液压与气压传动课后习题答案.docx

1、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

2、）,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）,

3、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

4、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

5、（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100150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

6、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1810-3m3,质量为16.1kg,求此液压油地密度.答案：894 kg/m32某液压油在大压下地体积是5010-3m3,当压力升高后,其体积减少到49.910-3m3,设液压油地体积模量为K 700.0

7、MPa,求压力升高值.答案：1.4 MPa3用恩氏粘度计测得某液压油（850kg/m3）200mL流过地时间为t1153s,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.运动粘度和动力粘度各为多少？答案：E=3；20cst；1710-3 Pas4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1000kg/m3,试求容器内地真空度.答案：9800 Pa5如图2-20所示,容器内A中地液体地密度A900kg/m3,B中液体地密度B 1200kg/m3,ZA200mm,ZB180mm,h60mm,U

8、形管中测压介质为汞（13.6103kg/m3）,试求A.B之间地压力差.答案：8350 Pa 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？（1000kg/m3）答案：15KN；135KN7液体在管中地流速v 4m/s,管道内径d 60mm,油液地运动粘度3010-6m2/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/s8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h500mm,吸油管直径d 20mm.粗虑网地压力降为0.01M

9、Pa,油液地密度900kg/m3,油液地运动粘度为2010-6m2/s,求液压泵吸油口处地真空度.答案：0.02 MPa9运动粘度为4010-6m2/s地油液通过水平管道,油液密度900kg/m3,管道直径为d10mm,进口压力p14.0MPa,问流速为3m/s时,出口压力p2为多少？答案：3.8 MPa 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Cq0.61,油液地密度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

10、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m ）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v）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

11、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

12、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

13、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313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

14、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；1.05kw2 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：21.05 L/min；1.05 L/min3 某液压泵地转速为950r/min,排量为V168mL/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

15、容积效率v和机械效率m.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）850Nm4.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V max.答案：1）0.95mm；2）50mL/r5 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

16、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

17、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V250mL/r,液压马达入口压力为p110.5MPa,出口压力p21.0MPa,其机械效率m0.9,容积效率v0.92,当输入流量q22L/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；340Nm2.如图412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413所示,两个结构相同地液压

18、缸串联,无杆腔地面积A110010-4 m2,有杆腔地面积A28010-4 m2,缸1地输入压力p10.9 MPa,输入流量q112L/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/s 2）5400N；4500N 3）11250N4.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

19、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：0.2103 m3/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

20、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

21、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

22、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 = 4.5 MPa, pp = 4.5 MPa； 2）pc = 6 MPa,pB = 6 MPa, pp = 6 MPa； 图5-45

23、图5-462.如图5-46所示液压缸,A1 3010-4m2,A2 1210-4m2,F30103N,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,11.54 MPa3.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 = 0 MPa, pA = 0 MPa,活塞夹紧后

24、停止运动时: pB = 2.5 MPa, pA = 5 MPa,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= 5.4 MPa；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

25、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

26、 ）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

27、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

28、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

29、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

30、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7-363.如图7-37所示液压系统,液压缸活塞面积A1=A2=100cm2,缸运动时负载FL=35000N,缸运动时负载为零.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 = 34MPa,pC = 2MPa,（2）1YA 通电,液压缸活塞运动时：pB = 3.5MPa,pA = 3.5MPa,pC = 2MPa；液压缸运动到终点时；pB =4MPa,pA = 4MPa,pC = 2MPa；图7-37 图7-38（3）2YA 通电,液压缸活塞运动时：pA = pB = pC = 0 MPa,液压缸活塞及活塞杆碰到挡块时：pA = 4MPa,pB