液压气动技术课程形成性考核一参考答案

液压气动技术课程形成性考核一参考答案一、选择题（每题2分，共30分）

1.液压传动中，工作压力取决于（）A.流量B.流速C.负载D.液压缸大小答案：C解析：在液压传动中，工作压力取决于负载。根据帕斯卡原理，压力在液体中能等值传递，当负载增大时，为克服负载，系统压力会相应升高。

2.液压泵的实际流量比理论流量（）A.大B.小C.相等D.不一定答案：B解析：液压泵存在泄漏，实际输出流量总会小于理论流量。泄漏是液压泵工作过程中不可避免的现象，这导致了实际流量与理论流量的差异。

3.在液压系统中，能使执行元件实现往复直线运动的是（）A.液压缸B.液压泵C.控制阀D.油箱答案：A解析：液压缸是将液压能转化为机械能，实现往复直线运动的执行元件。它通过液压油的压力作用，推动活塞做直线运动，从而带动工作部件实现直线往复运动。

4.下列属于压力控制阀的是（）A.节流阀B.调速阀C.溢流阀D.单向阀答案：C解析：溢流阀属于压力控制阀，它能控制系统压力，当系统压力超过设定值时，溢流阀开启溢流，使系统压力保持稳定。节流阀和调速阀主要用于控制流量，单向阀用于控制油液的单向流动。

5.液压油的粘度随温度升高而（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低答案：B解析：液压油的粘度随温度升高而降低。温度升高时，油分子间的内聚力减小，液体的流动性增强，粘度就会下降。这对液压系统的性能有重要影响，例如可能导致泄漏增加、容积效率降低等。

6.气动系统中，空气压缩机的作用是（）A.产生压缩空气B.控制气流方向C.调节气体流量D.储存压缩空气答案：A解析：空气压缩机是气动系统的动力源，其作用是将大气压力下的空气压缩成具有一定压力的压缩空气，为系统提供动力。

7.气缸的行程取决于（）A.缸筒直径B.活塞杆直径C.活塞的运动速度D.活塞的有效行程答案：D解析：气缸的行程是指活塞在气缸内运动的最大距离，也就是活塞的有效行程决定了气缸的行程。缸筒直径和活塞杆直径主要影响气缸的推力和拉力等性能参数，活塞运动速度与行程并无直接决定关系。

8.气动三大件不包括以下哪种元件（）A.过滤器B.减压阀C.油雾器D.溢流阀答案：D解析：气动三大件包括过滤器、减压阀和油雾器。过滤器用于过滤压缩空气中的杂质，减压阀用于调节压缩空气的压力，油雾器用于向压缩空气中添加润滑油，以润滑气动元件。溢流阀不属于气动三大件。

9.液压系统中，过滤器的作用是（）A.过滤油液中的杂质B.防止系统泄漏C.控制油液流量D.调节系统压力答案：A解析：过滤器的主要作用是过滤油液中的杂质，防止杂质进入液压系统，损坏液压元件，影响系统的正常运行。

10.液压缸的差动连接是指（）A.液压缸两腔同时通压力油B.液压缸有杆腔通压力油C.液压缸无杆腔通压力油D.液压缸两腔互通压力油答案：D解析：液压缸的差动连接是指将液压缸的两腔互通压力油，使活塞在较小的输入压力下获得较快的运动速度，同时增大了输出力。

11.在液压传动中，液体的可压缩性一般（）A.很大B.很小C.与气体相同D.为零答案：B解析：液体的可压缩性很小，在一般的液压传动系统中，可近似认为液体是不可压缩的。这使得液压传动能够实现较为精确的传动和控制。

12.液压泵的吸油口一般安装（）A.过滤器B.溢流阀C.节流阀D.单向阀答案：A解析：液压泵的吸油口安装过滤器，可防止吸油过程中杂质进入泵内，保护泵的正常工作，避免因杂质损坏泵的部件。

13.气动系统中，换向阀的作用是（）A.控制气流方向B.调节气体压力C.调节气体流量D.储存气体答案：A解析：换向阀用于控制气动系统中气流的方向，使气缸等执行元件实现不同方向的运动，从而完成各种工作循环。

14.液压系统的工作介质应具备的性能不包括（）A.良好的润滑性B.高的粘度C.化学稳定性好D.抗泡沫性好答案：B解析：液压系统工作介质应具备良好的润滑性、化学稳定性好、抗泡沫性好等性能。高粘度不利于系统的正常工作，一般要求工作介质粘度适中，能在不同温度等条件下保持良好的性能。

15.在液压系统中，能使执行元件实现连续回转运动的是（）A.液压马达B.液压缸C.液压泵D.控制阀答案：A解析：液压马达是将液压能转化为机械能，实现连续回转运动的执行元件，与液压缸实现直线运动不同，它能满足一些需要连续转动的工作要求。

二、填空题（每题2分，共20分）

1.液压传动是以（）为工作介质，依靠液体的（）来传递动力的一种传动方式。答案：液体；压力能解析：液压传动利用液体作为工作介质，通过液体压力能的变化来传递动力。例如，液压泵将机械能转化为液体的压力能，液压缸再将液体的压力能转化为机械能对外做功。

2.液压泵的排量是指泵轴每转一转所排出油液的（）。答案：体积解析：排量是液压泵的一个重要参数，它决定了泵每转一转输出油液的体积大小，反映了泵的基本工作能力。

3.液压缸按结构形式可分为（）、（）和摆动缸等。答案：活塞缸；柱塞缸解析：活塞缸是最常见的一种液压缸，通过活塞的往复运动实现直线运动；柱塞缸则主要用于行程较长、作用力较大的场合；摆动缸可实现一定角度的摆动运动。

4.溢流阀的调定压力应（）系统的工作压力。答案：大于解析：溢流阀用于控制系统压力，当系统压力达到溢流阀调定压力时，溢流阀开启溢流，使系统压力稳定在调定压力以下，所以调定压力要大于系统工作压力。

5.液压油的粘度通常用（）粘度和（）粘度来表示。答案：动力；运动解析：动力粘度反映了液体内部抵抗流动的能力，运动粘度是动力粘度与同温度下液体密度的比值，这两个粘度指标常用于描述液压油的粘度特性。

6.气动系统中，空气的相对湿度一般应控制在（）以下。答案：95%解析：过高的空气相对湿度可能导致气动元件生锈、腐蚀等问题，影响系统正常运行，所以一般将空气相对湿度控制在95%以下。

7.气缸的输出力与（）、（）等因素有关。答案：工作压力；活塞面积解析：根据公式\(F=pA\)（其中\(F\)为输出力，\(p\)为工作压力，\(A\)为活塞面积）可知，气缸输出力与工作压力和活塞面积密切相关。

8.液压系统中的辅助元件包括（）、（）、油管等。答案：油箱；过滤器解析：油箱用于储存液压油，为系统提供足够的油液；过滤器可过滤油液中的杂质，保证系统清洁，它们都是液压系统中重要的辅助元件。

9.换向阀按阀芯的工作位置数可分为二位阀、三位阀等，按控制方式可分为（）、（）和电液动换向阀等。答案：手动换向阀；电磁换向阀解析：手动换向阀通过手动操作实现阀芯换向；电磁换向阀利用电磁力控制阀芯位置，从而改变气流或液流方向，它们是常见的换向阀控制方式。

10.液压传动的优点有（）、（）、能在较大范围内实现无级调速等。答案：传动平稳；承载能力大解析：液压传动中液体能均匀传递压力，使传动平稳；并且可以通过改变压力等参数，在较大范围内方便地实现无级调速，同时能够承受较大的负载。

三、简答题（每题10分，共30分）

1.简述液压泵正常工作的条件。答案：具有密封容积：液压泵必须有密封可变的工作容积，通过容积的变化来实现吸油和压油过程。例如齿轮泵依靠齿轮的相互啮合和脱离形成密封容积的变化，叶片泵通过定子、转子和叶片间的配合实现密封容积的改变。（3分）密封容积能交替变化：密封容积要周期性地增大和减小，增大时吸油，减小时压油。如柱塞泵中柱塞在缸体孔内的往复运动，使密封容积交替变化。（3分）有配流装置：液压泵需要有配流装置，将吸油腔和压油腔隔开，保证吸油和压油过程的顺利进行。如齿轮泵的端盖、叶片泵的配流盘等都起到配流作用。（2分）油箱内油液的绝对压力必须恒大于大气压力：这是为了保证液压泵能顺利吸油，一般油箱通过通气孔与大气相通，以维持油箱内压力接近大气压力，确保泵吸油顺畅。（2分）解析：液压泵正常工作的这几个条件缺一不可。密封容积是实现吸压油的基础，交替变化的密封容积完成油液的吸入和排出，配流装置保证吸油和压油腔的正确连通，足够的吸油压力则是吸油的必要条件。

2.说明溢流阀在液压系统中的作用。答案：稳压溢流：溢流阀能控制系统压力，使其稳定在调定压力值。当系统压力升高到溢流阀调定压力时，溢流阀开启，油液溢流回油箱，保持系统压力恒定。例如在定量泵节流调速系统中，溢流阀稳定系统压力，保证执行元件工作压力稳定。（4分）安全保护：当系统压力超过溢流阀调定压力时，溢流阀迅速开启溢流，防止系统过载，对系统起到安全保护作用。如在液压机等设备中，当工作负载突然增大导致系统压力过高时，溢流阀及时溢流，保护设备不受损坏。（3分）使泵卸荷：在液压系统中，当执行元件停止工作时，可通过溢流阀使液压泵在很低的压力下运转，实现泵的卸荷，减少功率损耗。如采用先导式溢流阀，当远程控制口与油箱连通时，泵出口压力接近于零，达到卸荷目的。（3分）解析：溢流阀的稳压溢流作用保证了系统压力稳定，是其最基本也是最重要的功能；安全保护功能可有效防止系统因压力过高而损坏；使泵卸荷功能则能在特定情况下降低系统能耗，提高系统效率。

3.简述气动系统中过滤器、减压阀和油雾器的作用。答案：过滤器：过滤器的作用是过滤压缩空气中的杂质，如灰尘、水分、油污等。它能防止这些杂质进入气动元件，避免磨损、堵塞等故障，保证气动系统的正常运行。例如在气动系统进气口安装过滤器，可有效去除空气中的大颗粒杂质。（3分）减压阀：减压阀用于调节压缩空气的压力，使其达到系统所需的稳定工作压力。它能将较高的输入压力降低到合适的输出压力，并保持输出压力稳定。如在需要不同压力等级的气动回路中，通过减压阀调节压力，满足各部分元件的工作要求。（3分）油雾器：油雾器的作用是向压缩空气中添加润滑油，使润滑油以雾状混入压缩空气中。这些带有润滑油的压缩空气进入气动元件后，可对运动部件进行润滑，减少磨损，提高元件使用寿命。例如气缸的活塞与缸筒之间、气动马达的转动部件之间等都需要润滑。（4分）解析：过滤器保障了压缩空气的清洁，减压阀稳定了压力，油雾器实现了对气动元件的润滑，它们共同作用，确保气动系统可靠、高效地运行。

四、计算题（20分）

已知一单杆活塞式液压缸，活塞直径\(D=100mm\)，活塞杆直径\(d=50mm\)，工作压力\(p=2MPa\)，流量\(q=10L/min\)。求：1.液压缸的推力和拉力。2.活塞的运动速度。

（一）计算液压缸的推力和拉力1.计算活塞面积\(A_1\)根据公式\(A_1=\frac{\piD^{2}}{4}\)，已知\(D=100mm=0.1m\)，则\(A_1=\frac{\pi\times(0.1)^{2}}{4}=0.00785m^{2}\)。（2分）2.计算活塞杆面积\(A_2\)由公式\(A_2=\frac{\pi(D^{2}d^{2})}{4}\)，\(d=50mm=0.05m\)，可得\(A_2=\frac{\pi\times((0.1)^{2}(0.05)^{2})}{4}=0.00589m^{2}\)。（2分）3.计算推力\(F_1\)根据\(F=pA\)，当压力作用在无杆腔时产生