使齿轮泵产生强烈的噪声，影响泵的工作平稳性，缩短泵的使用寿命。
3）径向不平衡力。
在齿轮泵中，由于压油腔和吸油腔之间存在着压差，液体压力的合力作用在齿轮和轴上，是一种径向不平衡力。
解析
1、（与题2为同一题，节流阀开口面积At不同）图示出口节流调速回路，液压泵Qp=10L/min,液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2溢流阀py=2.4MPa，负载
F=10000N,节流阀（薄壁孔型）通流面积AT=0.05cm2，^设c=0.62,P=900kg/m3。
计
算活塞运动速度及液压泵工作压力。
解：
设该回路能正常调速，即溢流阀常开，则有列活塞受力平衡方程：
故流过节流阀的流量为：
_2
P
Q=cAT
Ap=7842cm3/min
v=Q=312.68cm/minA2
验算：
Q缸=VA1=15.68L/min>Qp
可知，因节流口太大，节流阀不起节流作用，则活塞实际速度应为：
vv==QpL=200cm//miiin
流过节流阀的实际流量为：
At
QQ=zv^A2=5L/^miim
=0〇322
节流阀上的前后压差为：
溢流阀处于关闭状态，做安全阀。
pP
F+ApA2
~A~~
2.16MPa
列活塞受力平衡方程，可得泵的实际工作压力为：
2、（与题1为同一题，节流阀开口面积At不同）液压泵输出流量Qp=10L/min液压缸无杆腔面积A1=50cm2,有杆腔面积A2=25cm2。
溢流阀调定压力pY=2.4MPa，负载Jp=10000N。
节流阀按薄壁孔，流量系数Cd=0.62，油液密度P=900kg/m3，节流阀开口面积AT=0.01cm2,试求：
（1）液压泵的工作压力；
（2）活塞的运动速度；（3）溢流损失和回路效率。
（1）求液压泵的工作压力此油路为采用节流阀的回油节流调速回路
液压泵的工作压力由溢流阀调定。
pp=pY=2.4MPa
=8xl05Pa=0.8MPj
（2）求活塞的运动速度列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力P2
Pl^l=P2A2+F
pA-F2.4xl06x50xl0—4—10000
P—l=
节流阀两端的压差Ap-p2-0.8MPa
回油路流量Q2=CdAT,
2Ap=0.62x0.0lx10-4.
2x0.8xl06
活塞速度
v
P
=0.26xl0-4m3/s
=l.57L/min
Q_0.26x104A0_25x104
0.0l04m/s
900
A225x10-4
（3）求溢流损失和回路效率
由
v=Q1=Q2A1A2
进油路流量
Q=Q=2x1.57=3.14L/min
Qla2Q2
溢流量
AQ=Qp-Qi=
=10-3.14=6.86L/min
溢流损失
APy=AQxpp
=6.86x2.4/60=0.27kW
回路效率
Fv10000x0.0104x60…
tj===0.26
Qp.pp10x103x2.4xl06
3、如图所示的进油节流调速回路，己知液压泵输出流量qp=6L/mm，溢流阀调定压力Pp=3.0MPa，液压缸无杆腔面积Ai=20X104m2，负载F=4000N。
节流阀按薄壁孔，开口面积为At=0.01X10-4m2,流量系数Cd=0.62，油液密度P=900kg/m3，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试求：
（1）活塞的运动速度v;
（2）溢流阀的溢流量和回路的效率；（3）当节流阀开口面积増大到A
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