液压与气压传动专业期末试卷及答案

液压与气压传动专业期末试卷及答案液压传动与控制是液压与气压传动专业的重要课程之一。以下是一些单选题：1.液压系统中的压力取决于压力能，执行元件的运动速度取决于流速。2.油泵的工作压力p必须小于等于额定压力pr，且小于等于最高工作压力pmax。3.外啮合齿轮泵作马达用，原进油口改作出油口，原出油口改作进油口，则马达的转向与作泵时转向相反。4.图1所示液压系统，要使液压缸能实现差动连接，换向阀应选用Y型中位机能。5.图2所示回路中，当电磁铁DT通电且负载压力为2MPa时，压力表G的读数为2MPa。6.图3所示回路中，当调定压力为10MPa的溢流阀处于溢流状态时，回路的二次压力p2为6MPa。7.图4所示的调速回路，节流阀处于节流调速工况。不计系统泄漏及溢流阀的调压偏差，当负载F增大时，活塞的运动速度v减小。8.在图5所示的系统中，当施加某一恒定负载MM时，其引起主油路的压力未达到溢流阀调整压力pY，则在进行调速时，液压马达输出扭矩随液压泵排量的增大而减小。9.回路如上题图，当施加的负载是不断变化的（即MM为变量），但其最大值所引起的主油路压力还未达到溢流阀调整压力pY，在进行调速时，液压马达输出功率随负载和液压泵排量的增加而减小。10.在图6的调速阀旁油路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从F1降到F2时，液压马达输出功率随液压泵排量的增大而减小。1.错误。叶片泵和柱塞泵都可以通过改变偏心距或斜盘倾角来实现变量。2.正确。单活塞杆液压缸只能在一侧施加力，只有单向运动；双活塞杆液压缸可以在两侧施加力，实现双向运动。3.正确。定值减压阀可以将系统压力稳定在设定值以下，不受外部负载的影响。4.错误。调速阀的输出流量会随着外部负载的变化而变化，但是相比节流阀，调速阀的输出流量更加稳定，可以在一定范围内自动调节。5.错误。双泵供油的液压系统可以根据需要灵活切换使用不同的泵，可以在高压大流量和低压小流量之间自由切换，因此效率并不一定比单泵供油系统低。定量泵和变量马达组成的容积调速回路可以将液压马达的排量从零调至最大，从而将马达的转速从最大调至零。在进口节流调速回路中，如果溢流阀的调压偏差考虑在内，当负载恒定不变时，节流阀口开度减小会导致泵的工作压力升高；而当节流阀开口不变，负载减小时，泵的工作压力会降低。在先定位后夹紧的顺序动作回路中，阀1、2、3之间的调定压力关系为p1>p2>p3。当1DT带电，定位缸活塞杆在运动过程中（无负载）时，A点的压力最高，B点次之，C点最低。定位缸到位后，夹紧缸开始动作时，A点的压力最高，B点次之，C点最低；夹紧缸夹紧工件后，A点和B点的压力相等，C点的压力最低。对于给定的液压回路，当负载从变化到30000N时，活塞向右运动的速度稳定不变。需要求出溢流阀最小调整压力pY、泵的工作压力pp以及液压缸回油腔压力p2。根据液压缸两腔面积和调速阀最小压差，可以得到负载F=30000N时的活塞运动速度。另外，已知液压泵输出流量、液压缸面积、溢流阀调定压力、负载和节流阀参数，可以计算出液压泵的工作压力、活塞的运动速度、溢流损失和回路效率。本文介绍了液压系统中的一些计算和理论知识。首先，根据活塞速度公式，计算了液压缸的速度。然后，通过进油路流量公式计算了液压系统的流量。接着，计算了溢流损失和回路效率，得出了回路效率为0.26的结果。在填空题中，根据题目所给的数据，填写了相应的数值。在判断分析题中，对液压系统中的一些概念和原理进行了判断和分析，其中有些答案正确，有些答案错误。最后，在文章中没有明显的段落问题，但可以进行小幅度的改写，使得文章更加流畅易懂。1.不变2.径向柱塞式4.2Q5.3MPa6.3.4MPa7.内控外泄式，外控内泄式8.减小9.增大，减小10.减小，可能增大也可能减小11.增大，减小12.可能下降1.在如图所示的回路中，液压缸B进退所需压力均为2MPa，各阀调定压力如图所示。试确定在下列工况时C缸的工作压力。在图示状况下，C缸压力是5MPa。当B缸活塞顶上死挡块时，C缸压力是4MPa。当阀A通电后，B缸活塞退回过程中，C缸压力是2MPa。2.图示液压系统能使油缸活塞完成的动作如下：快速右移→中速右移→慢速右移→左移回程→任意位置停留。试编制电磁铁动作顺序表。电磁铁动作顺序表如下：1DT+2DT+3DT-4DT-快速右移：1DT+中速右移：2DT+慢速右移：3DT-左移回程：4DT-3.判断题1.定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。——错误。定量泵是指输出流量随泵的转速和排量恒定的泵。2.在工作行程很长的情况下，使用柱塞液压缸最合适。——正确。3.高压、大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。——错误。高压、大流量液压系统常采用液控换向阀实现主油路换向。4.由于远程调压阀是直动式溢流阀，因此远程调压回路只适用于压力不高的系统中。——错误。远程调压回路适用于各种压力的系统。5.在节流调速回路中，大量油液由溢流阀流回油箱，是其能量损失大、温升高、效率低的主要原因。——正确。6.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。——正确。4.简答题1.读懂图示液压系统，并回答：1）系统中采用了哪些速度控制回路？答：系统中采用了节流阀和减压阀两个速度控制回路。2）各标号元件的名称和功用。答：1-液压泵，用于提供液压能源。2-换向阀，用于控制液压油的流向。3-节流阀，用于控制液压油的流量，实现缓慢移动。4-减压阀，用于控制液压系统的工作压力。5-液压缸，用于转换液压能为机械能，推动工作负载。2.如图所示液压系统，两液压缸有效面积为Al=A2=100×10-4m2，缸I的负载Fl=3.5×104N，缸II运动时的负载为零，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4MPa、3MPa、2MPa。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，试问在下列三种情况下A、B和C点压力各为多少？1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；2）1YA通电，液压缸I活塞移动时及活塞运动到终点时；3）1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时。答：1）在此情况下，两换向阀处于中位，液压系统处于待机状态，A、B和C点压力均为0MPa。2）在此情况下，1YA通电，液压缸I活塞移动时，液压系统的工作过程为：液压泵提供液压能源，换向阀使液压油进入液压缸I的A腔，缸I的活塞受到液压力推动向右移动，液压油从液压缸I的B腔经过顺序阀和减压阀流回油箱，此时A点压力为4MPa，B点压力为2MPa，C点压力为0MPa。当液压缸I活塞运动到终点时，A、B和C点压力均为0MPa。3）在此情况下，1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时，液压系统的工作过程为：换向阀使液压油进入液压缸II的B腔，缸II的活塞受到液压力推动向右移动，液压油从液压缸II的A腔经过顺序阀和减压阀流回油箱，此时A点压力为0MPa，B点压力为2MPa，C点压力为4MPa。5.计算题无。如图所示，液压系统中液压缸无杆腔的有效面积为50cm2，负载力为7.5×103N，液压泵的输出流量为10L/min，流经节流阀的流量为Q=CdA√(2ρΔp)，其中节流口的通流面积A调节为0.02cm2，量系数Cd为0.62，油液密度ρ为900kg/m3，液压泵出口压力由溢流阀调定为40×105Pa。我们需要求解以下问题：1）活塞运动速度v；2）各阀上的损失功率是多少？3）当液压泵总效率为0.80时，系统的总效率ηos为多少？在另一个液压系统中，泵的排量为40mL/r，转速为1450r/min，机械效率和容积效率均为0.9；变量马达的排量范围为40~100mL/r，机械效率和容积效率为0.9，马达的负载扭矩为40N·m；溢流阀的调定压力为10MPa。我们需要求解以下问题：1）泵的输出流量Qp；2）马达最大进口压力pm；3）马达转速nm的范围；4）液压系统的最大输入功率Ni。文章中没有明显的段落错误，因此无需删除任何段落。参考答案：1）活塞运动速度v=0.02m/s；2）节流阀和液压缸的损失功率分别为1.57W和0.75W，溢流阀和液压泵的损失功率均为0；3）系统的总效率ηos=0.64。1）泵的输出流量Qp=58L/min；2）马达最大进口压力pm=10MPa；3）马达转速nm的范围为725~1813r/min；4）液压系统的最大输入功率Ni=14.6kW。答：1）系统中采用的速度控制回路有行程阀控制的快慢速度换接回路和回油路节流调速回路。2）各标号元件的名称和功用如下表所示：标号元件名称功用1直动式溢流阀限制系统最高工作压力，同时能实现稳压、分流的作用。2三位四通电磁换向阀控制液压缸的运动方向与启动、停止3调速阀调节液压缸的工进速度4单向阀使液压缸快速返回5行程阀实现液压缸快、慢速度的自动换接2解：1）液压泵启动后，两换向阀处于中位时，泵输出的油液全部通过溢流阀溢流回油箱，此时有pA=pB=4MPa，减压阀正常减压，因此pC=2MPa。2）1YA通电，液压缸I活塞移动时，缸I大腔的压力为：p=F1/A1=3.5×10^4/(100×10^-4)=3.5MPa由于顺序阀的出口压力大于其调整压力，因此阀口全开，故pA=pB=p=3.5MPa。减压阀正常减压，pC=2MPa。活塞运动终点时，溢流阀溢流，pA=pB=4MPa，pC=2MPa。3）1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时，由于负载为零，因此pA=pB=pC=0。活塞杆碰到固定挡铁时，溢流阀溢流，pA=pB=4MPa，pC=2MPa。3解：根据流量公式Q=Cd*A*sqrt(2gh)，可得：Q=0.62*0.02*10^-4*sqrt(2*7.5*10^3)=8.78×10^-5m^3/s由于负载压力为50kPa，因此活塞的承受力为：F=pL*A=50×10^3*0.01=500N活塞运动速度为：v=Q/A=8.78×10^-5/0.01=8.78×10^-3m/s因此，液压缸的功率为：P=F*v=500*8.78×10^-3=4.39W1）计算活塞运动速度根据公式，活塞运动速度v=Q/A，代入数据可得v=1.85cm/s。2）计算各阀上的损失功率溢流阀的溢流量为QY=Qp–Q=10–5.5=4.5L/min，压差ΔpY=4–0=4MPa。因此，在溢流阀上损耗的能量为Py=QY×ΔpY=300W。流过节流阀的流量为Q=5.5L/min，节流口两端的压差Δp=2.5MPa，节流阀上损失的功率为P节=231W。3）计算液压系统的总效率系统输出功率为Po=F×v=7.5×10³×1.85×10⁻²=138.6W。泵的驱动功率即为系统输入功率，由液压泵总效率ηop＝0.80可得Pi=833.3W。因此，液压系统的总效率为ηos=Po/Pi=138.6/833.3=16.6%。解析：1）根据给出的公式计算活塞运动速度，无需改写。2）根据给出的公式计算各阀上的损失功率，无需改写。3）在计算液压系统的总效率时，将公式中的数据代入计算，无需改写。Afterperformingcalculationsusingtheformula8.7×10-4×0.9÷(40×10-6)=19.575(r/s)=1174.5rpm,itcanbedeterminedthatthemotor'sspeedrangeisn_m=469.8~1174.5rpm.Furthermore,whenthehydraulicsystemisoperatingatmaximumpressure,