液压传动试题答案.doc

1 一、填空题（每空 2 分，共 40 分） 1液压传动中，压力决于_负载负载_，速度决定于_流量流量_。 2液压传动中，_ 实际输出流量实际输出流量_和_泵的出口压力泵的出口压力_相乘是液压功率 3我国生产的机械油和液压油采用 _40 oC 时的运动粘度运动粘度(mm2/s)为其标号。 4管路系统总的压力损失等于_沿程压力损失沿程压力损失_及_局部压力损失局部压力损失_之和。 5方向控制阀的操纵方式有如下五种形式_手动式手动式_、_机动式机动式_、_电磁式电磁式 _、_液动式、液动式、_电液动式电液动式_。 6溢流阀、减压阀、顺序阀都有_直动式直动式_和_先导式先导式_两种不同的 结构形式 7进油路进油路节流调速回路的功率损失由_溢流损失溢流损失_和_节流损失节流损失 _两部分组成。 二、单选题（每小题 2 分，共 20 分） 1压力对粘度的影响是（ 影响不大 ） 4如果液体流动是连续的，那么在液体通过任一截面时，以下说法正确的是（流量是 相等的 ） 5在同一管道中，分别用 Re紊流、Re临界、Re层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数， 那么三者的关系是（ Re紊流 Re临界 Re层流 ） 6有卸荷功能的中位机能是（H、K、M 型 ） 7顺序阀的主要作用是（ 降低油液压力供给低压部件） 8旁油路节流调速旁油路节流调速回路在（重载高速）时有较高的速度刚度 9调速阀可以实现（ D ） A 执行部件速度的调节 B 执行部件的运行速度不因负载而变化 C 调速阀中的节流阀两端压差保持恒定 D 以上都正确 10可以承受负值负载负值负载的节流调速回路是（回油路节流调速回路） 填空题（每空 1 分，共 25 分） 1液体静压力沿内法线方向作用于承压面；静止液体内任意点的压力在(各个)方向相等。 2液体在管道中的流动状态有两种，即(层流)和(紊流)。流态可用(雷诺数)来判断。 3液压系统的调速方法分为(节流调速)、(容积调速)和(节流容积调速)。 4定量泵节流调速系统中，泵的供油一部分按速度要求由流量阀调节后流往执行元件，多 余油液由(溢流阀)流回油箱，同时也就稳定了泵的供油压力。 2 5、某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升，一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发 生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为（液压冲击）。 6、在液流中，由于压力降低到有气泡形成的现象，统称为（空穴）现象。 7、齿轮泵工作时，轮齿在过渡中要经历“容积在封死状态下变化“的过程称为（困油）。为 了消除这种现象，通常采用（开卸荷槽）的办法。 8、单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各（1）次，可方便地改变（偏心距）的大 小，就改变它的排量，因此，一般做成（变）量泵。 9、压力阀的共同特点是利用（压力）和（弹簧力）相平衡的原理来进行工作的。 10、实际工作时，溢流阀开口的大小是通过(压力)的变化来自动调整的。 11、轴向柱塞泵主要有驱动轴、斜盘、柱塞、缸体和配油盘五大部分组成，改变（斜盘倾 角），可以改变泵的排量。 12、马达是(执行元件)，输入的是压力油，输出的是(力)和(力矩)。 1（）减压阀主要用于降低系统某一支路的油液压力，它能使阀的出口压力基本不变。 2（）单杆活塞式液压缸差动联接时，无杆腔压力必大于有杆腔压力。 3（）容积调速回路既无溢流损失，也无节流损失，故效率高，发热少。但速度稳定性 则不如容积节流调速回路。 4、（ ）根据液体的连续性方程，液体流经同一管内的不同截面时，流经较大截面时 流速较快。 5、（ ）液压传动系统中，压力的大小取决于油液流量的大小。 6、（ ）温度对油液粘度影响是：当油液温度升高时,其粘度随着升高。 7、（ ）直动式电磁换向阀是利用电磁力直接推动阀芯换向。 8、（ ）调速阀与节流阀的调速性能一样。 9、（ ）根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力为泵的额定输出压力。 10、（ ）单向阀用作背压阀时，应将其弹簧更换成软弹簧。 11、（ ）安装于液压泵吸油口的滤油器常用烧结式的滤油器。 12、（ ）利用液压缸差动连接实现的快速运动回路，一般用于空载。 13、（ ）液控单向阀控制油口不通压力油时，其作用与单向阀相同。 3 14、（ ）利用远程调压阀的远程调压回路中，只有在溢流阀的的调定压力高于远程 调压阀的调定压力时，远程调压阀才能起作用。 15、（ ）双作用叶片泵可为变量泵。 1、液压泵能实现吸油和压油，是由于泵的 c 变化。 a、动能；b、压力能；c、密封容积；d、流动方向 2、用定量泵和变量马达的容积调速方式，又称为 d 调速。 a、 开式油路 b、闭式油路 c、恒转矩回路 d、恒功率回路 3、外圆磨床液压系统因为采用了 c 换向回路，从而使工作台运动获得了良好的换向性能， 提高了换向精度。 a、 压力控制制动；b、时间控制制动；c、行程控制制动；d、电气控制制动 4、液压油 d，常常是液压系统发生故障的主要原因。 a、温升过高；b、粘度太小；c、粘度太大；d、受到污染。 5、双作用叶片泵从转子_b_平衡考虑，叶片数应选_c_；单作用叶片泵的叶片数常选 _d_，以使流量均匀。 (a) 轴向力、(b)径向力；(c) 偶数；(d) 奇数。 6、_a_叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；_b_叶片泵运转时，不平衡径向力相抵 消，受力情况较好。 (a) 单作用；(b) 双作用。 7、对于斜盘式（直轴式）轴向柱塞泵，其流量脉动程度随柱塞数增加而_b_，_c_柱塞 数的柱塞泵的流量脉动程度远小于具有相邻d柱塞数的柱塞泵的脉动程度。 (a) 上升；(b) 下降。(c) 奇数；(d) 偶数。 8、液压泵的理论输入功率_a_它的实际输出功率；液压马达的理论输出功率_b_其输 入功率。 (a) 大于；(b) 等于；(c) 小于。 9、溢流阀在执行工作的时候，阀口是_a_的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压 力且基本保持恒定。 (a) 常开；(b) 常闭。 10、为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用_a_型阀。 (a) “O“ 型阀、(b) “P“ 型阀、(c) “Y“型阀。 4 如图所示，溢流阀 1 的调节压力为 P1=40105Pa，溢流阀 2 的调节压力为 P230105Pa。问：当两个二位二通电磁换向阀同时得电（即 1DT、2DT 得电）时， 泵的出口压力 P 等于多少? 答：泵的出口压力为 0。 2、简单说明液压传动系统的组成。 答：动力装置。是把机械能转换为液体压力能的装置。 执行元件。是将液体的压力能转换为机械能的装置。 控制调节元件。是指控制或调节系统压力、流量、方向的元件。 辅助元件。是在系统中起散热、贮油、蓄能、连接、过滤、测压等等作用的元件。 工作介质。在系统中起传递运动、动力及信号的作用。 3、简述伯努利方程的物理意义。 答：其物理意义是：在密闭的管道中作恒定流量的理想液体具有三种形式的能量（动能、 位能、压力能），在沿管道流动的过程中，三种能量之间可以相互转化，但是在管道任一 断面处三种能量总和是一常量。 4、试述液压泵工作的必要条件。 答：1）必须具有密闭容积。2）密闭容积要能交替变化。3）吸油腔和压油腔要互相隔开， 并且有良好的密封性。 5、为什么说先导式溢流阀的定压精度比直动式溢流阀高？ 5 答：先导式溢流阀将控制压力的流量与主油路分开，从而减少了弹簧力变化以及液动力等 对所控制压力的干扰。 1、（8 分）液压泵的输出压力=10 MPa，泵转速 n=1400 rmin，排量 V=46 mLr，容 积效率=0.95，总效率09。试求液压泵的输出功率和驱动泵的电动机功率。 解：a)输出功率为： 输出流量=Vnpv=61.2L/min 输出功率 P0=p=10.2（kW） b)求电动机的功率 Pi=P0/P=11.3 (KW) 2、（12 分）图示一个液压泵驱动两个结构相同相互串联的液压缸，已知两缸尺寸相同， 缸筒内径 D=80mm,活塞杆直径 d=40mm,负载 F1=F2=6000N，液压泵供油流量 Q=25L/min，求 液压泵的供油压力 P1 及两个液压缸的活塞运动速度 V1,V2。 解：1、P2=F2/A1=6000/(3.14x0.082/4)=1.19(Mpa) P2 对液压缸 1 产生的作用力：F2=P2xA2=4484(N) P1=(F1+F2)/A1=2.1(MPa) 2、V1=Q/A1=5(m/min) V2=(V1xA2)/A1=3.75(m/min) 一、填空题（每空一、填空题（每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1液压传动是以（压力压力）能来传递和转换能量的。 6 3液体在管中流动时，存在（ 层流层流 ）和（ 紊流紊流 ）两种流动状态。液体的流 动状态可用（ 临界雷诺数临界雷诺数 ）来判定。 4液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（ 相对相对）压力。 5液体流动时的压力损失可以分为两大类，即 （ 沿程损失沿程损失）压力损失和( 局部损局部损 失失 )压力损失。 6在液流中，由于压力降低到有气泡形成的现象统称为（ 空穴空穴 ）现象。 7双作用叶片泵一般为( 定量泵定量泵）；单作用叶片泵一般为( 变量泵变量泵）。 9、三位换向阀处于中间位置时，其油口 P、A、B、T 间的通路有各种不同的联结形 式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀 的（ 中位机能中位机能 ）。 10压力阀的共同特点是利用（ 液体压力液体压力 ）和（ 弹簧力弹簧力 ）相平衡的原理来进 行工作的。 二、选择题二、选择题（每个空格 1 分，共 10 分） 1流量连续性方程是（质量守恒定律）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是 （能量守恒定律）在流体力学中的表达形式。 2液压系统的最大工作压力为 10MPa，安全阀的调定压力应为（ C ） A、等于 10MPa； B、小于 10MPa； C、大于 10MPa 3（ A ）叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；（ B ）叶片泵运 转时，不平衡径向力相抵消，受力情况较好。 A 、单作用； B、双作用。 5、有两个调整压力分别为 5 MPa 和 10 MPa 的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口 压力为（ C ）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（ A ）。 A、5 MPa； B、10 MPa； C、 15 MPa； D、20 MPa； 6 在先导式减压阀工作时，先导阀的作用主要是( C )，而主阀的作用主 要作用是( A )。 A、 减压； B、增压； C、调压。 三、图形符号识别题（三、图形符号识别题（10 分）分） 系 学籍班 课程班 姓名 学号 7 答：答：1) 三位五通电液动换向阀 2) 二位二通机动换向阀 3)过滤器 4) 溢 流阀 5)节流阀 6)单向阀 7)单向变量泵 8) 调速阀 9)（外 控）顺序阀 10)液控单向阀 四、分析题（四、分析题（33 分）分） 1在下面各图中，请指出各液压泵是什么液压泵。当各图输入轴按顺时方向旋转时， 指出 A、B 口哪个为吸油口，哪个为压油口。（每小题 4 分，共 12 分）。 答：a)齿轮泵、A 为吸油口、 B 为压油口； b)双作用叶片泵、A 为压油口、 B 为吸油口； c)单作用叶片泵、A 为压油口、 B 为吸油口； 2分析以下各回路，指出各图中压力计的读数。 （每小题 2 分，共 12 分） 答：a)p 计=0； b)p 计=p; c)p 计=F/A; d) p 计=0 e) p 计=pyp; f) p 计=pM 8 3下图所示的三个液压缸的活塞杆直径均为 d，活塞直径均为 D，已知输入流量为 q，压力为 p，分析各缸运动件的运动方向及写出推力 F 和速度 v 的表达式。（每 小题 3 分，共 9 分） 答：(a) 左、 pD2/4 4q/D2 (b) 右、 p(D2-d2)/4 4q/(D2-d2) (c) 左、 pd2/4 4q/d2 五、计算题（五、计算题（2727 分）分） 系 学籍班 课程班 姓名 学号 9 1、 如下图所示，为两结构尺寸相同的液压缸，其有效作用面积 A1=100c,A2=80c, p1=1MPa 液压泵的流量 q1=12L/min,若不计摩擦损失和泄漏，试求：（12 分） 1） 两缸负载相同时，两缸的负载和速度各为多少？ 2） 缸 1 不受负载时，缸 2 能承受多少负载？ 3） 缸 2 不受负载时，缸 1 能承受多少负载？ 解：1） 当 F1=F2 时，F1=F2=p1A1/1.8=555.6N (3 分) V1=q1/A1=1.2m/min V2=v1A2/A1=1.20.8=0.96m/min (3 分) 2） 当 F1=0 时，F2=p1A1/0.8=12500N (3 分) 3） 当 F2=0 时，F1=p1A1=10000N (3 分) 2如下图所示，已知 A1=20c,A2=10c， F=5kN，qp=16L/min，qT=0.5L/min，py=5Mpa，若不计管路损失，试求：（15 分） （1）电磁铁断电时，p1=? P2=? V=?； （2）电磁阀通电时，p1=? P2=? V=? 溢流阀的溢流量 q=?。 解： 1）当电磁断电时，由于油路直接与油箱相同，p2=0 (1 分) P1=F/A1=2.5MPa （2 分） V=qp/A1=8m/min （2 分） 2）当电磁铁通电时 P1=py=5MPa (2 分) P1A1=p2A2+F (2 分) P2=5MPa （2 分） V=qT/A2=0.5m/min （2 分） q=qp-q1=qpvA1=15L/min (2 分) 10 一、填空题（每空一、填空题（每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1.液压传动是以（ 压力压力 ）能来传递和转换能量的。 2.、液压传动装置由（ 动力元件动力元件 ）、（ 执行元件执行元件 ）、（ 控制元件控制元件 ）、（ 辅助元件辅助元件 ）和（ 工作介质工作介质 ）五部分组成，其中（ 动力元件动力元件 ）和（ 执行元执行元 件件 ）为能量转换装置。 3.液体在管中流动时，存在（ 层流层流 ）和（ 紊流紊流 ）两种流动状态。液体的 流动状态可用（ 临界雷诺数临界雷诺数 ）来判定。 4. 液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（ 相对相对 ）压力。 5. 在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间突然产 生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为（ 液压液压 冲击冲击 ）。 6.单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各（ 1 ）次，同一转速的情 况下，改变它的（ 偏心距偏心距 ）可以改变其排量。 7. 三位换向阀处于中间位置时，其油口 P、A、B、T 间的通路有各种不同的联结形 式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀 的（ 中位机能中位机能 ）。 8.压力阀的共同特点是利用（ 液体压力液体压力 ）和（ 弹簧力弹簧力 ）相平衡的 原理来进行工作的。 9.顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口（ 启闭启闭 ），以实现执行元件顺序 动作的液压元件。 二、选择题二、选择题（请在所选择正确答案的序号前面划或将正确答案的序号填入问题的空 格内）（每选择一个正确答案 1 分，共 10 分） 通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸浮动，其中位机能应选用（ D D ） ；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用 （ B B ） 。 A. O 型 B. M 型 C 、 Y 型 D. H 型 5 （ B B ）在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通；（ A A ） 、 （ C C ）在常态状态时，阀口是常闭的，进、出油口不通。 A) 溢流阀； B)减压阀； C)顺序阀 11 答：a)单向定量泵 b) 液控单向阀 c)节流阀 d) 压力继电器 e)单向变 量马达 f)调速阀 g)减压阀 h) (内控)顺序阀 i)三位四通电液换向阀 j)两位五通手动换向阀 2分析以下各回路中，溢流阀各起什么作用？（每小题 2 分，共 12 分） 12 2 、a)溢流稳 b)做背压阀; c)作安全阀; d)做安全阀 e)溢流稳压 f)卸荷 五、计算题（五、计算题（2727 分）分） 1如下图所示，两串联双杆活塞杆液压缸的有效作用面积 A1=50c,A2=20c,液压泵 的流量 qv=3L/min,负载 F1=5kN，F2=4kN,不计损失，求两缸工作压力 p1、p2及两活 塞运动速度 v1、v2。 （12 分） 解： 1 V1=qp/A1=310-3/5010-4=0.6m/min (3 分) 系 学籍班 课程班 姓名 学号 13 2 V2=qp/A2=1.5m/min (3 分) 3 P2=F2/A2=4000/2010-4=2MPa (3 分) 4 P1A1=p2A2+F2 P1=(F2+p2A2)/A1=3MPa (3 分) 2. 在图示平衡回路中，已知液压缸直径 D=100mm,活塞杆直径 d=70mm,活塞及负载总 重 G=15kN,提升时要求在 0.15s 内达到稳定上升速度 v=6m/min。试求：1、溢流阀 和顺序阀的调定压力；2、为满足上升速度的要求，液压缸所需要的流量。 （15 分） 2、 （15 分） 1）当 1YA 通电时，顺序阀不工作，下腔的压力为： P=G+F 惯/4（D2-d2） （3 分） F 惯=ma=G/gv/t=1020.4N （3 分） p=4MPa 溢流阀调整压力 Pyp=4MPa （3 分） 2）当活塞带负荷停止运动时，为避免自重下滑，顺序阀的调整压力为： PxG/A2=4G/（D2-d2）=3.7MPa （3 分） 3)液压缸所需要流量应满足上升速度的要求， q=vA2=24L/min （3 分） 计算题 1.一限压式变量叶片泵向定量液压马达供油。已知定量液压马达排量 Vm=20ml/r，容积效 率 mv=0.9，机械效率 mm=0.9，负载扭矩 M=10Nm，变量叶片泵特性曲线如图示，设在压 力管路中有 0.31 Mpa 的压力损失，试求： 1液压泵的供油压力； 2液压马达的转速； 3液压马达的输出功率； 4液压泵的驱动功率（设液压泵的总效率 p=0.85） q20 L/min 14 P 3.2 4.2 P(MPa) 二三个液压缸串联连接，液压缸的活塞直径均为 100mm，活塞杆直径均为 65mm，液压泵 的供油流量 qp=25L/min，供油压力 PP=10Mpa, 如果三个液压缸所承受的负载 F 均相同，求： 1负载 F 的值。 2三个液压缸正向前进时的运 动速度各为多少？ 三、在图示回路