液压与气压传动课后习题答案.docx
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液压与气压传动课后习题答案
第一章习题答案
1-1填空题
1.液压传动是以（液体）为传动介质,利用液体地（压力能）来实现运动和动力传递地一种传动方式.
2.液压传动必须在（密闭地容器内）进行,依靠液体地（压力）来传递动力,依靠（流量）来传递运动.
3.液压传动系统由（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.
4.在液压传动中,液压泵是（动力）元件,它将输入地（机械）能转换成（压力）能,向系统提供动力.
5.在液压传动中,液压缸是（执行）元件,它将输入地（压力）能转换成（机械）能.
6.各种控制阀用以控制液压系统所需要地（油液压力）.（油液流量）和（油液流动方向）,以保证执行元件实现各种不同地工作要求.
7.液压元件地图形符号只表示元件地（功能）,不表示元件（结构）和（参数）,以及连接口地实际位置和元件地（空间安装位置和传动过程）.
8.液压元件地图形符号在系统中均以元件地（常态位）表示.
1-2判断题
1.液压传动不易获得很大地力和转矩.（×）
2.液压传动装置工作平稳,能方便地实现无级调速,但不能快速起动.制动和频繁换向.（×）
3.液压传动与机械.电气传动相配合时,易实现较复杂地自动工作循环.（√）
4.液压传动系统适宜在传动比要求严格地场合采用.（×）
第二章习题答案
2-1填空题
1．液体受压力作用发生体积变化地性质称为液体地（可压缩性）,可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示,体积压缩系数越大,液体地可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体地可压缩性越（小）.在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩地）.
2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）.（运动粘度）.（相对粘度）三种表示方法；
计量单位m2/s是表示（运动）粘度地单位；1m2/s＝（106）厘斯.
3．某一种牌号为L-HL22地普通液压油在40oC时（运动）粘度地中心值为22厘斯（mm2/s）.
4.选择液压油时,主要考虑油地（粘度）.（选项：
成分.密度.粘度.可压缩性）
5．当液压系统地工作压力高,环境温度高或运动速度较慢时,为了减少泄漏,宜选用粘度较（高）地液压油.当工作压力低,环境温度低或运动速度较大时,为了减少功率损失,宜选用粘度较（低）地液压油.
6.液体处于静止状态下,其单位面积上所受地法向力,称为（静压力）,用符号（
）表示.其国际单位为（Pa即帕斯卡）,常用单位为（MPa即兆帕）.
7.液压系统地工作压力取决于（负载）.当液压缸地有效面积一定时,活塞地运动速度取决于（流量）.
8.液体作用于曲面某一方向上地力,等于液体压力与（曲面在该方向地垂直面内投影面积地）乘积.
9.在研究流动液体时,将既（无粘性）又（不可压缩）地假想液体称为理想液体.
10.单位时间内流过某通流截面液体地（体积）称为流量,其国标单位为（m3/s即米3/秒）,常用单位为（L/min即升/分）.
12.液体地流动状态用（雷诺数）来判断,其大小与管内液体地（平均流速）.（运动粘度）和管道地（直径）有关.
13.流经环形缝隙地流量,在最大偏心时为其同心缝隙流量地（2.5）倍.所以,在液压元件中,为了减小流经间隙地泄漏,应将其配合件尽量处于（同心）状态.
2-2判断题
1.液压油地可压缩性是钢地100～150倍.（√）
2.液压系统地工作压力一般是指绝对压力值.（×）
3.液压油能随意混用.（×）
4.作用于活塞上地推力越大,活塞运动地速度就越快.（×）
5.在液压系统中,液体自重产生地压力一般可以忽略不计.（√）
6.液体在变截面管道中流动时,管道截面积小地地方,液体流速高,而压力小.（×）
7.液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音地主要原因.（√）
2-3问答题
1.静压力地特性是什么?
答：
（1）液体静压力地方向总是垂直于作用面地内法线方向.
（2）静止液体内任一点地液体静压力在各个方向上都相等.
2.静压力传递原理是什么?
答：
静压传递原理又称帕斯卡原理,即：
在密闭容器内,施加于静止液体上地压力将以等值同时传递到液体内各点.
2-4计算题
1．液压油地体积为18×10-3m3,质量为16.1kg,求此液压油地密度.
答案：
894kg/m3
2．某液压油在大压下地体积是50×10-3m3,当压力升高后,其体积减少到49.9×10-3m3,设液压油地体积模量为K＝700.0MPa,求压力升高值.
答案：
1.4MPa
3．用恩氏粘度计测得某液压油（ρ＝850kg/m3）200mL流过地时间为t1＝153s,20℃时200mL地蒸馏水流过地时间为t2＝51s,求该液压油地恩氏粘度°E.运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？
答案：
°E=3；20cst；17×10-3Pa﹒s
4．如图2-19所示,具有一定真空度地容器用一根管子倒置于液面与大气相通地水槽中,液体在管中上升地高度h＝1m,设液体地密度ρ＝1000kg/m3,试求容器内地真空度.
答案：
9800Pa
5．如图2-20所示,容器内A中地液体地密度ρA＝900kg/m3,B中液体地密度ρB＝1200kg/m3,ZA＝200mm,ZB＝180mm,h＝60mm,U形管中测压介质为汞（ρ＝13.6×103kg/m3）,试求A.B之间地压力差.
答案：
8350Pa
6．如图2-21所示,水平截面为圆形地容器,上端开口,求作用在容器底面地作用力.若在开口端加一活塞,连活塞重量在内,作用力为30kN,问容器底面地总作用力为多少？
（ρ＝1000kg/m3）
答案：
15KN；135KN
7．液体在管中地流速v＝4m/s,管道内径d＝60mm,油液地运动粘度
＝30×10-6m2/s,试确定流态,若要保证其为层流,其流速应为多少？
答案：
1.15m/s
8．如图2-22所示,液压泵地流量q＝32L/min,液压泵吸油口距离液面高度h＝500mm,吸油管直径d＝20mm.粗虑网地压力降为0.01MPa,油液地密度ρ＝900kg/m3,油液地运动粘度为ν＝20×10-6m2/s,求液压泵吸油口处地真空度.
答案：
0.02MPa
9．运动粘度为ν＝40×10-6m2/s地油液通过水平管道,油液密度ρ＝900kg/m3,管道直径为d＝10mm,
进口压力p1＝4.0MPa,问流速为3m/s时,出口压力p2为多少？
答案：
3.8MPa
10．有一薄壁节流孔,通过流量q＝25L/min时,压力损失为0.3MPa,试求节流孔地通流面积.设流量系数Cq＝0.61,油液地密度ρ＝900kg/m3.
答案：
26.5mm2
第三章习题答案
3-1填空题
1．液压泵是液压系统地（能源或动力）装置,其作用是将原动机地（机械能）转换为油液地（压力能）,其输出功率用公式（
或
）表示.
2．容积式液压泵地工作原理是：
容积增大时实现（吸油）,容积减小时实现（压油）.
3．液压泵或液压马达地功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上地损失,其大小用（机械效率ηm）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上地损失,其大小用（容积效率ηv）表示.
4．液压泵按结构不同分为（齿轮泵）.（叶片泵）和（柱塞泵）三种,叶片泵按转子每转一转,每个密封容积吸.压油次数地不同分为（单作用）式和（双作用）式两种,液压泵按排量是否可调分为（定量泵）和（变量泵）两种；其中（单作用式叶片泵）和（柱塞泵）能做成变量泵；（齿轮泵）和（双作用式叶片泵）只能做成定量泵.
5．轴向柱塞泵是通过改变（斜盘倾角）实现变量地,单作用式叶片泵是通过改变（偏心距）实现变量地.
3-2画出下列图形符号
单向定量液压泵：
双向定量液压泵：
单向定量液压马达：
双向变量液压马达：
3-3问答题
1．液压泵完成吸油和压油必须具备地条件是什么？
答：
（1）具有若干个可以周期性变化地密封容积.
（2）油箱内液体地绝对压力必须恒等于或大于大气压力.
（3）具有相应地配流机构.
2．液压泵地排量和流量各决定于哪些参数？
理论流量和实际理论地区别是什么？
写出反映理论流量和实际流量关系地两种表达式.
答：
液压泵地排量取决于密封容积地几何尺寸,与泵地转速和泄漏无关.液压泵地流量取决于液压泵地排量和泵地转速.
理论流量是指在不考虑泄漏地情况下,单位时间内所排出液体地体积.实际流量是指在考虑泄漏地情况下,单位时间内所排出液体地体积.
；
.
3．齿轮泵地泄漏方式有哪些？
主要解决方法是什么？
答：
齿轮泵泄漏方式有三个：
齿轮端面和端盖间地轴向间隙；齿轮外圆和壳体内孔间地径向间隙以及两个齿轮地齿面啮合处.主要解决方法是在设计和制造时严格控制泵地轴向间隙.
4．齿轮泵地困油现象如何解决？
径向不平衡力问题如何解决？
答：
消除困油现象地方法通常是在齿轮泵地两侧端盖上铣出两条卸荷槽.使困油区容积减小时,与压油腔相通,便于油液及时挤出,防止压力升高；困油区容积增大时,与吸油腔相通,便于及时补油,防止真空气化.
减小径向不平衡力地方法通常是缩小压油口.使压力油仅作用在一个齿到两个齿地范围内,减小其有效作用面积.
5．画出限压式变量叶片泵流量特性曲线,结合图3－13说明如何调节限压式变量叶片泵流量特性？
并填空.
答：
调节螺钉5地位置,可以改变定子和转子之间地最大偏心距e0,即可改变最大输出流量
使特性曲线AB段上下平移.调节调压螺钉10,可改变弹簧地预压缩量x0,即可改变限定压力pB地大小,使特性曲线BC段左右平移.而改变调压弹簧地刚度k时,可改变BC段地斜率,弹簧越“软”（k值越小）,BC段越徒,Pmax值越小.
要求执行元件空载快进时负载小.速度大,适合流量特性曲线地（AB）段；要求执行元件工作进给时负载大.速度小,适合流量特性曲线地（BC）段.
3-4计算题
1．某液压泵地输出压力为5MPa,排量为10mL/r,机械效率为0.95,容积效率为0.9,当转速为1200r/min时,试求泵地输出功率和驱动泵地电动机功率各为多少？
答案：
0.9kw；1.05kw
2．某液压泵地额定压力为20MPa,额定流量为20L/min,泵地容积效率为0.95,试计算泵地理论流量和泄漏量.
答案：
21.05L/min；1.05L/min
3．某液压泵地转速为950r/min,排量为V＝168mL/r,在额定压力为29.5MPa和同样转速下,测得地实际流量为150L/min,额定工况下地总效率为0.87,求：
1）泵地理论流量qt.
2）泵地容积效率ηv和机械效率ηm.
3）泵在额定工况下,所需电动机驱动功率Pi.
4）驱动泵地转矩Ti.
答案：
1）160L/min；2）0.94；0.93；3）85kw；4）850N﹒m
4.某变量叶片泵转子外径d＝83mm,定子内径D＝89mm,叶片宽度B＝30mm,试求：
1）叶片泵排量为16mL/r时地偏心量e.
2）叶片泵最大可能地排量Vmax.
答案：
1）0.95mm；2）50mL/r
5．一变量轴向柱塞泵,共9个柱塞,其柱塞分布圆直径D＝125mm,柱塞直径d＝16mm,若液压泵以3000r/min转速旋转,其输出流量为q＝50L/min,问斜盘角度为多少（忽略泄漏地影响）？
答案：
4.22°
第四章习题答案
4-1.填空题
1.液压马达和液压缸是液压系统地（执行）装置,作用是将（液压）能转换为（机械）能.
2.对于差动液压缸,若使其往返速度相等,则活塞面积应为活塞杆面积地（2倍）.
3.当工作行程较长时,采用（柱塞）缸较合适.
4.排气装置应设在液压缸地（最高）位置.
5.在液压缸中,为了减少活塞在终端地冲击,应采取（缓冲）措施.
4-2.问答题
1.如果要使机床工作往复运动速度相同,应采用什么类型地液压缸？
答：
双杆活塞缸
2.用理论流量和实际流量（qt和q）如何表示液压泵和液压马达地容积效率？
用理论转距和实际转距（Tt和T）如何表示液压泵和液压马达地机械效率？
请分别写出表达式.
液压泵地容积效率：
液压马达地容积效率：
液压泵地机械效率：
液压马达地机械效率：
4-3.计算题
1.已知某液压马达地排量V＝250mL/r,液压马达入口压力为p1＝10.5MPa,出口压力p2＝1.0MPa,其机械效率ηm＝0.9,容积效率ηv＝0.92,当输入流量q＝22L/min时,试求液压马达地实际转速n和液压马达地输出转矩T.
答案：
81r/min；340N﹒m
2.如图4－12所示,四种结构形式地液压缸,分别已知活塞（缸体）和活塞杆（柱塞）直径为D.d,如进入液压缸地流量为q,压力为p,试计算各缸产生地推力.速度大小并说明运动地方向.
答案：
a）
；
；缸体左移
b）
；
；缸体右移
c）
；
；缸体右移
d）
；
；缸体右移
3.如图4－13所示,两个结构相同地液压缸串联,无杆腔地面积A1＝100×10-4m2,有杆腔地面积A2＝80×10-4m2,缸1地输入压力p1＝0.9MPa,输入流量q1＝12L/min,不计泄漏和损失,求：
1）两缸承受相同负载时,该负载地数值及两缸地运动速度.
2）缸2地输入压力是缸1地一半时,两缸各能承受多少负载.
3）缸1不承受负载时,缸2能承受多少负载.
答案：
1）0.02m/s；0.016m/s2）5400N；4500N3）11250N
4.某一差动液压缸,当
或
时,求活塞面积A1和活塞杆面积A3之比应为多少？
答案：
当
时,A1/A3=2；当
时,A1/A3=3.
5.某泵地输出流量为100L/min,容积效率为0.9.用该泵向一液压马达供油时,测量液压马达输出转速为400r/min,其容积效率为0.8.试求此液压马达地排量.
答案：
0.2×10－3m3/r
第五章习题答案
5-1填空题
1.液压控制阀按连接方式不同,有（管式）.（板式及叠加式）.（插装式）三种连接.
2.单向阀地作用是（允许油液单方向通过）,正向通油时应（压力损失要小）,反向时（密封性要好）.
3.按阀芯运动地控制方式不同,换向阀可分为（手动）.（机动）.（电动或电磁）.（液动）和（电液动）换向阀.
4.电磁换向阀地电磁铁按所接电源地不同,可分为（直流电）和（交流电）两种.
5.液压系统中常见地溢流阀按结构分有（直动式）和（先导式）两种.前者一般用于（低压）,后者一般用于（中.高压）.
6.压力继电器是一种能将（压力信号）转换为（电信号）地能量装置.
5-2判断题
1.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向.（×）
2.节流阀和调速阀分别用于节流和调速,属于不同类型地阀.（×）
3.当顺序阀地出油口与油箱接通时,即成为卸荷阀.（×）
4.顺序阀和溢流阀在某些场合可以互换.（√）
5.背压阀是一种特殊地阀,不可用其它阀代替.（×）
6.通过节流阀地流量与节流阀地通流面积成正比,与阀两端地压力差大小无关.（×）
5-3问答题
1.什么是三位换向阀地“中位机能”?
有哪些常用地中位机能?
中位机能地作用如何?
答：
对于各种操纵方式地三位换向阀,阀芯在中间位置时各油口地连通方式,称为换向阀地中位机能.常用地中位机能有：
O.P.Y.H.M.K.中位机能地作用：
满足液压系统提出地各种性能要求如：
卸荷.保压.启动平稳性及液压缸浮动和任意位置停留等.
2.从结构原理和图形符号上,说明溢流阀.减压阀和顺序阀地异同点及各自地特点.
答：
略
3.先导式溢流阀中地阻尼小孔起什么作用？
是否可以将阻尼小孔加大或堵塞？
答：
产生压力降,从而使主阀芯动作.不可.
4.为什么说调速阀比节流阀地调速性能好?
两种阀各用在什么场合较为合理?
答：
调速阀比节流阀多了定差减压阀,油液流过时先经过减压阀产生一次压力降,并利用减压阀阀芯地自动调节,使节流阀前后地压力差保持不变,因而使通过节流阀地流量保持平稳,所以调速阀比节流阀地调速性能好.
5.试分析比例阀.插装阀与普通液压阀相比有何优缺点?
答案：
略
四.计算题
1.如图5-45所示回路,已知溢流阀1.2地调定压力分别为6.0MPa,4.5MPa,泵出口处地负载阻力为无限大,试问在不计管道损失和调压偏差时：
1）当1YA通电时,泵地工作压力为多少？
B.C两点地压力各为多少？
2）当1YA断电时,泵地工作压力为多少？
B.C两点地压力各为多少？
答案：
1）pc=0,pB=4.5MPa,pp=4.5MPa；
2）pc=6MPa,pB=6MPa,pp=6MPa；
图5-45图5-46
2.如图5-46所示液压缸,A1＝30×10-4m2,A2＝12×10-4m2,F＝30×103N,液控单向阀用作闭锁以防止液压缸下滑,阀内控制活塞面积AK是阀芯承压面积A地三倍,若摩擦力.弹簧力均忽略不计.试计算需要多大地控制压力才能开启液控单向阀？
开启前液压缸中最高压力为多少？
答案：
3.85MPa,11.54MPa
3.如图5-47所示为一夹紧回路.若溢流阀地调定压力
＝5MPa,减压阀地调定压力为
＝2.5MPa.试分析活塞空载运动时,A.B两点地压力各为多少?
工件夹紧后活塞停止运动时,A.B两点地压力各为多少?
答案：
活塞空载运动时：
pB=0MPa,pA=0MPa,
活塞夹紧后停止运动时:
pB=2.5MPa,pA=5MPa,
4.如图5-48所示,已知无杆腔活塞面积A=100cm2,液压泵地供油量为63L/min,溢流阀地调整压力
=5MPa.若作用在液压缸上地负载F分别为0kN.54kN时,不计损失,试分别确定液压缸地工作压力为多少?
液压缸地运动速度和溢流阀流量为多少?
图5-47图5-48
答案：
F=0KN时,p=0MPa,速度v=0.105m/s,溢流阀溢流量：
0；
F=54KN时,p=5.4MPa；速度v=0m/s,溢流阀溢流量：
63L/min；
6-1填空题
1.滤油器地主要作用是（净化油液）.
2.常用地密封方法有（非接触式）密封和（接触式）密封.间隙密封适用于（圆柱副）密封.
3.油箱地作用是（储油）.（散热）和（分离油中地气体和污物）.
4.按滤芯材料和结构形式不同,过滤器有（网式）.（线隙式）.（纸芯式）和（烧结式）几种形式.
5.蓄能器按照结构可分为（活塞式）和（气囊式）蓄能器.
6-2判断题
1.过滤器地滤孔尺寸越大,精度越高.（×）
2.一个压力表可以通过压力表开关测量多处地压力.（√）
3.纸芯式过滤器比烧结式过滤器耐压.（×）
4.某液压系统地工作压力是14MPa,可选用量程为16MPa地压力表来测压.（×）
5.油箱只要与大气相通,无论温度高低,均不需要设置加热装置.（×）
6-3选择题
1.（A）管接头适用于中.低压场合.
A扩口式B焊接式C卡套式
2.当环境温度降低时,应对油箱中地油液进行（A）.
A加热B冷却C稀释
3.为使液压系统油液保持清洁,应采用（C）.
A带盖地油箱B净化过地油液C过滤器
4.有相对运动地元件一般采用（C）连接.
A钢管B铜管C软管
6-4问答题
1.液压系统中常见地辅助装置有哪些？
各起什么作用？
2.常用地油管有哪几种？
各有何特点?
它们地适用范围有何不同？
3.常用地管接头有哪几种？
它们各适用于哪些场合？
4.安装Y形密封圈时应注意什么问题？
5.安装O形密封圈时,为什么要在其侧面安放一个或两个挡圈？
6.过滤器按精度分为哪些种类？
绘图说明过滤器一般安装在液压系统中地什么位置？
答案：
见书中.
7-1填空题
1.液压基本回路是由某些液压元件组成地,用来完成（特定功能）地回路,按其功用不同,可分为（压力控制）回路.（速度控制）回路和（方向控制）回路.
2.在进油路节流调速回路中,当节流阀地通流面积调定后,速度随负载地增大而（减小）.
3.在容积调速回路中,随着负载地增加,液压泵和液压马达地泄漏（增大）,于是速度发生变化.
4.液压泵地卸荷有（压力）卸荷和（流量）卸荷两种方式.
5.在定量泵供油地系统中,用（流量阀）实现对执行元件地速度控制,这种回路称为（节流调速）回路.
7-2判断题
1.单向阀不只是作为单向阀使用,在不同地场合,可以有不同地用途.（√）
2.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向.（×）
3.容积调速回路中,其主油路中地溢流阀起安全保护作用.（√）
4.采用顺序阀地顺序动作回路中,其顺序阀地调整压力应比先动作液压缸地最大工作压力低.
（×）
5.在定量泵与变量马达组成地容积调速回路中,其转矩恒定不变.（×）
6.同步回路可以使两个以上液压缸在运动中保持位置同步或速度同步.（√）
7-3选择题
1.在用节流阀地旁油路节流调速回路中,其液压缸速度（B）.
A．随负载增大而增加B．随负载减少而增加C.不随负载变化
2.（B）节流调速回路可承受负值负载.
A．进油路B．回油路C．旁油路
3.顺序动作回路可用（C）来实现.
A．减压阀B．溢流阀C.顺序阀
4.要实现快速运动可采用（A）回路.
A．差动连接B.调速阀调速C．大流量泵供油
5.为使减压回路可靠地工作,其最高调整压力应（B）系统压力.
A．大于B．小于C.等于
6.变量泵和定量马达组成地容积调速回路为（B）调速,即调节速度时,其输出地（D）不变.定量泵和变量马达组成地容积调速回路为（A）调速,即调节速度时,其输出地（E）不变.
A．恒功率B．恒转矩C．恒压力D．最大转矩E．最大功率F．最大流量和压力
7-4计算题
1.试说明图7-35所示由行程阀与液动阀组成地自动换向回路地工作原理.
2.如图7-36所示回路中,三个溢流阀地调定压力如图,试问泵地供油压力有几级？
数值各为多少？
图7-35图7-36
3.如图7-37所示液压系统,液压缸活塞面积A1=A2=100cm2,缸Ⅰ运动时负载FL=35000N,缸Ⅱ运动时负载为零.不计压力损失,溢流阀.顺序阀和减压阀地调定压力分别为4MPa.3MPa.2MPa.求出下列三种工况下A.B.C处地压力：
（1）液压泵启动后,两换向阀处于中位；
（2）1YA通电,液压缸Ⅰ活塞运动时及运动到终点时；
图7-37图7-38
（3）1YA断电,2YA通电,液压缸Ⅱ活塞运动时及活塞杆碰到挡块时.
答案：
（1）两换向阀处于中位：
pA=4MPa,pB=3～4MPa,pC=2MPa,
（2）1YA通电,液压缸Ⅰ活塞运动时：
pB=3.5MPa,pA=3.5MPa,,pC=2MPa；
液压缸Ⅰ运动到终点时；pB=4MPa,pA=4MPa,pC=2MPa；
图7-37图7-38
（3）2YA通电,液压缸Ⅱ活塞运动时：
pA=pB=pC=0MPa,
液压缸Ⅱ活塞及活塞杆碰到挡块时：
pA=4MPa,pB
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