液压例题及答案.docx
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液压例题及答案
一、填空题
1、液压传动就是指在密封容积内,利用液体的压力能来传递动力和运动的一种传动方式。
2、液压油的粘度随液压油的温度和压力而变,当压力增大时,液压油粘度增大;当液压油温度升高时,液压油的粘度下降。
3、根据度量基准的不同,液体的压力分为绝对压力和相对压力两种,大多数表测得的压力是相对压力。
4、液压泵按结构分齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三种,它们是利用密封容积的变化来进行工作的,所以称为容积泵。
5、一般的外啮合齿轮泵的进油口大,出油口小,这主要是为了解决外啮合齿轮泵的径向力不平衡问题。
6、常见的密封方法有间隙密封、活塞环密封、密封圈密封三种。
7、斜盘式轴向柱塞泵的缸体、柱塞、斜盘、配油盘中随输入轴一起转动的为缸体、柱塞。
8、在结构上所有液压阀都是由阀体、阀芯和驱动阀芯动作的元部件等组成。
9、所有的液压阀都是通过控制阀体和阀芯的相对运动而实现控制目的的。
10、液压控制阀按其用途来分可分为____方向阀___、压力阀、__流量阀__。
11、调速阀是由___节流阀__和__定差式减压阀(差压式减压阀)_构成的一种组合阀。
12、液压油的粘度的表示方法有___绝对粘度___、运动粘度和_____相对粘度___。
13、液压油的牌号是采用在40℃温度时的运动粘度的平均值来标号的。
14、液压缸的结构主要包括缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置、排气装置等五部分组成。
15、根据改变流量方式的不同,液压系统的调速方法可以分为三种:
节流调速、容积调速、容积节流调速。
二、简答题
1、液压传动系统一般由几部分组成?
各部分起什么作用?
答:
液压传动系统一般由五部分组成:
动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件、工作介质。
(1)动力元件:
动力元件指液压泵,它是将原动机的机械能转换成为液压能的装置,其作用是为液压系统提供压力油,是液压系统的动力源;
(2)液压执行元件:
液压执行元件指液压缸或液压马达,是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在压力油的推动下输出力和速度(或转矩和转速),以驱动工作机构;
(3)控制调节元件:
它包括各种阀类元件,其作用是用来控制液压系统中油液流动方向、压力和流量,以保证液压执行元件和工作机构完成指定工作;
(4)辅助元件:
辅助元件如油箱、油管、滤油器等,它们对保证液压系统正常工作有着重要的作用;
(5)工作介质:
工作介质指传动液体,通常被称为液压油。
在液压系统中,液压油液用来传递动力和信号,并且起到润滑、冷却和防锈等作用。
2、液压泵正常工作的基本条件是什么?
液压泵在液压系统中的工作压力取决于什么?
答:
1.液压泵必须具有一个或若干个可以周期性变化的密封空间,即液压泵是靠密封空间的容积变化来工作的。
2.油箱内液体的绝对压力必须等于或大于大气压力,这是液压泵能够吸入油液的外部条件。
为保证液压泵正常吸油,油箱必须与大气相通,或采用密闭的充压油箱。
3.液压泵必须具有相应的配流装置。
它保证密封空间由小变大时只与吸油管相通,密封空间由大变小时只与压油管相通。
液压泵在液压系统中的工作压力取决于系统中阻止液体流动的阻力,一般指的是负载。
3、外啮合齿轮泵的困油现象及解决措施。
答:
外啮合齿轮泵要平稳地工作,齿轮啮合的重合度必须大于1,即有两对轮齿同时啮合的时候,因此,就有一部分油液困在两对轮齿所形成的封闭油腔之内。
这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减小,以后又逐渐增大。
封闭容积减小会使被困油液受挤压而产生高压,并从缝隙中流出,导致油液发热,轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用;封闭容积的增大又会造成局部真空,使溶于油液中的气体分离出来,产生气穴,这就是齿轮泵的困油现象。
解决措施:
通常是在两端盖板上开两个卸荷槽(或与齿轮端面相接触的零件上开两个卸荷槽),使封闭容积减小时通过一边的卸荷槽与压油腔相通,封闭容积增大时通过另一边的卸荷槽与吸油腔相通。
两卸荷槽的间距必须确保在任何时候都不使吸油腔和压油腔相通。
三、分析题
1、某液压系统,泵的排量q=10mL/r,电机转速n=1200rpm,泵的输出压力p=5Mpa泵容积效率ηv=0.92,总效率η=0.84,求:
1)泵的理论流量;2)泵的实际流量;
3)泵的输出功率;4)驱动电机功率。
1)泵的理论流量:
qt=v.n.10-3=10×1200×10-3=12L/min
2)泵的实际流量:
q=qt.ηv=12×0.92=11.04L/min
3)泵的输出功率:
4)驱动电机功率:
四、应用题
1、说明处理一般液压故障的步骤。
(10分)
答:
首先到现场观察故障现象,了解故障产生原因,故障产生前后设备运转状况,查清故障是在什么条件下产生的,并摸清与故障有关的其他因素以及故障的特点等。
1.初步分析判断。
分析判断时首先应注意到外界因素对系统的影响,在查明确实不是外界原因引起故障的情况下,再集中注意力在系统内部查找原因。
其次是,分析判断时,一定要把机械、电气、液压3个方面联系在一起考虑,不能单纯只考虑液压系统;要分清故障是偶然发生的还是必然发生的。
2.列出可能的故障原因表。
根据了解、询问、核实、检查所得到的资料列出可能的故障原因表。
3.仔细检查。
根据所列故障原因表,先选择经简单检查核实或修理即可使设备恢复正常工作状态的项目,即采取先易后难的原则,排出检查顺序,以便在最短的时间内完成检查工作。
4.找出结论。
根据检查结果确定故障部位。
5.验证结论。
在实际工作中往往没有适当的试验装置来进行验证,这时只好以更换泵、马达、阀等元件总成来作为排除故障的有效手段。
对故障处理完毕后,应认真地进行定性、定量分析总结,从而提高处理故障的能力,防止以后同类故障的再次发生。
六、综合题;下图为双泵供油快速运动回路原理图和液压缸动作循环图。
1、指出各元件的名称;2、写出液压缸在静止、快进、工进和快退时油流过程。
答:
1-油箱,2-过滤器,3-双联泵,4-卸荷阀(外控外泄式顺序阀),5-三位四通电磁换向阀,6-单杆活塞式液压缸,7-溢流阀,8和9-单向阀。
一、液压缸在静止时油流过程:
1
2
3(左)
4
1
3(右)
9
7
1
二、液压缸在快进时油流过程:
1.进油:
1
2
3(左)
8
5(左)
6无杆腔
3(右)
9
2.回油:
6有杆腔
5(左)
1
三、液压缸在工进时油流过程:
1.进油:
1
2
3(左)
4
1
3(右)
9
5(左)
6无杆腔
2.回油:
6有杆腔
5(左)
1
四、液压缸在快退时油流过程:
1.进油:
1
2
3(左)
8
5(右)
6有杆腔
3(右)
9
2.回油:
6无杆腔
5(右)
1
1、液压传动系统的压力主要取决于负载,执行元件的速度取决于进入它的液体的流量。
2、液压泵的效率主要包括容积效率和机械效率,前者反映了泄漏的大小,影响实际流量,后者反映了摩擦损失,影响驱动泵所需的转速。
3、压力继电器是将压力信号转换为电信号的转换装置。
4、液压控制阀是液压系统的__控制元件。
根据用途和工作特点不同,控制阀主要可分为压力阀、方向阀、和流量阀三大类。
5、对同一定量泵,如果输出压力小于额定压力且不为零,转速不变,试比较(A)实际流量,(B)理论流量,(C)额定流量三者存在数值上的关系:
A
6、液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五个部分组成。
7、.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。
8、液体在管道中存在两种流动状态,层流时粘性力起主导作用,紊流时惯性力起主导作用,液体的流动状态可用雷诺数来判断。
9、变量泵中,叶片式但作用叶片泵是通过改变偏心距实现排量的改变,轴向柱塞泵是通过改变斜盘倾角实现排量改变。
二、判断题(10分,每题1分)
1、齿轮泵可以通过改变转速改变流量,故属于变量泵。
(F)
2、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。
(F)
3、滑阀为间隙密封,锥阀为线密封,后者密封性能好。
(T)
4、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。
(T)
5、溢流阀是通过阀口的溢流量来实现调压、稳压的一种压力控制阀。
(T)
6、减压阀输入端压力小于其调定压力时,输出端压力为调定压力。
(F)
7、先导式溢流阀因为其结构复杂,调节系统压力时不稳定。
(F)
8、液压马达是将机械能转化为液压能的元件。
(F)
9、由于橡胶管容易老化,故液压系统中管路不得采用。
(F)
10、相同的制造精度下,柱塞泵的容积效率最差。
(F)
三、选择题(20分,每空2分)
1、溢流阀作安全阀使用时,系统正常工作时其阀芯处于(B)状态
A全开B全关C半开半关D不一定
2、高压系统宜采用(B)泵。
A外啮合齿轮B轴向柱塞C叶片D内啮合齿轮
3、选择液压油时,主要考虑油液的(C)。
A密度B成分C黏度D颜色
4、如下绝对压力关系表达式是正确的(C)。
A.大气压-相对压力B.大气压-表压力
C.大气压+相对压力D.相对压力-大气压
5、液压系统为防止液压冲击需设置(A)回路。
A泄压B增压C减压D锁紧
6、调速阀由(B)与节流阀串联组成。
A减压阀B定差减压阀C溢流阀D差压式溢流阀
7、液压系统中泵输出压力3Mp,阀门调定压力:
溢流阀调5Mp,减压阀4Mp,减压阀输出端压力为(A)
A3MpB4MpC5MpD0Mp
8、伯努利方程为(B)在流体力学中的应用。
A体积不变定理B能量守恒定律C质量守恒定律D动量守恒定律
9、下列选项那个不属于油箱的功能(B)。
A储存工作介质B储存压力能C分离油液中的空气D散热
10、单杆式液压缸有杆腔进油一般用于(C)。
A快进B工进C快退D停止运动
四、分析题(16分,每题8分)
1、右图中ABCD各元件的名称?
各起什么作用?
答:
A溢流阀维持系统压力安全B顺序阀:
控制液压缸的运动顺序
C调速阀:
调节左侧液压缸的速度D单向阀:
右侧液压缸前进时经过调速
阀,后退时经过单向阀,实现快退。
2、分析右图压力分级调压回路;
该回路能够实现多少压力级?
每个压力级的压力值是多少?
答:
1)该回路有8个压力级
2)分别为:
0,0.5,1.0,1.5,
2,2.5,3,3.5
五、计算题(30分,每题10分)
1.液马达的排量为250ml/r,进口压力为10MPa,出口压力为0.5MPa,总效率η=0.9,马达的容积效率为0.92,若输入流量为20L/min;
试求:
(1)实际输出扭矩;
(2)实际输出转速。
解:
1)机械效率:
η机械=η/η容积
输出扭矩:
T=pvη机械/2π
=(10-0.5)MPa*250ml*(0.9/0.92)/(2*3.14)
=370N*m
2)输出转速:
n=q*η容积/V
=20L/min*0.92/250ml/r
=74.6=75r/min
2、单杆液压缸采用差动连接,运动速度要求:
1)2)
分别求两种情况下活塞面积和活塞杆面积之比为多少?
解:
快进连接方式差动连接,速度:
v快进=4q/πd2
快退有杆腔进油,速度:
v快退=4q/π(D2-d2)
1)活塞面积和活塞杆面积之比为:
5:
2
2)活塞面积和活塞杆面积之比为4:
1
3、右图回路中,液压缸面积A=100cm2,溢流阀调定压力4MPa,减压阀调定压力2MPa,
不计管路压力损失,
1)泵压力大于溢流阀调定压力,缸处于夹紧状态,
求A、B、C三点的压力。
2)泵压力为4.5MPa,求活塞能够产生的推力。
3)活塞做空载运动,求A、B、C三点的压力。
解:
1)A=2MPa;B=4MPa;C=2MPa
2)F=pxA=4MPa*100cm2
=40KN
3)A=B=C=0Mpa
一、填空题
1.液压传动主要以液体的压力能进行工作。
对于结构及尺寸确定的液压系统,其执行元件的工作压力决定于工作负载,执行元件的速度决定于流量。
2.液体受压力作用而发生体积缩小的性质称为液体的可压缩性,当液压油中混有空气时,其抗压缩能力将降低。
3.限压式变量叶片泵是利用工作压力的反馈作用实现的,它具有内反馈和外反馈 两种形式。
当其出口压力超过泵的限度压力,输出流量将显著地减少(降低)。
4.液体的粘度通常有三种不同的表示方法,它们是动力粘度
,_运动粘度
____, 相对粘度。
温度对粘度的影响,温度升高,粘度下降,粘度指数高,说明粘度随温度变化小,其粘温特性好。
压力对粘度的影响,气泡对粘度的影响。
5、液力传动是主要利用液体动能或位能的传动;液压传动是主要利用液体 压力 能的传动。
6、液体在管道中流动由于存在液阻,就必须多消耗一部分能量克服前进道路上的阻力,这种能量消耗称为 压力 损失;液流在等断面直管中流动时,由于具有粘性,各质点间的运动速度不同,液体分子间及液体与管壁之间产生摩擦力,为了克服这些阻力,产生的损失称之为 沿程压力 损失。
液体在流动中,由于遇到局部障碍而产生的阻力损失称为 局部压力 损失。
沿程压力损失:
,
7、对于泵来说流量是变量,不同的泵,其(排)量不同,但选定适当的转速,可获得相等的_流___量。
8、实际工作时,溢流阀开口的大小是通过 [压力] 的变化来自动调整的。
9、轴向柱塞泵主要有驱动轴、斜盘、柱塞、缸体和配油盘五大部分组成,改变__斜盘的倾角___,可以改变泵的排量。
10、马达是_执行___元件,输入的是压力油,输出的是__转矩___和__转速___。
11、减压阀是利用液流通过_缝隙___产生压降的原理,使出口压力低于进口压力,并使出口压力保持基本不变的压力控制阀。
二、判断题
1.(×)连续性方程是能量守定律在流体力学中的一种表达形式。
2.(×)绝对压力是以绝对真空为基准的压力,用压力表测得的压力数值就是绝对压力。
3.(×)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理论流量,它等于排量、转速和泵的容积效率三者之乘积。
4.(×)先导式溢流阀的调压弹簧是主阀芯上的弹簧。
5.(√)调速阀是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。
6.(√)轴向柱塞泵是通过调节斜盘来调节泵的排量。
7、(×)在液压传动系统中,为了实现机床工作台的往复运动速度一样,采用单出杆活塞式液压缸。
8、(√)三位换向阀的阀芯未受操纵时,其所处位置上各油口的连通方式就是它的滑阀机能。
9( × )与机械传动相比,液压传动的优点是可以得到严格的传动比。
10( × )对同一定量泵,如果输出压力小于额定压力且不为零,转速不变,则实际流量小于额定流量。
11( × )齿轮泵多用于高压系统,柱塞泵多用于中压系统,叶片泵多用于低压系统。
12( × )减压阀的主要作用是使出口压力低于进口压力且保证进口压力稳定。
13( √ )换向阀是通过改变阀芯在阀体内的相对位置来实现换向作用的。
14( × )在某一液压设备中需要一个完成很长工作行程的液压缸,宜采用双杆式液压缸。
15( × )不考虑泄漏的情况下,根据液压泵的几何尺寸计算而得到的排量称为理论流量。
三、选择题(每小题1.5分,共15分)
1、液压泵能实现吸油和压油,是由于泵的[c]变化。
a、动能;b、压力能;c、密封容积;d、流动方向
2、用定量泵和变量马达的容积调速方式,又称为[d]调速。
a、 开式油路b、闭式油路c、恒转矩回路d、恒功率回路
3、外圆磨床液压系统因为采用了[c]换向回路,从而使工作台运动获得了良好的换向性能,提高了换向精度。
a、 压力控制制动;b、时间控制制动;c、行程控制制动;d、电气控制制动
4、在变量泵的出口处与系统并联一溢流阀,其作用是[c]。
a、 溢流;b、稳压;c、安全;d、调压。
5、液压油[d]常常是液压系统发生故障的主要原因。
a、温升过高;b、粘度太小;c、粘度太大;d、受到污染。
6、双作用叶片泵从转子__b__平衡考虑,叶片数应选__c__;单作用叶片泵的叶片数常选__d___,以使流量均匀。
(a)轴向力、(b)径向力;(c)偶数;(d)奇数。
7、___a___叶片泵运转时,存在不平衡的径向力;_b_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。
8、对于斜盘式(直轴式)轴向柱塞泵,其流量脉动程度随柱塞数增加而__b__,__c___柱塞数的柱塞泵的流量脉动程度远小于具有相邻_d_柱塞数的柱塞泵的脉动程度。
(a)上升;(b)下降。
(c)奇数;(d)偶数。
9、液压泵的理论输入功率___a__它的实际输出功率;液压马达的理论输出功率b其输入功率。
(a)大于;(b)等于;(c)小于。
10、溢流阀在执行工作的时候,阀口是__a__的,液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。
(a)常开;(b)常闭。
四、简答题(每小题5分,共20分)
1、 图中定量泵的输出流量q、P为一定值,若改变泵出口处节流阀的开口大小,问活塞运动速度会不会发生变化?
流过a、b、c三点处的流量各是多少?
答:
活塞运动速度不会发生变化。
因为液压泵输出的流量为定值,进入液压缸的流量保持不变。
a.c处的流量为:
q. b处的流量为:
2、简单说明液压传动系统的组成。
答:
动力装置。
是把机械能转换为液体压力能的装置。
执行元件。
是将液体的压力能转换为机械能的装置。
控制调节元件。
是指控制或调节系统压力、流量、方向的元件。
辅助元件。
是在系统中起散热、贮油、蓄能、连接、过滤、测压等等作用的元件。
工作介质。
在系统中起传递运动、动力及信号的作用。
3、简述伯努利方程的物理意义。
答:
其物理意义是:
在密闭的管道中作恒定流量的理想液体具有三种形式的能量(动能、位能、压力能),在沿管道流动的过程中,三种能量之间可以相互转化,但是在管道任一断面处三种能量总和是一常量。
4、试述液压泵工作的必要条件。
答:
1)必须具有密闭容积。
2)密闭容积要能交替变化。
3)吸油腔和压油腔要互相隔开,并且有良好的密封性。
5、为什么说先导式溢流阀的定压精度比直动式溢流阀高?
答:
先导式溢流阀将控制压力的流量与主油路分开,从而减少了弹簧力变化以及液动力等对所控制压力的干扰。
五、作图题(共5分)
请绘制进、回油路节流调速的液压回路原理图。
六、计算题(共20分)
1、 (6分)如下图所示的液压系统中,液压泵的铭牌参数为q=18L/min,
=6.3MPa,设活塞直径D=90mm,活塞杆直径d=60mm,在不计压力损失且F=28000N时,试在各图示情况下压力表的指示压力。
解:
a)P1=4.4×106Pa、b)P1=5.5×106Pa、c)P1=0
2、(14分)如下图所示的液压回路,限压式变量叶片泵调定后的流量压力特性曲线如图所示,调速阀的调定流量为3L/min,液压缸两腔的有效面积A1=2A2=60cm2,不计管路损失。
试求:
(1)液压泵的工作压力
;
(2)当负载F=0N和F=10000N时的小腔压力
2;(3)设液压泵的总效率为0.8,求液压系统的总效率。
解:
(1)v=q2/A2=3*1000/30=100cm/min;
q1=vA1=100*60=6000cm/min=6L/min
由此,从图中可知:
p1=3.3MP;
(2)F=0,
P1A1`=P2A2
P2=P1A1/A2=3.3*2=6.6.MP;
F=10000N,
P2=(P1A1-F)/A2=(3.3*106*60*10-4-10000)/30*10-4=3.267MP
3)泵的输出功率:
Po=P1xq1=3.3x10-6x6x10-3/60=330(w)
损耗的功率:
Pc=P2xq2=3.267x10-6x3x10-3/60=163(w)
有用功率:
Pe=330-163=167(w)
除泵以外,系统的效率:
=167/330=0.51.系统的总效率:
=0.51x0.8=0.41
一、问答及名词解释
1.液压泵出口处的油液压力是由那个液压元件决定的。
答:
溢流阀。
2.简述液压系统卸荷的意义。
答:
使液压泵在接近零压的工况下运转,以减少功率损失和系统发热,延长液压泵和原动机的使用寿命。
3.工作介质污染。
答:
液压系统在制造、储存、运输、安装、使用和维修中,由残留物、侵入物和生成物引起的污染。
4.粘度。
答:
用来描述粘性的物理量,常用的液体粘度表示方法有三种,即动力粘度、运动粘度和相对粘度。
5.层流。
答:
层流:
液体质点的运动时互不干扰,液体的流动呈线性或层状,且平行于管道轴线。
液体流速较低,液体质点受粘性力的约束,不能随意运动,粘性力起主导作用。
6.紊流。
答:
紊流:
液体质点的运动杂乱无章,沿管道流动时,除平行与管道轴线的运动外,还存在剧烈的横向运动,液体质点在流动中互相干扰。
液体流速较高,惯性力起主导作用。
7.雷诺数。
答:
雷诺数:
用于表明液体流动状态的参数。
8.蓄能器有哪些功能?
试画图说明。
答:
储存和释放液体压力。
(图略)
9.若把先导式溢流阀的远程控制口作泄漏口接回油箱,这时系统会产生什么现象?
为什么?
答:
主阀心上端压力接近于零,阀口开得最大,这时系统的油液在很低的压力下通过主阀口流回油箱,实现卸荷作用。
10.如图所示,各液压缸完全相同,负载F2>F1。
已知节流阀能调节液压缸速度并不计压力损失。
试判断在图a和图b的两个液压回路中,哪个液压缸先动?
哪个液压缸速度快?
答:
a)A先动,b)中A、B快
二、填空题
1.从功率利用率的角度看,进口节流阀式节流调速回路不宜用在________________的场合。
2.同一节流阀放在进口可使油缸得到比出口____________的速度。
3.间隙密封的特点是:
_______、________、______,但对零件的加工要求____,且难以______,故只适用于:
____、______的快速缸中。
4.液压传动和气压传动统称为__________。
答:
1.负载变化范围大的
2.更低的速度
3.结构简单、摩擦力小、耐用,高,完全消除泄漏,低压、小直径
4.流体传动
1.液压传动是以(压力)能来传递和转换能量的。
2.液压系统由能源装置、执行元件、辅助元件、(控制元件)和(工作介质)五部分组成。
3.在密闭系统中,由外力作用所产生的压力(能等值地传递到液体内部各点),这就是静压力传递原理。
4.液压油最重要性质为(粘性)和(可压缩性.)。
5.选择液压油首要考虑是(粘度)问题。
6..影响液体流动的力主要是惯性力和粘性力,雷诺数大,说明(惯性)力起主导作用,这样的液流呈紊流状态;雷诺数小,说明