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
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