流体传动与控制技术复习思考题

1、复习思考题：一、填空题1、液压系统中的压力取决于（负载 ） ，执行元件的运动速度取决于（流量 ） 。2、液压传动装置由（动力元件 ） 、 （ 执行元件 ） 、 （ 控制元件 ）和（ 辅助元件）四部分组成，其中（动力元件 ）和（ 执行元件 ）为能量转换装置。3、液体在管道中存在两种流动状态，（ 层流 ）时粘性力起主导作用，（ 紊流 ）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（雷诺数 ）来判断。4、在研究流动液体时，把假设既（无粘性 ）又（ 不可压缩 ）的液体称为理想流体。5、由于流体具有（粘性 ） ，液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（沿程压力 ） 损失和（ 局部压力 ） 损失两部分组成。6

2、、液流流经薄壁小孔的流量与（小孔通流面积）的一次方成正比，与（压力差 ）的 1/2 次方成正比。通过小孔的流量对（温度 ）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。7、通过固定平行平板缝隙的流量与（压力差 ）一次方成正比，与（缝隙值 ）的三次方成正比，这说明液压元件内的（间隙 ）的大小对其泄漏量的影响非常大。8、变量泵是指（排量 ）可以改变的液压泵，常见的变量泵有（单作用叶片泵）、 （径向柱塞泵）、 （轴向柱塞泵）其中（单作用叶片泵）和（ 径向柱塞泵）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（ 轴向柱塞泵）是通过改变斜盘倾角来实现变量。9液压泵的实际流量比理论流量（大 ） ；而液压马达实际流量比理

3、论流量（小 ） 。10 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（ 柱塞与缸体） 、（ 缸体与配油盘） 、 （ 滑履与斜盘） 。11 外啮合齿轮泵的排量与（模数 ）的平方成正比，与的（齿数 ）一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（模数 ） ，减少（ 齿数 ）可以增大泵的排量。12外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（吸油 ）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（压油 ）腔。13为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（ 卸荷槽 ） ，使闭死容积由大变少时与（压油 ） 腔相通，闭死容积由小变大时与（吸油 ）腔相通。14齿轮泵产生泄漏的间隙为（端面 ）间隙和（径向 ）

4、间隙，此外还存在（啮合 ）间隙，其中（端面）泄漏占总泄漏量的80%85%。15双作用叶片泵的定子曲线由两段（大半径圆弧） 、两段（小半径圆弧）及四段（ 过渡曲线 ）组成，吸、压油窗口位于（过渡曲线 ）段。16 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（ 拐点压力 ）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（泵的最大流量） 。17溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为（压力流量特性） ，性能的好坏用（ 调压偏差 ）或（ 开启压力比） 、 （ 闭合压力比）评价。18溢流阀为（进口 ）压力控制，阀口常（闭 ） ，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（出口 ）压

5、力控制，阀口常（开 ） ，先导阀弹簧腔的泄漏油必须（ 单独引回油箱） 。19调速阀是由（定差减压阀）和节流阀（串联 ）而成，旁通型调速阀是由（差压式溢流阀 ）和节流阀（并联 ）而成。20为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（截止阀 ） ，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（ 单向阀 ） 。21选用过滤器应考虑（过滤精度 ） 、 （ 通流能力 ） 、 （ 机械强度 ）和其它功能，它在系统中可安装在（泵的吸油口）、（泵的压油口）、（系统的回油路上）和单独的过滤系统22 .两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路，两马达串联时，其转速 为（高速）；两马达并

6、联时，其转速为（低速），而输出转矩（增加）。串联和并联两种 情况下回路的输出功率（相同）。23 .在变量泵一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（马达排量）调至最大，用（变量泵）调速；在 高速段，（泵排量）为最大，用（变量马达）调速。24 .限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量（自动相适应）, 泵的工作压力（不变）；而差压式变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量 （相适应），泵的工作压力等于（负载压力）加节流阀前后压力差，故回路效率高。25 .顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式

7、不 同，分为（压力）控制和（行程）控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运 动上同步，同步运动分为（速度）同步和（位置）同步两大类。26 .静压传递原理是（在密闭容器内，施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体 各点）即怕斯卡原理。27 .如右图所示为限压式变量叶片泵的压力一流量 特性曲线，如泵工作在 AB段，可将泵看作是（定量）泵；工作在BC段，可将泵看作是（变量）泵；调节（流量调节）螺钉，可使曲线 AB上下移动；调节（压力调节）螺钉，可使曲线BC水平移动；改变（弹簧 刚度），可改变BC段的斜率。28 .液压系统中，溢流阀的主要功用是（ 定压阀）、（安全阀）、（背压阀等）。29 .蓄能

8、器的作用（作辅助动力源），（保压和补充泄漏），（吸收压力冲击和消除压力脉动）030 .平板缝隙流中由板缝两端压力差引起的流动称（压差流），由两板间相对运动引起的流动称（剪切流）C这种现象称为31 .液压系统中，因某些原因，液体压力在瞬时突然开（液压冲击）。产生这种现象的原因有（因液流的惯性导致的液压冲击）；（或工作部 件的惯性引起的液压冲击）。32 .液压泵的容积效率是指（实际流量与理论流量）的比值；输出功率等于（实际流量与工作压力的乘积）；总效率是指（输出功率与输入功率之比）。33 .典型液压缸的结构由（缸体组件）、（活塞组件）、（密封装置）、（缓冲装置） 和排气装置等组成。34、油箱的作用

9、（储存液压系统所需的足够油液），（散发油液中的热量），（分离 油液中气体及沉淀污物）。35 .描述流动液体力学规律的基本方程是：（连续性方程）、（伯努利方程）、和（动 量方程）。36 .液压阀根据结构形式可分为（滑阀）、（锥阀）和（球阀）_三大类；37 .顺序阀用于控制多个执行元件的动作顺序。按其结构型式可分为（内控外泄）、（内控内泄）、（外控外泄）、（外控内泄）四种结构型式。38 .流体动量方程是用来解决（流动液体）与（固体壁面）问的作用力问题。39 .液体粘度的三种表示方法（动力粘度），（运动粘度），（相对粘度）。40.液压马达的输出转矩与（进出口压差）和（排量）成正比；而它的输出转速又

10、与（流量）成正比，和 （排量）成反比。41液压缸输出的推力与（活塞作用面积）和（压力）成正比；而它输出速度又与（输入流量）成正比，和（活塞作用面积）成反比。42、水力半径反映管道（通流）能力大小 43、液压泵是将电机输出的 （机械）能转化为（压力）能；液压马达是将（压力）能 转化为（机械）能。44液压阀根据用途不同可分为（压力控制阀）、（流量控制阀）和（方向控制阀）_三大类；45、液压与气压传动是以（流体）作为工作介质进行能量传递和控制的一种传动 形式。46、电液伺服阀通常由（电气-机械转换装置）、（液压放大器）、（反馈平衡机构）三部 分组成。47、液压放大器的结构形式常用的形式有 （滑阀式）

11、、（射流管式）、（喷嘴挡板式）三种。48、滑阀式液压放大器，根据滑阀的控制变数，滑阀的控制形式有（ 单边滑阀）、（双边 滑阀）、（四边滑阀）。49、滑阀式液压放大器，根据滑阀滑阀阀芯在中位时阀口的预开口量不同，滑阀又分为 （负开口滑阀）、（零开口滑阀）、（正开口滑阀）。50、液压伺服控制是以（液压伺服阀）为核心的高精度控制系统。液压伺服阀是一种 通过改变输入信号，连续、成比例的对（ 流量）和（压力）进行控制。根据输入信号 的方式不同，又分为（电液伺服阀）和（机液伺服阀）。51、电液比例控制的核心元件是（电液比例阀）。电液比例控制是介于（普通液压阀的 开关式控制）和（电液伺服控制之间）的控制方式

12、。它能实现对液流压力和流量连续地， 按比例地（跟随控制信号）而变化。它与电液伺服控制相比，其控制精度和响应速度（较 低），但它的（成本低）、（抗污染能力强）。二、选择题1、液压泵的实际流量比理论流量B :液压马达的实际流量比理论流量AA.大B.小 C.相等 D.不确定2、外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是;位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是 B。A.吸油腔 B.压油腔 C.困油腔3、液压传动C严格的传动比。A.完全可以保证B.可以保证C.不能保证4、工作时阀口全开的阀是 C 0A.溢流阀 B.减压阀 C.顺序阀 D.压力继电器5、顺序阀不能在系统中用作D 0A.液控开关B.平衡阀 C.背压阀

13、D.调压阀6、液压马达的容积效率与A有关,机械效率与C 有关。A.油液的泄漏 B.油液的污染 C.摩擦副的摩擦损失D.运动部件的质量E.零件的发热7、液压泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为C ;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B 。A.实际流量 B.理论流量 C.额定流量 D.瞬时流量8、顺序阀属于（B）控制阀。（A.方向；B .压力；C.流量）9、（B）是储存和释放液体压力能的装置。（A.冷却器；B.蓄能器；C.过滤器）10、（B）调速回路中，只有节流损失，没有溢流损失。（A.进油节流；B .旁路节流；C.回油节流）11、中位能实现双向锁紧且油泵卸荷的三位阀是（A

14、）型阀。（A. M; B . O; C . H）12、调速阀是由（B）和节流阀组合而成。（A.定值减压阀；B.定差减压阀；C.定差式溢流阀）13、工作过程中泵的额定压力是（B） 0（A.变化的；B.不变的；C.随外负荷而变化）14、液压传动不能实现精密定比传动的原因是（A）。（A.泄漏和液体的可压缩性；B .泄漏；C.液体形状的不固定性）15、油缸的排气装置必须安装在油缸的（C）位置。（A.侧面；B.最低位置；C.最高位置）16、（A）不能做平衡阀用。（A.减压阀；B.顺序阀；C.溢流阀）17、设计合理的液压泵的吸油管应比压油管（B）（A.长些；B .粗些；C .细些）18、存在动力性负载（负

15、值负载）时，应采用（B）调速。（A.进油节流；B ,回油节流；C.旁路节流）19、下图所示系统中，阀1的作用是（A）,阀2的作用是（C）（A.安全作用；B .顺序作用；C.溢流作用；）第页共页20、温度变化对液压传动（ B ）。A.没有影响；B.影响很大；C.可以改善传输性能21、双作用叶片泵的叶片倾角应（ A ）。A.前倾；B .后倾；C .垂直22、油箱属于（D ）元件A.动力元件；B.执行元件；C .控制元件；D.辅助元件23、靠（C ）变化进行吸油排油的液压泵，通称为容积式泵。A.压力；B .排量；C .容积24、（ B ）调速回路中，只有节流损失，没有溢流损失。A.进油节流；B.容积

16、节流；C.回油节流25、液压泵的每转排量的大小取决于泵的（ C ）。A.速度；B.压力；C.结构尺寸26、节流阀是通过调节（ C ）来调流量的。A.两端压力；B.油液温度；C.节流口大小27、液压泵的理论流量和出口的实际流量（ B ）。A.相等；B .理论流量实际流量；C.理论流量（实际流量28、常用的液压泵有（ C ）三大类。A.齿轮泵、离心泵和叶片泵；B.柱塞泵、离心泵和叶片泵；C.齿轮泵、柱塞泵和叶片泵29、通常轴向柱塞泵是靠调节（ B ）来调节流量。A.转子偏心距；B,斜盘倾角；C.转速30、齿轮泵工作过程中闭死容积发生变化，油液不能排出和进入将引起（AA.困油现象；B.扫膛现象；C.

17、漏油现象三、名词解释1.气穴现象；（在液压系统中，若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶 解在液体中的空气就分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现第页共页象。 ）2层流（粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。3局部压力损失（液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失）4滑阀的中位机能（三位滑阀在中位时各油口的连通方式，它体现了换向阀的控制机能。称滑阀的中位机能）5溢流阀的压力流量特性（在溢流阀调压弹簧的预压缩量调定以后，阀口开启

18、后溢流阀的进口压力随溢流量的变化而波动的性能称为压力流量特性或启闭特性。）6困油现象（液压泵工作时，在吸、压油腔之间形成一个闭死容积，该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化，导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。）7液压冲击（在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。）8差动连接（单活塞杆液压缸的左、右两腔同时通压力油的连接方式称为差动连接。）9紊流（惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。 ）10沿程压力损失（液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。）11 帕斯卡原理帕斯卡原理:在密闭容器内，施加于静止液体

19、的压力可以等值、同时地传递到液体各点，这就是帕斯卡原理。12 紊流液体流动过程中，流速较高，惯性力起主导作用，液体质点呈混杂紊乱状态流动。13 困油现象因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。14 理想液体把既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。15 液压马达的排量在没有泄漏的情况下，使马达输出轴旋转一周所需要油液的体积。16 粘性液体在外力作用下流动时，液体分子间内聚力会阻碍分子相对运动，即分子之间产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。17 恒定流动当液体流动时，如果液体中任意点处的压力、速度和密度都不随时间而变化，则液体的这种流动称为恒定流动。第 页共 页四、画出以

20、下液压元件职能符号_、单向阀 2、溢流阀1 匚3、单向定量泵4、压力继电器5、三位四通电磁换向阀6、单向变量泵7、减压阀8、节流阀9、液控单向阀10、液压马达五、分析计算题1 .说明图示为何种回路及其动作原理。已知有效工作面积A>B,B+C>A ,泵的流量为Q,求活塞左 右运动的速度。解：图示为双向差动回路电磁阀带电时，C腔流回油箱，A、B两腔形成差动连接。因A>B,所以活塞向右运动。其速度为：QpA B当电磁阀断电时，A、B、C三腔均与泵进油路相第页共页通，故也形成差动。由于 B+C>A,所以活塞向左运动。其速度为:QpB C A2 .如图示，Ai和A2分别为两液压缸

21、有效作用面积，Ai=50cm2, A2=20cm2,液压泵流量 qp=0.05X 10-3m3/s,负载wi=5000N, w2=4000N,不计损失，求两缸工作压力 pi, p2及两活运动速度V1 , V2o解：qp 0.05 100.01 m / s1)缸1活塞的运动速度：50 102)缸2活塞的运动速度:q p 0.05 102 4A220 10 40.025 m /s3)缸2进口工作压力:W2p2K400020 10-Pa106 Pa4)所以：1进口工作压力：对缸1列平衡方程P1AP2A1W1P1W1 P2A1A15000210 6 501050 10 44-Pa 3 10 6 Pa3

22、、如图四所示，溢流阀和两减压阀的调定压力分别为：Py 4.5MPa , Pj1 3.5MPa ,Pj2 2MPa ;负载Fl 1200N ;活塞有效面积Ai 15cm2 ;减压阀全开口时的局部 压力损失及管路损失略去不计。(1)试确定活塞在运动中和到达终点时 A、B和C点处的压力。(2)当负载加大到Fl 4200N ,这些压力有何变化？图四第页共页解：（1） FL 1200N液压缸运动时，液压缸的工作压力为旦A11200 4 0.8MPa15 10 4因P Pj2, Pl Pj1,故两减压阀均不工作，阀口常开，相当于通道。又因溢流阀关闭，处于非工作状态。故此时A、B、C三点压力相等，即Pa P

23、b Pc P1 0.8MPa液压缸到达终点后，此时液压缸负载相当于无穷大，进油腔压力迅速上升，上升到第二个减压阀的调定值时，第二个减压阀工作， C点压力被定为2MPa。随后A、B点压力 继续憋高，达到第一个减压阀的调定值时， 第一个减压阀工作B点压力被定为3.5MPa, 同理，A点油压继续憋高，当达到溢流阀的调定值时，溢流阀开启溢流，A点被定为4.5MPa。(2) Fl 4200NR若使液压缸运动，液压缸的工作压力为FlAi4200415 10 42.8MPa但减压阀二将C点压力限定为最高2MPa,故推不动负载，此时负载相当于无穷大。所以A、B、C各点的压力与液压缸到达终点后情况相同FC 2M

24、Pa PB 3.5MPaPA 4MPa4、图示回路中，已知液压缸直径D=100mm ,活塞杆直径 d=70mm ,负载Fl=25000N。试求:(1)为使节流阀前后压差PT 3 105Pa ,溢流阀的调定压力应为多少?(2)若溢流阀的调定压力不变，当负载降为15000N时，节流阀的前后压差为多少?PyRP2PtA123 2D23.14 (100 10 3)22 2- 0.785 10 2m2A2(D242.3 23 2 .d )3.14 (100 10 )(70 10 ) 041c对活塞列平衡方程:P1A1P2A2FLP2 A2FLPYP - L523 105 0.4 10 2A10.785

25、10250005-233.4 10 Pa解：(1)溢流阀的调定压力为 Py,液压缸无杆腔压力为 Pi,有杆腔压力为P2,节A2o由题意有:流阀的前后压差为P一无杆腔的面积为Ai,有杆腔的面积为Fl=15000N 时由：P1A1P2A2FlPTP2PiAFlA5233.4 100.785 10150000.4 10 2_5 _28 1 05 Pa5、图示液压系统，液压缸有效工作面积A1=A2=100cm2,缸I负载 Fl=35000N ,缸H运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为:PY 4MPa ,Px 3MPa , Pj 2MPa。求在下面几种工

26、况下 A, B和C出的压力:(1) 液压泵启动后，两换向阀处于中位；(2) 1YA通电，缸I活塞移动时；(3) 1YA通电，缸I活塞运动到终点时；(4) 1YA断电，2YA通电，缸H活塞移动时；(5) 1YA断电，2YA通电，缸H活塞运动到终点时；解：(1)液压泵启动后，两换向阀处于中位时液压泵启动后，油液首先经过减压阀进入减压阀的出口管路，但该路不通，油压很快憋高，当达到减压阀的调定压力时，该阀动作，出口压力为定值 2MPa。接着管路油压继 续憋高，达到顺序阀的调定值时，顺序阀打开，但该路不同， A点压力继续憋高，一直 达到溢流阀的调定值4MPa时，溢流阀开启溢流，此时 A、B点的压力均为4

27、MPa。Pa Pb 4MPa Pc 2MPaFl350004 3.5MPa100 10 4(2) 1YA通电，缸I活塞移动时；aiPb缸I无杆腔油压、即B点油压为3MPa,故此时顺序阀的进出口压力相等，者B等于此压力大于顺序阀自身的调整压力3.5MPa, Pc压力同上。PA PB 3.5MPa Pc 2MPa(3) 1YA通电，缸I活塞运动到终点时；PA PB 4MPa Pc 2MPa(4) 1YA断电，2YA通电，缸II活塞移动时；Pa Pb Pc 0(5) 1YA断电，2YA通电，缸II活塞运动到终点时;Pa Pb 4MPaPc 2MPa1YAAiPx=3MPaPY=4MPan6、某一差动

28、液压缸，要求快进速度Vi时快退速度 V2的两倍，试判定活塞面积 A与活塞杆面积a的大小关系。解：依题意有V1 2V2设进油管流量为Q,则QQVi V2 -a , A aQ 2Q故有：a A a ,即A 3a7、参看限压式变量叶片泵工作原理示意图，请结合其变量特性曲线对以下问题进行说 明。1、调节最大流量限定螺钉，则对应变量特性曲线变化情况如何？2、改变压力设定调节螺钉，则对应变量特性曲线变化情况如何？3、改变压力设定调节弹簧的刚度，则对应变量特性曲线变化情况如何？4、说明变量曲线AB段和BC段的工作状态。5、说明变量曲线上C点的工作状态。解：1、调节最大流量限定螺钉，则对应变量特性曲线中的 AB段将上、下平移。2、改变压力设定调节螺钉，则对应变量特性曲线中的拐点B将左、右移动。3、改变压力设定调节弹簧的刚度，则对应变量特性曲线中BC段的斜率将发生变化。4、变