液压与气压传动习题(含解答).doc 15页

'《液压与气压传动》试题库及参考答案填空题1．液压系统中的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。（外负载；进入执行元件的流量）2．液压传动装置由、、和四部分组成，其中和为能量转换装置。（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件）3．液体体积弹性模量的物理意义为，体积弹性模量越大液体抵抗变形的能力越。（单位体积相对变化量所需要的压力增量；强）4．液体的粘度随温度的升高而,其原因是。（降低,分子间的内聚力减小（内摩擦力减小））5．液体粘度的因压力的增高而,其原因是。（增大,分子间的距离减小，内聚力增大（内摩擦力增大））6．液体的可压缩性随温度的升高而，因压力的增高而。(增大；降低）7．液体在管道中存在两种流动状态，时粘性力起主导作用，时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用来判断。（层流；紊流；雷诺数）8．在研究流动液体时，把假设既又的液体称为理想流体。(无粘性；不可压缩）9．静止液体内任一点处的压力有下列两部分组成，；其表达式为：。（液面上的压力；该点以上因自重而形成的压力；）10．绝对压力是以为基准的压力，相对压力是以为基准的压力，真空度定义为当绝对压力当绝对压力时，绝对压力于大气压力的那部分压力值。（绝对真空度；大气压力；低于，不足）11．流体动力学的三大方程是：；；。其中流量连续性方程是在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是在流体力学中的表达形式。（连续性方程；伯努力方程；动量方程；质量守恒定律；能量守恒定律）12．流体流经管道的能量损失可分为损失和损失。（沿程压力；局部压力）13．液流流经薄壁小孔的流量与的一次方成正比，与的1/2次方成正比。通过薄壁小孔的流量对不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。（小孔通流面积；压力差；温度）14．通过固定平行平板缝隙的流量与一次方成正比，与的三次方成正比，这说明液压元件内的的大小对其泄漏量的影响非常大。（压力差；缝隙值；间隙）15．系统工作压力较环境温度较时宜选用粘度较高的油液。（低；高）16．液压传动所使用的泵是，液压传动是利用液体的能量工作的。（容积式；压力）17．容积式液压泵是靠来实现吸油和排油的。（密闭容积的容积变化）18．液压泵是把能转变为液体的能输出的能量转换装置，液压马达是把液体的能转变为液体的能输出的能量转换装置。（机械能；压力；压力；机械能）-15- 19．变量泵是指可以改变的液压泵，常见的变量泵有、、其中和是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，是通过改变斜盘倾角来实现变量。（排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵）20．由于泄漏的原因，液压泵的实际流量比理论流量；而液压马达实际流量比理论流量。（大；小）21．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与、与、与。（柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘）22．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是腔。（吸油；压油）23．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开，使闭死容积由大变少时与腔相通，闭死容积由小变大时与腔相通。（卸荷槽；压油；吸油）24．齿轮泵产生泄漏的泄漏途径为：泄漏、泄漏和泄漏，其中泄漏占总泄漏量的80%～85%。（端面、径向；啮合；端面）25．油泵的额定流量是指泵在压力和转速下的输出流量。（额定；额定）26．泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为；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，它反映液压泵在理想状况下单位时间所排出油液的体积。（额定流量；理论流量）27．在实验中或工业生产中，常把零压差下的流量（泵的空载流量）视为；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。（理论流量；理论流量）28．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。（闭死容积大小在变化，有困油现象；虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象）29．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<两叶片的夹角时，单作用叶片泵。（闭死容积大小在变化，有困油现象；不会产生闭死容积，所以无困油现象）30．双作用叶片泵的叶片在转子槽中的安装方向是，限压式变量叶片泵的叶片在转子槽中的安装方向是。（沿着径向方向并沿着转子旋转方向前倾一角度；沿着转子旋转方向后倾一角度）31．当限压式变量泵工作压力p>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p>p拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量。（呈线性规律下降；呈双曲线规律下降）32．调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变。（拐点压力；泵的最大流量）33．双出杠液压缸，采用活塞杠固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的；采用缸筒固定安置，工作台的移动范围为活塞有效行程的。（2倍；3倍）34．已知单活塞杠液压缸的活塞直径D为活塞直径d的两倍，差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的；差动连接的快进速度等于快退速度的。(4倍；3倍)35．各种类型的液压缸中，可作双作用液压缸，而只能作单作用液压缸。（摆动缸、活塞缸；柱塞缸）-15- 36．溢流阀控制的是压力，做调压阀时阀口处于状态，做安全阀时阀口处于状态，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀控制的是压力，阀口处于状态，先导阀弹簧腔的泄漏油必须。（进口；开启浮动；常闭；出口；常开；单独引回油箱）37．溢流阀在进油节流调速回路中作阀用，其阀口是的；在旁路节流调速回路中作阀用，其阀口是的（调压；浮动常开；安全；常闭）38．溢流阀可做调压阀、安全阀和卸荷阀用，在这三种工作状态时它们各自的主阀芯分别处于：位置、位置、位置。（浮动；关闭；全开）39．若液压泵出口串联两个调整压力分别为3MPa和8MPa的溢流阀，则泵的出口压力为；若两个溢流阀并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为。（13MPa；3MPa）40．把先导式溢流阀的远程控制口接了回油箱，将会发生问题。(进口压力调不上去)41．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为，性能的好坏可用或、评价。（压力流量特性；调压偏差；开启压力比、闭合压力比）42．调速阀是由和节流阀而成，旁通型调速阀是由和节流阀而成。（定差减压阀，串联；差压式溢流阀，并联）43．一水平放置的液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷且液压缸处于浮动状态，三位四通电磁换向阀中位机能应选用；若要求阀处于中位时，液压泵卸荷但液压缸锁死，三位四通电磁换向阀中位机能应选用。（H型；M型）44．进油和回油节流调速系统的效率低的主要原因是。（存在溢流和节流功率损失）45．为了防止产生，液压泵离油箱液面不得太高。（气蚀现象）46．选择三位四通换向阀时，为使液压泵卸荷，可选滑阀中位机能为型的换向阀；若液压泵保持压力则可选滑阀中位机能为型的换向阀，对于采用双液控单向阀的锁进回路，则须选用滑阀中位机能为型的换向阀。（M；O；H）47．当顺序阀以进口压力作为控制压力时，则称该阀为式顺序阀。（内控）48．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装，为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装。（截止阀；单向阀）49．选用过滤器应考虑、、和其它功能，它在系统中可安装在、、和单独的过滤系统中。（过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上）50．在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将调至最大，用调速；在高速段，为最大，用调速。（马达排量，变量泵；泵排量，变量马达）51．顺序动作回路按控制方式不同，分为控制和控制。同步回路的分为同步和同步两大类。（压力，行程；速度，位置）52．为平衡重力负载，使运动部件不会因自重而自行下落，在恒重力负载情况下，采用顺序阀作平衡阀，而在变重力负载情况下，采用顺序阀作限速锁。（内控外泄式；外控外泄式）53．顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用型，作背压阀时，应选用型。（外控内泄式；内控内泄式）54．容积调速回路中，的调速方式为恒转矩调节；的调节为恒功率调节。-15- (变量泵—定量马达；定量泵—变量马达)55．用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，能够承受负值负载，的速度刚性最差，而回路效率最高。（回油节流调速回路、旁路节流调速回路）56．在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若py>pj>pL，减压阀进、出口压力关系为；若py>pL>pj，减压阀进、出口压力关系为。（p1＝p2＝pL；p1＝py，p2＝pj）57．在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若py>pj>pL，减压阀阀口状态为；若py>pL>pj，减压阀阀口状态为。（阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用；阀口处于小开口的减压工作状态）58．系统中采用了内控外泄顺序阀，顺序阀的调定压力为px（阀口全开时损失不计），其出口负载压力为pL。当pL>px时，顺序阀进、出口压力间的关系为；当pLpD；而当泵的工作压力pB＝2MPa时，小于溢流阀的调定压力，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，溢流阀主阀芯的两端无压力差，故pB＝pD。3）在电磁铁DT通电时，二位二通阀的开启，使溢流阀在零压下开启卸荷，油泵流量主要是通过C油管流回油箱。通过阻尼孔经D和E流回油箱的流量，仅仅满足使溢流阀主阀芯的两端产生压力差，故这部分的流量很小，-15- 1.图（a），（b），（c）所示的三个调压回路是否都能进行三级调压（压力分别为6MPa、4MPa、1MPa）？若能进行三级调压，溢流阀压力调定值分别应取多少？解：图a）不能进行三级压力控制。三个调压阀选取的调压值无论如何交换，泵的最大压力均由最小的调定压力所决定，p＝10×105Pa。图b）的压力阀调定值必须满足p1＝60×105Pa，p2＝40×105Pa，p3＝10×105Pa。如果将上述调定值进行交换，就无法得到三级压力控制。图a）所用的元件中，1、2必须使用先导型溢流阀，以便远程控制。3可用远程调压阀（直动型）。图c）的压力阀调定值必须满足p1＝60×105Pa，而p2、p3是并联的阀，互相不影响，故允许任选。设p2＝40×105Pa，p3＝10×105Pa，阀1必须用先导式溢流阀，而2、3可用远程调压阀。2.如图所示压力分级调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1）回路能实现多少级压力的调定？2）每级压力各为多少？解：1)可实现8级压力调定2)各电磁铁通电情况及泵出口压力MPa1Y----++++2Y--++--++3Y-+-+-+-+Pp00.511.52.533.543.液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载F=10000N，各阀的调定压力如图示，试确定活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两处的压力。解：活塞运动时：PA=2MPaPB=2MPa活塞运动到终点停止时：PA=5MPaPB=3MPa4.如图所示的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力FⅠ=2000N，夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同，无杆腔面积A1=20cm2，有杆腔有效面积A2=10cm2，溢流阀调整值py=3MPa，减压阀调整值pj=1.5MPa。试分析：1）当夹紧缸II运动时：pa和pb分别为多少？2）当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多少？-15- 3）夹紧缸II最高承受的压力pmax为多少？解：1）2）两问中，由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，所以夹紧缸无论在运动或夹紧工件时，减压阀均处于工作状态，故pA=pj=1.5MPa。此时溢流阀始终处于溢流工况，故pB=py=3MPa。3）当夹紧缸负载阻力FII=0时，节流调速回路仍处于工作状态，因此夹紧缸的回油腔压力处于最高值：8．在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，A=20cm2，缸I的阻力负载FⅠ=8000N，缸II的阻力负载FⅡ=4000N，溢流阀的调整压力为py=45×105Pa。问：在减压阀不同调定压力时（pj1=10×105Pa、pj2=20×105Pa、pj3=40×105Pa）两缸的动作顺序是怎样的？解：1）启动缸II所需的压力：当减压阀调定压力为：pj1=10×105Pa时，pj1小于p2，减压阀处于工作状态，其出口压力为pA=pj1=10×105Pa不能推动阻力F2,故缸II不动，此时，pB=py=45×105Pa，压力油使缸Ⅰ右移。当减压阀调定压力为：pj2=20×105Pa时，pj2=p2，减压阀处于工作状态，流量根据减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配，两缸同时动作。当减压阀调定压力为：pj3=40×105Pa时，pj2>p2，减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失，此时pA=pB=p2=20×105Pa，故缸II单独右移，直到缸II运动到端点后，压力上升至pA=pj=40×105Pa，pB=py=45×105Pa，压力油才使缸I向右运动。9．试分析图示回路在下列情况下，泵的最高出口压力（各阀的调定压力注在阀的一侧）：1）全部电磁铁断电；2）电磁铁2DT通电，1DT断电；3）电磁铁2DT断电，1DT通电。答：1）全部电磁铁断电，PP=5.5MPa；2）电磁铁2DT通电，1DT断电，PP=3MPa；3）电磁铁2DT断电，1DT通电，PP=0.5MPa。10．如图所示调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1）1Y通电，2Y断电时，A点和B点的压力各为多少？2）2Y通电，1Y断电时，A点和B点的压力各为多少？3）1Y和2Y都通电时，A点和B点的压力各为多少？4）1Y和2Y都断电时，A点和B点的压力各为多少？答：1）右侧溢流阀起调压作用，PA=PB=1MPa；2）左侧溢流阀起调压作用，PA=2.5MPa，PB=0；3）两个溢流阀都不起调压作用，PA=PB=0；4）两个溢流阀串联，PA=3.5MPa，PB=1MPa；-15- 11．已知液压泵的额定压力和额定流量，若忽略管道及元件的损失，试说明图示各种工况下液压泵出口出的工作压力。答：a)p=0b)p=0c)p=Δpd)p=F/Ae)p=2πTm/Vm12．如图所示双泵供油回路，1－小流量高压泵，2－大流量低压泵，3－顺序阀，4－单向阀，5－溢流阀1）此基本回路适用于什么场合？2）叙述工作原理并说明各元件的作用。答：1）适用于空载快进和工进速度相差大的回路，功率损耗小，系统效率高。2）工作原理：泵1为高压小流量泵，泵2为低压大流量泵，阀5为溢流阀，调定压力为系统工进工作压力；阀3为液控顺序阀，调定压力为系统快进时所须压力；当系统快进需要低压大流量时，泵1、泵2同时向系统供油。当系统工进时，压力升高，液控顺序阀3打开，低压大流量泵2卸荷，高压小流量泵1向系统提供高压小流量油液。计算题1．泵和马达组成系统，已知泵输出油压pp＝10MPa，排量Vp=1×10－5m3/r，机械效率ηpm=0.95，容积效率ηpv=0.9；马达排量Vm=1×10－5m3/r，机械效率ηmm=0.95，，容积效率ηmv=0.9，各种损失忽略不计，试求：1）泵转速np为1500r/min时，液压泵的理论流量qpt，液压泵的实际流量qp；（L/min）2）泵输出的液压功率Ppo，所需的驱动功率Ppr，（W）3）马达输出转速nm；（r/min）4）马达输出转矩Tm；（Ｎ.ｍ）5）马达输出功率Pmo。（W）答：1）液压泵的理论流量为：qpt＝Vpnp＝2.5×10－4m3/s液压泵的实际流量为：qp＝qptηpv＝2.25×10－4m3/s2)液压泵的输出功率为：Ppo＝ppqp＝2250w所需的驱动功率为：Ppr＝Ppo/ηpmηpv=2632w∵pm＝pp＝10MPa，qm=qp＝2.25×10－4m3/s∴马达输出转速nm=qmηmv/Vm=1215r/min4)马达输出转矩为：Tm＝pmVmηmm/2π=15.13Ｎ.ｍ5)马达输出功率为：Pm＝2πTmnm＝1924w2．某轴向柱塞泵直径d=22mm，分度圆直径D=68mm，柱塞数z=7，当斜盘倾角为α=22°30′，转速n=960r/min，输出压力p=10MPa，容积效率ηv=0.95，机械效率ηM=0.9时，试求：1）泵的理论流量；（m3/s）2）泵的实际流量；（m3/s）3）所需电机功率。（Kw）解：-15- 3．某液压泵在输出压力为6.3MPa时,输出流量为8.83×10－4m3/s,这时实测油泵轴消耗功率7Kw，当泵空载卸荷运转时,输出流量为9.33×10－4m3/s,求该泵的容积效率ηV=?和总效率η=?答：以空载流量为理论流量，即qt＝9.33×10－4m3/s，实际流量为q＝8.83×10－4m3/s所以ηV=q/qt=0.946据已知，PO=pq＝5247.9w，Pr=7000w所以η=PO/Pr=0.754．有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩T=24.5Nm，工作压力p=5MPa，最小转速nmin=2r/min，最大转速nmax=300r/min，容积效率ηv=0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？解：5．马达排量Vm=10×10－6m3，供油压力pM=10MPa，流量qM=4×10－4m3/s，容积效率ηmv=0.95，总效率η=0.75，求马达输出转矩TM、转速nM和实际输出功率PMo？答：马达输出扭矩TM=pM×Vm×η/（2πηmv）=12.57N.m马达转速nM=qM×ηmv/Vm=38r/s=2280rpm马达输出功率PMo=pM×qM×η=3Kw6．液压泵输出油压P=20MPa,转速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容积效率=0.95,总效率η=0.9,求该泵输出的液压功率P=?和驱动该泵的电机功率P电机=?7．马达输出转矩TM=170N.m,转速n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率ηMm=0.85,容积效率ηMV=0.9,求马达所需供油压力p=?和流量qM=?-15- 8．一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接,快退时,压力油输入有杆腔。假如泵的输出流量q=25L/mln，活塞往复快速运动的速度都是0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径：D=？；d=？解：9．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1000rpm，拆开实测齿数z=12，齿宽B=26mm，齿顶圆直径da＝45mm，求：1）泵在额定工况下的容积效率ηv；2）在上述情况下，当电机的输出功率为3.1KW时，求泵的机械效率ηm和总效率η。解：10.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，已知活塞直径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，被驱动的负载FL=1.2×105N。有杆腔回油背压为0.5Mpa，设缸的容积效率ηv=0.99，机械效率ηm=0.98，液压泵的总效率η=0.9。求：1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量q（L/min）；2）电机的输出功率P（KW）。(47.6；13.96)解：-15- 11．如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力py＝5MPa，减压阀调整压力pj＝3MPa。试分析下列各种情况，并说明减压阀阀芯处于什么状态。1）当泵压力为5MPa时，夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、B、C点压力为多少？2）当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至2MPa时（工件原先处于夹紧状态）：这时，A点、B、C点压力为多少？3）夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时，A、B、C三点压力为多少？解：1)此时，减压阀起减压作用，阀口减小，出口压力等于其调定压力，即：pB=pC=pj＝3MPa；而pA=5MPa；2)主油路压力降至2MPa时，减压阀不起减压作用，阀口全开，pA=pB=2MPa，减压回路上，由于单向阀的作用，分隔了高低压油路，使pC=3MPa，保障了卡紧安全。3)此时，减压阀不起减压作用，阀口全开，pA=pB=pC=012．图示进油节流调速回路，若油缸面积A1=2×10－3m2，溢流阀调定压力pP=3Mpa，泵流量qp=1×10－4m3/s，负载F=4000N，节流阀通流面积AT=1×10－6m2，流量系数Cd=0.62,油液密度ρ=900Kg/m3，略管道损失,求活塞运动速度v=?和通过溢流阀的流量qY=?。解：P1=F/A1=2Mpa；节流阀压差ΔP=PP-P1=1Mpa；通过节流阀流量qj=CdAT(2ΔP/ρ)1/2=2.92×10－5m3/S活塞运动速度v=qj/A1=1.42×10-2m/s；溢流量qY=qP-qj=7.17×10-5m3/S。13．图示回油节流调速回路，若液压缸无杆腔面积A1=60cm2，有杆腔面积A2=30cm2，溢流阀调定压力pp=2.4MPa，泵流量qp=10L/min，负载F=10000N，节流阀通流面积AT=0.01cm2，流量系数Cq=0.62,油液密度ρ=870Kg/m3，略管道损失,求:1）活塞运动速度V=?2）通过溢流阀的流量qY=?3）溢流功率损失ΔPr和节流功率损失ΔPT4）回路的效率η解;1）假设节流阀起节流作用，故p1=pp=2.4MPa又p1A1=p2A2+F∴p2=1.47MPa故通过节流阀流量qj=q2=CqAT(2p2/ρ)1/2=3.6×10－5m3/Ss=2.16L/min又q1=q2A1/A2=4.32L/min