《液压与气压传动》习题

一、判断题1．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。√2．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。√3．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。√4．双作用叶片泵的排量可调。×5．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。×6．溢流阀作安全阀使用时，系统正常工作时其阀芯处于半开半关状态。×7．滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。√8．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。×9．气动三大件是指分水滤气器、减压阀、油雾器的组合。√10．与液压传动相比，由于气体的可压缩性大，因此气动执行机构的运动稳定性低、定位精度不高。√11．液体流动时，其流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。√12．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。×13．如果液压泵的泄漏量等于零时，泵输出的流量即为理论流量。√14．因为斜盘式轴向柱塞泵的排量是无法调节的，因此它只能是定量泵。×15．差动缸属于双活塞杆液压缸。×16．在变量泵—变量马达闭式回路中，辅助泵的功用在于补充泵和马达的泄漏。×17．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。√18．空气的粘度主要受温度变化的影响，温度增高，粘度变小。×19．减压阀的进口压力小于其调定压力时，其阀芯处于常开状态。√20．气压传动中为了提高执行元件的速度稳定性，一般采用进气节流调速。×二、选择题1．液压系统的工作压力是由(A)A负载决定B溢流阀调定C液压泵的额定压力决定。2．液压控制阀可分为三大类，它们是(A)A压力阀/方向阀/流量阀B单向阀/比例阀/伺服阀C球阀/截止阀/闸阀3．外啮合齿轮泵吸油口比压油口做得大，其主要原因是(B)A防止困油B增加吸油能力C减少泄露D减少径向不平衡力4．(C)节流调速回路可以承受负值负载A进油B旁路C回油5．中位机能为(C)型的三位四通换向阀可实现中位卸荷AOBPCMDY6．在以下调速回路中，(C)的回路效率最高A进油路节流调速B旁油路节流调速C容积调速D容积节流调速7．高压系统宜采用(C)A齿轮泵B叶片泵C柱塞泵8．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(C)A1倍B2倍C3倍D4倍9．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10．压力机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11．油液的动力粘度的单位是（A）AN.s/m2Bm2/sCN/s212．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13．（B）不能改善液压泵的自吸性能A增大进油管直径B增加进油管长度C在泵的进油口处增加补油泵D降低油泵的吸油高度14．（C）节流调速回路可以承受负值负载A进油B旁路C出油15．比较各类泵的性能，（D）的输出压力可以最高A齿轮泵B双作用叶片泵C单作用叶片泵D轴向柱塞泵16．选择液压油时，主要考虑油液的（C）A密度B成分C黏度17．对于进油节流回路，当负载一定时，节流开口AT增大，油缸输出速度（A）A增大B减小C不变18．减压阀的控制油由其（B）引入A进口B出口C旁路19．如下(C)的压力关系表达式是正确的A.绝对压力=大气压力-相对压力B.绝对压力=大气压力-表压力C.绝对压力=大气压力+相对压力D.绝对压力=相对压力-大气压力20．为保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安装气动三大件，其安装顺序是（A）A分水滤气器－减压阀－油雾器B分水滤气器－油雾器－减压阀C减压阀－分水滤气器－油雾器D分水滤气器－减压阀三、问答题1.液压传动中常用的液压泵分为哪些类型？答：1）按液压泵输出的流量能否调节分类有定量泵和变量泵。定量泵：液压泵输出流量不能调节，即单位时间内输出的油液体积是一定的。变量泵：液压泵输出流量可以调节，即根据系统的需要，泵输出不同的流量。2）按液压泵的结构型式不同分类有齿轮泵（外啮合式、内啮合式）、叶片泵（单作用式、双作用式）、柱塞泵（轴向式、径向式）螺杆泵。2.齿轮泵的液压径向力不平衡是怎样产生的?会带来什么后果?消除径向力不平衡的措施有哪些?答：1）齿轮泵产生的液压径向力不平衡的原因有二个方面：一是液体压力产生的径向力。二是困油现象产生的径向力，致使齿轮泵径向力不平衡现象加剧。2）齿轮泵由于径向力不平衡，把齿轮压向吸油一侧，使齿轮轴受到弯曲作用，影响轴承寿命，同时还会使吸油腔的齿轮径向间隙变小，从而使齿轮与泵体内产生摩擦或卡死，影响泵的正常工作。3）消除径向力不平衡的主要措施：开压力平衡槽等。3.什么是换向阀的“位”与“通”？各油口在阀体什么位置？答：1）换向阀的“位”：为了改变液流方向，阀芯相对于阀体应有不同的工作位置，这个工作位置数叫做“位”。职能符号中的方格表示工作位置，三个格为三位，两个格为二位。换向阀有几个工作位置就相应的有几个格数，即位数。2）换向阀的“通”：当阀芯相对于阀体运动时，可改变各油口之间的连通情况，从而改变液体的流动方向。通常把换向阀与液压系统油路相连的油口数（主油口）叫做“通”。3）换向阀的各油口在阀体上的位置：通常，进油口P位于阀体中间，与阀孔中间沉割槽相通；回油口O位于P口的侧面，与阀孔最边的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分别与P两侧的沉割槽相通；泄漏口L位于最边位置。4.试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。答：相同点：溢流阀与减压阀同属压力控制阀，都是由液压力与弹簧力进行比较来控制阀口动作；两阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。差别：1）溢流阀阀口常闭，进出油口不通；减压阀阀口常开，进出油口相通。2）溢流阀为进口压力控制，阀口开启后保证进口压力稳定；减压阀为出口压力控制，阀口关小后保证出口压力稳定。3）溢流阀出口接油箱，先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口；减压阀出口压力油去工作，压力不为零，先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。5.对于层流和紊流两种不同流态，其沿程压力损失与流速的关系有何不同？参考答案：层流或紊流的压力损失△P=λ（L/D）ρV2/2，但系数λ不同。层流状态时，沿程压力损失与流速的一次方成正比；紊流时，沿程压力损失与流速的1.75~2次方成正比。6.流量阀的节流口为什么通常要采用薄壁孔而不采用细长小孔？参考答案1）薄壁小孔的流量公式中不含黏度参数，流量受温度的影响小2）薄壁小孔的流量特性好（薄壁小孔节流指数m=0.5，而细长小孔m=1）3）薄壁小孔不容易堵塞，可以获得最小开度，故可以获得比细长小孔更小的稳定流量7.试述节流阀刚度的定义。它对流量阀的性能有什么影响？参考答案节流阀的刚度定义为节流阀的前后压差的变化与阀的通流量的变化之比。节流阀的刚度影响其流量的稳定性，刚度愈大，流量受负载的影响越小。8.采用节流阀进油节流调速回路，何时液压缸输出功率最大？参考答案1)液压缸输出的功率=FV2)当溢流阀处于溢流状态时，当负载所需工作压力为泵输出压力的三分之二时，液压缸输出的功率最大。3)如果将节流阀调到最大，使溢流阀处于关闭状态时，液压缸输出的功率最大四、计算题1．液压泵的额定压力为31.5MPa，排量V=168mL/r，转速n=950r/min。在额定压力下实测流量为150L/min，额定工况下的总效率=0.88。试求：1)泵的理论流量；2)额定工况下，泵的容积效率；3）额定工况下，泵的机械效率；4)额定工况下，泵的输出功率；5）额定工况下，泵所需电动机的驱动功率；6)额定工况下，驱动泵的转矩。1)qt＝Vpn＝168×10-3×950＝159.6L/min2)ηv＝q/qt＝150/159.6＝94％3）ηm＝η/ηv＝0.88/0.94＝94％4）Po=pq＝（31.5×106）×（150×10－3/60）＝78.75kw5）Pi＝Po/η＝78.75/0.88＝89.49kw6)mNnPTi90060/95014.3249.8922．液压泵输出流量Qp=10L/min液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。溢流阀调定压力pY=2.4MPa，负载F=10000N。节流阀按薄壁孔，流量系数Cd=0.62，油液密度ρ=900kg/m3，节流阀开口面积AT=0.01cm2，试求：（1）液压泵的工作压力；（2）活塞的运动速度；（3）溢流损失和回路效率。解：（1）求液压泵的工作压力此油路为采用节流阀的回油节流调速回路液压泵的工作压力由溢流阀调定。MPappYp4.2(2）求活塞的运动速度列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力p2FApAp2211MPa8.0Pa1081025100001050104.254462112AFApp节流阀两端的压差MPa8.02pp回油路流量900108.021001.062.02642pACQTd/sm1026.034L/min57.1活塞速度m/s0104.010251026.04422AQv（3）求溢流损失和回路效率由2211AQAQv进油路流量L/min14.357.122211QAAQ溢流量min/86.614.3101LQQQp溢流损失kWpQPpY27.060/4.286.6回路效率26.0104.21010600104.01000063pppQFv3．泵和马达组成系统，已知泵输出油压力pP=10MPa，排量VP=10cm3/r，机械效率ηmP=0.95，容积效率ηVP=0.9；马达排量VM=10cm3/r，机械效率ηmM=0.95，容积效率ηVM=0.9，泵出口处到马达入口管路的压力损失为0.5MPa，若不计泄漏量，不计马达回油管和泵吸油管的压力损失，试求：1)泵转速为1500r/min时，所输出的流量Pq；2）泵转速为1500r/min时，所输出的液压功率PoP；3)泵转速为1500r/min时，所需要的驱动功率PiP；4)马达输出转速nM；5）马达输入功率PiM；6)马达输出功率PoM；7)马达输出转矩TM。参考答案：1）smnVqPPtP/1025.060/150001.010333smqqVPtPP/10225.09.01025.03332）KWqpPPPoP25.210225.01010363）KWPPPMPVPoPoPiP63.295.09.025.2//4）smqqPM/10225.033smqqVMMtM/10203.09.010225.0333min/1218/3.2001.01010203.033rsrVqnMtMM5）MPapM5.95.010KWqpPMMiM14.210225.0105.9366）KWPPmMVMiMoM83.19.095.014.27）mNnPToMM4.143.2014.32100083.124．在图示的旁路节流调速回路中，已知泵的流量min/10Lq，液压缸有效作用面积2211002cmAA，工作负载NFL20000，溢流阀调整压力MPpY4.2，通过节流阀的流量pACqd2T，式中62.0dC，2/900mkg，试求：1）当节流阀开口面积2T01.0cmA时，活塞的运动速度和液压泵的工作压力；2）当节流阀开口面积2T05.0cmA时，活塞的运动速度和液压泵的工作压力。参考答案：1）图为旁路节流调速回路，溢流阀作安全阀。由活塞受力平衡方程得MPaAFpL0.21010020000411通过节流阀得流量min/48.2/10413.0/10290021001.062.0234364TLsmsmpACq