机电02《液压传动与控制》试题液压知识学习.docx

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机电02《液压传动与控制》试题液压知识学习

中国石油大学（北京）2005——2006学年第一学期

《液压传动与控制》期末考试试卷A（开卷）

班级：

姓名：

学号：

分数：

题号

一

二

三

四

　五

六

总分

得分

一、选择题（30分，每题3分）

1.液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应可能为

A）12MPa；B）10MPa；C）11MPa；D）9MPa。

2．拟定液压系统时，应对系统的安全性和可靠性予以足够的重视。

为防止过载，是必不可少的。

为避免垂直运动部件在系统失压情况下自由下落，在回油路中增加或是常用的措施。

A）减压阀；B）安全阀；C）换向阀；D）平衡阀。

3．叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；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．在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通；、在常态状态时，阀口是常闭的，进、出油口不通。

A）溢流阀；B）顺序阀；C）减压阀。

5．双作用叶片泵从转子平衡考虑，叶片数应选；单作用叶片泵的叶片数常选，以使流量均匀。

A）轴向力；B）径向力；C）偶数；D）奇数。

6．对于直杆式轴向柱塞泵，其流量脉动程度随柱塞数增加而，柱塞数的柱塞泵的流量脉动程度远小于具有相邻柱塞数的柱塞泵的脉动程度。

A）下降；B）上升；C）奇数；D）偶数。

7．为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，泵卸荷，应采用型滑阀机能。

A）O；B）P；C）Y；D）M。

8．对于液压泵来说，在正常工作条件下，按实验标准规定连续运转的最高压力称之为泵的。

A）额定压力；B）工作压力；C）最高允许压力。

9．在先导式减压阀工作时，先导阀的作用主要是，而主阀的作用主要作用是。

A）增压；B）减压；C）凋压。

10．对齿轮泵内部泄露影响最大的因素是间隙。

A）齿轮啮合处（啮合点）；B）端面（轴向）间隙；C）径向间隙。

二、简答题（25分，每题5分）

1．何为比例控制阀，其结构特点是什么？

2．何为先导阀？

为什么会有电液动换向阀？

其先导阀的滑阀应具有什么样的机能，为什么？

3．在所学习的调速回路中，什么回路既有溢流损伤，又有节流损失；什么回路只有节流损失；什么回路既无溢流损失，又无节流损失？

4．画出限量式变量叶片泵流量—压力特性曲线；如果减小该变量泵的偏心矩，同时旋松压力调节螺栓（即减小压力调节弹簧的预紧力）和减小弹簧的刚度，曲线又如何？

5．图1为差压式变量叶片泵与节流阀组成的容积节流调速回路（图中A1+A2＝A），请问执行元件的速度载荷特性如何？

为什么？

三、（10分）说出图2中各阀的名称及所起的作用，如果没有阀3系统能否工作，为什么？

如果三个压力控制阀的设定压力分别是10Mpa、6Mpa、4Mpa，请对号入座。

四、（15分）推倒斜盘式柱塞泵流量计算公式，简述斜盘式柱塞泵的变量原理，简述采用恒功率调节的变量方式有何好处？

斜盘式柱塞泵柱塞数Z=7，柱塞直径d=22mm，斜盘倾角α=22.5º,柱塞在缸体上的分布圆直径D=68mm，液压泵的转速n=960r/min，泵的容积效率ηo=0.95，机械效率ηm=0.9，输出压力为p=100X105pa，试计算

（1）泵的平均理论流量，

（2）实际流量，（3）泵所输入的功率。

五、（10分）夹紧回路如下图3所示，系统正常工作时，若压力阀调整压力分别p1＝3Mpa、p2＝2Mpa，试分析活塞空载运动时A、B两点的压力各为多少？

减压阀的阀芯处于什么状态？

工件夹紧活塞停止运动后，A、B两点的压力又各为多少？

此时，减压阀芯又处于什么状态？

六、（10分）图4示回路中，已知液压缸两腔面积A1=100cm2，A2=50cm2，调速阀最小压差ΔP=5*105Pa，当负载F从0变化到30000N时，活塞向右运动的速度稳定不变。

试求：

1）溢流阀最小调整压力Py为多少？

2）负载F=0时，泵的工作压力Pp是多少？

液压缸的回油腔压力P2为多少？

中国石油大学（北京）2005——2006学年第一学期

《液压传动与控制》期末考试试卷B（开卷）

班级：

姓名：

学号：

分数：

题号

一

二

三

四

　五

六

总分

得分

一、选择题（30分，每题3分）

1.对齿轮泵内部泄露影响最大的因素是间隙。

A）齿轮啮合处（啮合点）；B）端面（轴向）间隙；C）径向间隙。

2．在先导式减压阀工作时，先导阀的作用主要是，而主阀的作用主要作用是。

A）增压；B）减压；C）凋压。

3．对于液压泵来说，在正常工作条件下，按实验标准规定连续运转的最高压力称之为泵的。

A）额定压力；B）工作压力；C）最高允许压力。

4．为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，泵卸荷，应采用型滑阀机能。

A）O；B）P；C）Y；D）M。

5．对于直杆式轴向柱塞泵，其流量脉动程度随柱塞数增加而，柱塞数的柱塞泵的流量脉动程度远小于具有相邻柱塞数的柱塞泵的脉动程度。

A）下降；B）上升；C）奇数；D）偶数。

6．双作用叶片泵从转子平衡考虑，叶片数应选；单作用叶片泵的叶片数常选，以使流量均匀。

A）轴向力；B）径向力；C）偶数；D）奇数。

7．在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通；、在常态状态时，阀口是常闭的，进、出油口不通。

A）溢流阀；B）顺序阀；C）减压阀。

8．叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；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。

9．拟定液压系统时，应对系统的安全性和可靠性予以足够的重视。

为防止过载，是必不可少的。

为避免垂直运动部件在系统失压情况下自由下落，在回油路中增加或是常用的措施。

A）减压阀；B）安全阀；C）换向阀；D）平衡阀。

10．液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应可能为。

A）12MPa；B）10MPa；C）11MPa；D）9MPa。

二、简答题（25分，每题5分）

1．图1为差压式变量叶片泵与节流阀组成的容积节流调速回路（图中A1+A2＝A），请问执行元件的速度载荷特性如何？

为什么？

2．画出限量式变量叶片泵流量—压力特性曲线；如果减小该变量泵的偏心矩，同时旋松压力调节螺栓（即减小压力调节弹簧的预紧力）和减小弹簧的刚度，曲线又如何？

3．在所学习的调速回路中，什么回路既有溢流损伤，又有节流损失；什么回路只有节流损失；什么回路既无溢流损失，又无节流损失？

4．何为先导阀？

为什么会有电液动换向阀？

其先导阀的滑阀应具有什么样的机能，为什么？

5．何为比例控制阀，其结构特点是什么？

三、（10分）说出图2中各阀的名称及所起的作用，如果没有阀3系统能否工作，为什么？

如果三个压力控制阀的设定压力分别是10Mpa、5Mpa、3Mpa，请对号入座。

四、（15分）推倒斜盘式柱塞泵流量计算公式，简述斜盘式柱塞泵的变量原理，简述采用恒功率调节的变量方式有何好处？

斜盘式柱塞泵柱塞数Z=9，柱塞直径d=22mm，斜盘倾角α=22.5º,柱塞在缸体上的分布圆直径D=68mm，液压泵的转速n=960r/min，泵的容积效率ηo=0.95，机械效率ηm=0.9，输出压力为p=100X105pa，试计算

（1）泵的平均理论流量，

（2）实际流量，（3）泵所输入的功率。

五、（10分）夹紧回路如下图3所示，系统正常工作时，若压力阀调整压力分别p1＝4Mpa、p2＝3Mpa，试分析活塞空载运动时A、B两点的压力各为多少？

减压阀的阀芯处于什么状态？

工件夹紧活塞停止运动后，A、B两点的压力又各为多少？

此时，减压阀芯又处于什么状态？

六、（10分）图4示回路中，已知液压缸两腔面积A1=90cm2，A2=50cm2，调速阀最小压差ΔP=5*105Pa，当负载F从0变化到30000N时，活塞向右运动的速度稳定不变。

试求：

1）溢流阀最小调整压力Py为多少？

2）负载F=0时，泵的工作压力Pp是多少？

液压缸的回油腔压力P2为多少？

中国石油大学（北京）2005——2006学年第一学期

《液压传动与控制》期末考试试卷标准答案A（开卷）

一．选择题（30分，每题3分）

1．A或C；2．B，D，C；3．B；4．C，A，B；5.B，C，D；6．A，C，D；7．D；8．A；9．C,B；10．B

二、简答题（25分，每题5分）

1．比例阀的结构特点是由比例电磁铁与液压控制阀两部分组成，相当于在普通液压控制阀上装上比例电磁铁以代替原有的手调控制部分（2分）。

电磁铁接收输入的电信号，连续地或按比例地转换成力或位移。

液压控制阀受电磁铁输出的力或位移控制，连续地或按比例地控制油流的压力和流量（3分）。

2．不与执行机构发生直接联系，起到控制那个控制执行元件的阀的作用（2分）。

电磁换向阀功率小，而液动换向阀功率大，为了解决液动换向阀的换向问题，在其控制的油路必须接入一换向装置。

由于控制油路流量、压力均不大，因此选用电磁换向阀，这样将两种阀结合在一起，便组成了电、液动换向阀，在这里，电磁阀起先导作用，改变控制液流方向，以改变液动阀的位置（3分）。

３．进油节流调速回路、回油节流调速回路既有溢流损失，又有节流损失（2分）；旁路节流调速回路、容积节流调速回路只有节流损失（2分）；容积调速回路既无溢流损失，又无节流损失（1分）。

4．（前2分，后3分）

5．速度不随载荷变化。

（1分）

定子力平衡方程：

p1A1+p1A2-p2A-F=0

由于A1+A2=A

所以，p1-p2＝F/A

由于弹簧F较软，可认为一常数，所以，p1-p2＝常数。

节流阀

Q为一常数，也即执行元件的速度稳定，不受负载和泵出口压力的影响。

泵的流量与节流阀的流量自动适应，无溢流损失。

（4分）

三、（10分）

1阀：

减压阀，起减压作用

2阀：

三位四通电液动换向阀，起换向作用

3阀：

顺序阀，起背压作用

4阀：

溢流阀，起安全或溢流作用（4分）

如果没有3阀，系统无法工作，因为泵处于卸荷状态，不能给换向阀提供动力液。

（3分）

4阀：

10Mpa；1阀：

4Mpa；3阀：

6Mpa（3分）

四、（10分）

qB=SFZ

qB=πd2zS/4

s柱塞行程s=Dtg；Z柱塞个数；d柱塞直径；D柱塞分布园直径；斜盘倾角

qB=πd2zDtg/4（4分）

当=0时,qB=0,↑qB↑，所以，斜盘式轴向柱塞泵可通过改变斜盘的斜度来改变柱塞的行程作为变量泵.并且改变斜盘的方向可改变吸油和排油方向。

（2分）

恒功率变量机构时可使执行机构在空行程需用较低压力时获得大流量，行程速度加快；而在工作行程时，由于压力升高，泵的输出流量减少，行程速度转慢，这样符合许多机器的动作要求。

在变量过程中，泵的驱动功率几乎是恒定的，电机的效率得到充分发挥。

（3分）

（1）QBt=qBnB

qB=πd2zDtg/4

QBt＝0.0012（m3/s）（2分）

（2）QB=QBtv=0.00114（m3/s）（2分）

（3）N=pQB/vm

=13333（W）（2分）

五、（10分）当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等，则B点的压力为零，A点的压力也为零（不考虑油液流过减压阀的压力损失）。

这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置。

（5分）

当活塞停止运动后B点压力升高，一直升到减压阀的调整压力3Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯的开口很小。

而液压泵输出的油液（由于活塞停止运动）全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力4Mpa。

（5分）

六、（10分）

1）（5分）溢流阀的最小调整压力Py应根据系统最小负载及调速阀正常工作所需的最小压力差ΔP来确定。

列活塞受力平衡方程：

所以

2）（5分）回油路调速回路工作时，因为溢流阀处于常开状态，起定压作用，所以，当负载F=0时，泵的工作压力仍为溢流阀调定值，即

由活塞受力方程可知，当F=0时，液压缸回油腔压力P达最高值

中国石油大学（北京）2005——2006学年第一学期

《液压传动与控制》期末考试试卷标准答案B（开卷）

一．选择题（30分，每题3分）

2．B2．C,B；3．A；4．D；5.A，C，D；6．B，C，D；7．C，A，B；8．B；9．B，D，C；10．A或C；

二、简答题（25分，每题5分）

1．速度不随载荷变化。

（1分）

定子力平衡方程：

p1A1+p1A2-p2A-F=0

由于A1+A2=A

所以，p1-p2＝F/A

由于弹簧F较软，可认为一常数，所以，p1-p2＝常数。

节流阀

Q为一常数，也即执行元件的速度稳定，不受负载和泵出口压力的影响。

泵的流量与节流阀的流量自动适应，无溢流损失。

（4分）

pB

p

Q

ex=0

后

前

2．（前2分，后3分）

３．进油节流调速回路、回油节流调速回路既有溢流损失，又有节流损失（2分）；旁路节流调速回路、容积节流调速回路只有节流损失（2分）；容积调速回路既无溢流损失，又无节流损失（1分）。

4．不与执行机构发生直接联系，起到控制那个控制执行元件的阀的作用（2分）。

电磁换向阀功率小，而液动换向阀功率大，为了解决液动换向阀的换向问题，在其控制的油路必须接入一换向装置。

由于控制油路流量、压力均不大，因此选用电磁换向阀，这样将两种阀结合在一起，便组成了电、液动换向阀，在这里，电磁阀起先导作用，改变控制液流方向，以改变液动阀的位置（3分）。

5．比例阀的结构特点是由比例电磁铁与液压控制阀两部分组成，相当于在普通液压控制阀上装上比例电磁铁以代替原有的手调控制部分（2分）。

电磁铁接收输入的电信号，连续地或按比例地转换成力或位移。

液压控制阀受电磁铁输出的力或位移控制，连续地或按比例地控制油流的压力和流量（3分）。

三、（10分）

1阀：

减压阀，起减压作用

2阀：

三位四通电液动换向阀，起换向作用

3阀：

顺序阀，起背压作用

4阀：

溢流阀，起安全或溢流作用（4分）

如果没有3阀，系统无法工作，因为泵处于卸荷状态，不能给换向阀提供动力液。

（3分）

4阀：

10Mpa；1阀：

3Mpa；3阀：

5Mpa（3分）

四、（10分）

qB=SFZ

qB=πd2zS/4

s柱塞行程s=Dtg；Z柱塞个数；d柱塞直径；D柱塞分布园直径；斜盘倾角

qB=πd2zDtg/4（4分）

当=0时,qB=0,↑qB↑，所以，斜盘式轴向柱塞泵可通过改变斜盘的斜度来改变柱塞的行程作为变量泵.并且改变斜盘的方向可改变吸油和排油方向。

（2分）

恒功率变量机构时可使执行机构在空行程需用较低压力时获得大流量，行程速度加快；而在工作行程时，由于压力升高，泵的输出流量减少，行程速度转慢，这样符合许多机器的动作要求。

在变量过程中，泵的驱动功率几乎是恒定的，电机的效率得到充分发挥。

（3分）

（1）QBt=qBnB

qB=πd2zDtg/4

QBt＝0.0015（m3/s）（2分）

（2）QB=QBtv=0.00145（m3/s）（2分）

（3）N=pQB/vm

=17142（W）（2分）

五、（10分）当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等，则B点的压力为零，A点的压力也为零（不考虑油液流过减压阀的压力损失）。

这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置。

（5分）

当活塞停止运动后B点压力升高，一直升到减压阀的调整压力2Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯的开口很小。

而液压泵输出的油液（由于活塞停止运动）全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。

（5分）

六、（10分）

1）（5分）溢流阀的最小调整压力Py应根据系统最小负载及调速阀正常工作所需的最小压力差ΔP来确定。

列活塞受力平衡方程：

所以

2）（5分）回油路调速回路工作时，因为溢流阀处于常开状态，起定压作用，所以，当负载F=0时，泵的工作压力仍为溢流阀调定值，即

由活塞受力方程可知，当F=0时，液压缸回油腔压力P达最高值