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1、液压传动系统习题及答案液压与气动技术习题集绪论一填空题1液压传动是利用液体的 压力能 传递运动和进行控制的， 而液力传动是以液体 中的 动能 传递运动和动力的。因此，磨床采用 液压 传动，而液力耦合 器采用 液力 传动。2液压传动装置由 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，其中 动力元件 和 执行元件 为能量转换装置。 3流体传动，按其能量利用形式的不同，可分为 液压 传动和 液力 传动。因此，大型吊车上绞盘的动力驱动是采用的 液力 传动，以避免从动轴上负载和速度 的变化对主动轴的冲击影响；而平面磨床工作台的驱动及其换向控制采用 液压 传动。4液压系统

2、图中的液压元件有两种表达方式，即 组成 式原理图和 图形符号 式原理图，前者直观、易懂，而一般液压系统图往往都采用 图形符号 式原理图， 这样绘制时简单、方便。5在液压回路图中，除带有方向性的液压元件（如油缸、压力表等）以外，其余元 件的符号都可以 翻转角度 绘制，其意义不变，而虚线表示的是 控制油路 。 6液压传动是利用液体的 压力 能传递运动和进行控制的， 因此属 液 压传 递过程。7液压传动的理论基础是 帕斯卡 定律。其执行机构的速度决定于供给的 流 量 ，而动力元件的工作压力决定于 负载 和 两作用面积比值 总和。 8液压传动最突出的优点是 单位质量输出功率大 ，而无法根除的缺点是 传

3、 动效率低 和 传动比不稳定 。9液压传动不能运用在螺纹加工机床中驱动刀架，是因为其 对温度比较敏感 。 二判别题1液压传动是利用液体的压力能传递能量和进行控制的。 （ T ） 2液压传动系统因其工作压力很高，因而其最突出的特点是：结构紧凑，能传递大 的力或转矩。（ T ）3液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。 （ T ）三分析题1液压系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？（l ）动力元件：将机械能转换成液体压力能的元件。液压泵或空气压缩机。（2）执行元件：把液体的压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件。液压缸或 气缸、液压马达或气马达。（3）控制元件：对系统中油液压力、流

4、量、方向进行控制和调节的元件，以及进 行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。如压力、方向、流量控制阀。（4）辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件， 如：管道、管接头、油箱、滤油器、蓄能器、油雾器、消声器等。（5）工作介质：进行能量和信号的传递。2液压传动与机械传动、电传动相比有那些优点？ 液压与气压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点：（1）液压传动突出的优点是能容量大。即在同等功率情况下，液压元件体积小、 结构紧凑；（2）工作比较平稳，操纵控制方便，易于实现过载保护和自动化要求；（ 3）可实现无级调速（调速范围达 2000：1），它还可以在运行的过程中进行调 速；（4）布

5、置方便灵活；（5）元件属于工业基础件，标准化，系列化和通用化程度较高。 此外，液压传动的突出优点还有单位质量输出功率大，因为液压传动的动力元件 可采用很高的压力，因此在同等输出功率条件下具有体积小，质量小，运动惯性小， 动态性能好的特点。第一章 液压流体力学基础一填空题1液压系统中，当系统压力较高时，往往选用粘度 大 的液压油，因为此时 泄露 成了值得突出的问题；而当环境温度较高时，宜选用粘度 大 的油。 2从粘度方面考虑，选用液压油的原则之一：当执行机构运动速度大时，往往选用 粘度 小 液压油，因为这时 功率 损失成了主要矛盾，而 泄露 损失（相 对而言）成了次要问题。3牛顿内摩擦力定律 =

6、 du dy ，它表示液体在 单位速度梯度下 下流动时 液层单位面积 上的内摩擦力。4液体动力粘度的物理意义是 当速度梯度 =1 时，接触液体液层间单位面积上的内摩擦力 的大小 ，其常用单位是 pa*m 。另外运动粘度的含义是 动力 粘度 和该液体密度之比 ，其常用计量单位是 m2 /s 。随着温度的增加，油的粘度 减小 。5液体作用在曲面上某一方向上的力， 等于液体的压力与 曲面在该方向投影面积 乘积。6液压传动是基于流体力学中的 帕斯卡 （定律）定理进行工作的。7某容积腔中的真空度是 0.55 105Pa，其绝对压力是 0.46 105 Pa ，相对压力是 0.55 105 Pa。（大气压

7、力是 P0=1.01 105Pa）8液体静力学基本方程式为 p po gh ，其物理意义是 静止液体中任意一点具有压力能和势能两种形式的能量，且他们可以相互转换。其总和不变 9在研究流动液体时，将假设既 没有粘性 又 不和压缩 的假想液体，称为理 想液体。10理想液体伯努利方程中的三项 p/ 、 v2/2g 和 h 分别代表液体的 单位重量流 体具有的压力能 、 单位重量流体具有的动能 和 单位重量流体具有的势能 三 部分总和应为 单位重量流体具有的总的机械能 ，各项的量纲应为 长度 。 11容积泵正常工作时，希望其吸油腔内的真空度，是越 小 越好，这样才能尽量避免 气穴 现象。12要使液压泵

8、吸油口的真空度不至过高，应减小 吸油管长度 、 局部阻力和 吸油管高度 。一般情况下，吸油管内径应 大 ，泵的安装高度 h 不大于 0.5m 。13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 Re 来判断。14由于流体具有 粘性 ，液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由沿程压力 损失和 局部压力 损失两部分组成16液压系统中的压力损失分为两类，一类是 沿程 压力损失，另一类是l v2 v2局部 压力损失，分别用公式 p l v 和 p v 表示。d 2 2定流量 qs下的压力损失为 Ps,则流过阀流量为 q 时的局部阻力损失

9、可用式1832 号液压油在 40OC时， 运动粘度为 32mm2 / s ，在光滑金属圆管内流动已知：管内径 d=16mm，管内流速 v=2m/s，则管内液体流态为 层 流。19流动液体由层流转变为紊流或由紊流转变为层流的雷诺数称为 临界雷诺数 ，对于光滑金属圆管，其界定数值为 2320 。20在节流元件中，往往都选用 短孔 作为节流口，主要是因为通过的流量不受 温 度 的影响。21一般情况下，当小孔的通流长度 L 与孔径 d之比 小于等于 0.5 称此小孔为 薄壁小孔，而称 L/d 大于 4 时的小孔为细长小孔，液流流经薄壁小孔主要产生128 l长小孔则只产生 沿程压力 损失，其流量与压差关

10、系的表达式为22液流流经薄壁小孔的流量与 孔口面积 的一次方成正比， 与 小孔前后压力 差 的 1/2 次方成正比。通过小孔的流量对 油液粘度 不敏感，因此薄壁小孔常 用作可调节流阀23通过固定平行平板缝隙的流量与 缝隙前后压力差 一次方成正比，与 缝隙值 的三次方成正比， 这说明液压元件内的 缝隙 的大小对其泄漏量的影响非常大 。24如图，管道输送 =9000N/m3 液体，已知 h=15m， A 点压力为 0.4MPa， B 点压力为 0.45MPa。则管中油流 方向是 A 流向 B ，管中流体 流动压力损失是 0.085Mpa 25已知 h=0.5m， =10000N/m3， 则容器内真

11、空度为 0.05 105 pa ， 绝对压力为 0.96 105 pa ，（大气 压力是 P0=1.01 105Pa）。二判断题1冬季宜选用牌号高的液压油，夏季宜选用牌号低的液压油。 （ F ）2帕斯卡定律仅适用于静止液体。 （ F ）3当容器内液体绝对压力不足于大气压力时，它可表示为：绝对压力 -真空度 =大气压力 。（ F ） 4容积泵工作时，希望其吸油腔真空度越大越好，这样自吸能力强。 （ F ）5液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。（ F ） 6理想流体伯努力方程的物理意义是：在管内作稳定流动的理想流体，在任一截面 上的压力能、势能和动能可以互相转换，

12、但其总和不变。 （ T ） 7液体在变径管中流动时 , 其管道截面积越小，则流速越高，而压力越小。 （ T ） 8当液流通过滑阀和锥阀时，液流作用在阀芯上的液动力都是力图使阀口关闭的。（ F ）9液压油在变截面管道中流动时， 两点压力差为沿程压力损失和局部压力损失总和。（ F ） 10连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。（ F ）11雷诺数是判断层流和紊流的判据。 （ F ） 12液压油在管道中流动的沿程压力损失与油液流动状态无关。 （ F ）13由于通过薄壁小孔的流量对油温变化不敏感，因而在节流元件中得到广泛运用（ F ） 薄壁小孔因其公益性差，常以短孔替之

13、14流经薄壁小孔的流量与液体的密度和粘度有关。 （ F ）15薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用 作调节流量的节流器。 （ T ） 16流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。 （ F ）17通流截面小的地方，压力高，因而易产生气穴现象。 （ T ） 18液压系统工作时，液压阀突然关闭或运动部件突然制动，常会引起液压冲击。（ T ）19流体在管道中作稳定流动时， 同一时间内流过管道每一截面的质量相等。 （ T ） 三选择题1液压系统的真空度应等于（ B ）：（A）绝对压力与大气压力之差（B）大气压力与绝对压力之差（C）相对压力与大气压力之差（D）大气压力与相对

14、压力之差2流量连续性方程是（ C ）在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是（ A ） 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 3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）一次方 （B）1/2 次方 （C）二次方 （ D）三次方 4流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的（ D ）和缝隙前后压力差的（ A ） 成正比。（A）一次方 （B）1/2 次方 （C）二次方 （ D）三次方 四综合题1压力的定义是什么？压力有几种表示方法？相互之间的关系如何？ 答：压力的定义是单位面积上所受的法向力。压力油绝对

15、压力，相对压力。真空度 三种表示方法绝对压力 =先对压力 +大气压力 真空度 =大气压力 - 绝对压力2伯努利方程的物理意义是什么？其理论式与实际式有何区别？答：伯努利方程的物理意义是：在管内作稳定流动的理想液体所具有压力能，动能，势能三种形式的能量。三种可以互相转换，但其总和不变，即能量守恒理论公式：p1z12 v1p22 z2 v22g2gg2 2g实际公式：p1z121v1p222v2 z2 2 2 hwg2gg2 2g w3管路中的压力损失有哪两种？其值与哪些因素有关？l v2答：管路中的压力损失由沿程压力损失和局部压力损失两种形式： p d 24如图，普通型太阳能热水器安装示意图。

16、请用你在本课程中所学理论知识， 分析：倘若所有管道内径都一样，当人们忘了及时关闭冷水的闸阀时，不但“溢流管”哗哗流水，而且高出水箱位置的“出气孔”还会大量流水，造成浪费。这是为什么？第二章 液压泵和液压马达一填空题 1泵的额定压力的含义是 在正常工作条件小。 按实验标准连续运转的最高压力 。 2容积式液压泵是以其 周期性变化的密封容积 来实现吸、 压油的，系统工作时， 油箱必须 与大气相通 。3容积泵是靠其 周期性变化的密封容积 进行吸压油的，且必要条件是油箱必须 与大气相通 。而泵正常工作时，是希望吸油腔真空度越 小 越好，以免出现空 穴现象。4容积泵的配流方式有三种； （1） 阀式 配流；

17、（ 2） 配流盘式 配流；（3） 配流轴式 配流。5在液压马达为执行元件的液压系统中，若马达 VM、 Mv 、 Mm，进油压力 P1，流 量 q ，出油压力 P2，则马达输出轴转速 ，输出转矩 。6液压泵的排量是指 每转一转理论上应排出的油液体积 。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 大 。 7外啮合齿轮泵的排量与 模数 的平方成正比，与 齿数 的一次方成正比。因 此，在齿轮节圆直径一定时，增 模数 ，减少 齿数 可以增大泵的排量。 8 CB-B型泵，工作油腔大的是 进油 口，而工作油腔小的是 出油 油口，目的是为了解决 径向不平衡力 问题。9齿轮泵产生泄漏的间隙为

18、 端面 间隙和 径向 间隙， 此外还存在 齿啮合间隙，其中 端面 泄漏占总泄漏量的 80%85%。10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。 11限制齿轮泵压力提高的主要因素是 和 。 12双作用叶片泵的定子曲线由两段 大半径圆弧 、两段 大半径圆弧 及四段 过度曲线 组成，吸、压油窗口位于 过度曲线 段。13变量叶片泵是 单 作用、 叶片 式叶片泵。14限压式变量叶片泵工作过程中， 其输出流量是随着系统的 工作压力 而自行调 整的， 但其最大输出流量是通过调节 流量调节 螺钉，以改变 定子与转子的偏

19、心距 大小来实现的。15调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉（即改变调压弹簧的压缩量） ，可以改变 泵的压力流量特性曲线上 拐点压力 的大小，此时其特性曲线 BC段将会 左右 平移；调节最大流量调节螺钉，可以改变 最大流量 ， 此时其特性曲线 AB段将 会 上下 平移；而改变调压弹簧的刚度，则会改变 BC 斜率 。 16根据结构分析可知：双作用叶片泵在吸油区叶片根底部与 低压 油相通，压油区叶片根底部通入 高压 油；双作用叶片泵的叶片倾角与转子旋转向 相同（前倾 13 ），单作用叶片泵的叶片倾角与转子旋转方向 相反（后倾 24 ）。泵的工作压力是由 负载 决定的。17双联叶片泵输出的流量可以分开

20、使用，也可以合并使用。例如，在轻载快速时， 用 两个 泵，在重载慢速时，用 小流量 泵供油，而 大流量 卸荷，以减少 能量损耗。18直轴斜盘式轴向柱塞泵，若改变 斜盘的倾角 ，就能改变泵的排量，若改 变 ，就能改变泵的吸压油方向，因此它是一种双向变量泵。 19对于直轴式轴向柱塞泵可利用 改变斜盘的倾角 来改变流量，对于单作用叶 片泵则可利用 改变定子的偏心距 e 来改变流量。20在 CY型轴向柱塞泵结构中， 采用“钢套”和“大轴承”是为了解决 倾斜的角度而产生的 ，这样，可避免 出现偏磨现象。 21常用的轴向柱塞泵是采用多柱塞的，一般柱塞数都选用 奇 数，这是因为柱塞为奇数时的脉冲小于偶数时的

21、脉冲 。22叶片泵一般采用 配流盘式 配流，径向柱塞泵一般采用 配流轴式 配流， 轴向柱塞泵一般采用 配流盘式 配流。23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 、 轴向柱塞泵 。其中 径向柱塞泵 和 单作用叶片泵 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。24斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为 柱塞 与缸体柱塞 、 缸体 与 配流盘 、 滑履 与 斜盘 。判断题1泵、马达的理论扭矩与其排量成正比，而与供油压力无关。 （ ） 2水泵与一般液压泵大致相同，可互用。 （ F ） 3液压马达

22、输出扭矩与供给其液体的压力和排量成正比关系。 （ ） 4容积泵正常工作时，应尽可能地提高其容积效率，于是采取减小径向、轴向间隙 的办法，总效率就提高了。 （ ） 5液压马达的机械效率是随压力降低而增大的。 （ ） 6在液压泵所允许的转速范围内，提高液压泵的转速可以提高其容积效率。 （ T ） 7流量可改变的液压泵称为变量泵。 （ F ） 8定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。 （ F ） 9当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。 （ T ）10液压泵在额定压力下的流量就是泵的最大流量。 （ F ） 11工作时，液压泵、液压马达均可正反转而不影响其工作性能。 （ F

23、） 12液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有的液压泵均可以用 来做马达使用。 （ F ） 13因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际 输出流量小于其理论流量。 （ T ） 14液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关。 （ F ）15尽量减小齿轮泵的径向、轴向间隙，这样容积效率增大了，总效率也就更大了。 （） 16齿轮泵多采用变位齿轮是为了减小齿轮重合度，消除困油现象。 （ ）17齿轮马达在结构上为了适应正反转要求，进出油口相等，具有对称性。 （ ）18限压式变量叶片泵往往用于负载、速度变化频繁的系统中。 （ ） 19限压式变量叶

24、片泵是单作用卸荷式容积泵。 （ F ）20双作用叶片泵是阀配流卸荷式泵。 （ T ） 21单作用叶片泵转子旋转一圈，吸、压油各一次。 （ T ） 22双作用叶片泵困油现象是以开“三角眉毛槽”来解决的。 （ T ）23双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小、寿命长。 （ T ）24双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环 （ T ）25对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零。 （ T ） 26CY141 型轴向柱塞泵仅前端由轴承直接支承，另一端则通过缸体外大型滚珠 轴承支承。（

25、）27配流轴式径向柱塞泵的排量 q 与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改 变排量。 （ T ）28为限制斜盘式轴向柱塞泵的柱塞所受的液压侧向力不致过大，斜盘的最大倾角 max一般小于 18 20。 （ T ）29液压泵产生困油现象的充分且必要的条件是：存在闭死容积且容积大小发生变 化。 （ T ）三选择题1液压泵的额定压力是（ C ）A）泵进口处的压力B）泵实际工作的压力C）泵在连续运转时所允许的最高压力D）泵在短时间内超载所允许的极限压力 2双作用叶片泵具有（ A ）的结构特点；而单作用叶片泵具有（ D ）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

26、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3在液压系统中，液压马达的机械效率是（ B ）4在液压系统中，液压马达的容积效率是（ D ）Mv (B) Mv (C) Mv (D) Mv1qqMtqMt qqMtqqMt qMtqMt q5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（ A ）；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 6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 （

27、B ）；有些液压泵在工作时，每一瞬间的流量各不相同，但在每转中按同一规 律重复变化，这就是泵的流量脉动。瞬时流量一般指的是瞬时（ A ）。（ A）实际流量 （B）理论流量 （C）额定流量7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8双作用式叶片泵中， 当配油窗口的间隔夹角 定子圆弧部分的夹角 两叶片的夹角 时，存在（ ），当定子

28、圆弧部分的夹角 配油窗口的间隔夹角 两叶片的夹角时， 存在（ ）。（ A） 闭死容积大小在变化，有困油现象（ B） 虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象C） 不会产生闭死容积，所以无困油现象9当配油窗口的间隔夹角 两叶片的夹角时，单作用叶片泵（ ），当配油窗口的间隔夹角 p 拐点时，随着负载压力上升， 泵的输出流量 （ ）；当恒功率变量泵工作压力pp 拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量（ ）。（A）增加（B）呈线性规律衰减（C）呈双曲线规律衰减12下列液压马达中， （D）基本不变）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

29、四分析题1图示齿轮泵、齿轮马达的旋转方向， 分别确定：（ 1）泵（11）的进油口是： （2）马达（ 12 图）的高压油口是： 。2如图叶片泵，根据旋转方向，确定： （ 1）泵的进油腔是 ，（ 2）泵的出油腔是3图示轴向柱塞泵（马达）的原理图，根据旋转方向，分别确定：1）柱塞泵的吸5限压式变量叶片泵适用于什么场合？用何方法来调节其流量压力特性？ 6简述齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的应用场合。五计算题1某液压泵输出油压为 10MPa，转速为 1450rpm，排量为 0.1 10-3m3/r ，泵的容积 效率 v=0.95, 总效率 =0.9, 求泵的输出功率和电机的驱动功率。2某液压马达的排量 VM=4

30、0ml/r ，当马达在 p=6.3 MPa 和 n=1450r/min 时，马达输 入的实际流量 qM =63L/min ，马达实际输出转矩 TM =37.5N m，求液压马达的容积效 率 Mv、机械效率 Mm和总效率 M 。3有一齿轮泵，铭牌上注明额定压力为 10Mpa，额定流量为 16l/min ，额定转速为 1000r/m ，拆开实测齿数 z=12，齿宽 B=26mm，齿顶圆直径 De45mm，求： （1）泵在额定工况下的容积效率 v（%）；（2）在上述情况下，当电机的输出功率为 3.1 kW时，求泵的机械效率 m和总效率 （%）。4有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩 T=24.5 Nm，工作压力 p=5MPa，最小转速 nmin=2 r/min ，最大转速 nmax=300 r/min ，容积效率 v=0.9 ，求所需的最小流量和 最大流量为多少？（ m