《液压与气压传动_》试卷(A)答案

课程期终考试试卷课程期终考试试卷 A 答案答案 一 填空题 一 填空题 共 12 小题 每一空格 1 分 共 30 分 1 直动式溢流阀的阻尼孔的作用是 减小油压的脉动 提高阀工作的平稳性 而先导式溢流阀的阻尼孔的作用是 在先导锥阀打开时 在主阀芯两端产生压差 使其打开 由于调压弹簧与主阀芯复位弹簧分开 所以可以实现高压且调压稳 定 2 影响节流阀流量稳定性的主要原因是 1 负载变化的影响 2 温度变化的影响 3 节流口形状的影响 3 减压阀与顺序阀的主要区别是 1 前者用出口油压来控制阀芯移动 后者 用进口油压来控制 2 原始状态前者是常开的而后者是常闭的 3 前者的出口压力保持恒定 后者的出口压力由负载决定 4 气动中后冷却器的作用是 将压缩空气冷却并除去水分 储气罐的作用是 消除压力波动 保证输出气流的连续性 储存压缩空气备用和 进一步分离压缩空气中的水分与油分 而油雾器的作用则是 使润滑油雾化后注 入气流中 并随气流到期要润滑的部件起润滑作用 5 Y 形密封圈是 自封式自紧型 或唇边 密封 它除靠密封圈的微小过盈量 实现初始密封外 其密封主要是在压力油作用下 接触压力增大 使唇边贴紧偶 合面来保持密封 6 冲击气缸的结构有 头腔 尾腔 和 储能腔 三个工作腔 7 旁油路节流调速时 回路中溢流的作用是 安全阀 8 容积式泵的基本特点是 具有一个或若干个周期性变化的密封容积 具有 配流装置 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于 大气压力 9 电液换向阀中先导阀的中位机能应选用 Y 型 液压系统采用三位四通 换向阀换向 若要求需要液压泵卸荷 液压缸锁紧时 可采用的中位机能为 M 型 10 气动三联件安装时 从进气到输出的安装顺序依次为 过滤器 减压阀 油雾器 11 气液阻尼缸 是由气缸和液压缸共同组成的 它以压缩空气为能源 利用 液压油的不可压缩性和对油液流量的控制 使活塞获得稳定的运动 并可调节 活塞的运动速度 12 快速排气阀 用来加快气缸排气腔排气 以提高气缸运动速度 它通常装 在换向阀和气缸之间 得分阅卷人 二 识图作图题二 识图作图题 25 分 1 指出图中所标序号元件名称 15 分 2 画出用职能符号表示的下图液压系统图 10 分 2 得分阅卷人 三 计算题三 计算题 共 小题 毎小题 分 共 17 分 1 回油节流调速系统 液压泵流量为 25L min 溢流阀调定压力为 5 4Mpa 负 载 F 为 40000N 液压缸大腔面积 A1 80cm2 小腔面积 A2 40cm2 工进时液压 缸速度 v 为 180cm min 不考虑管路损失和液压缸摩擦损失 试 15 分 1 画出完整回路 7 分 2 工进时液压系统的效率为多少 5 分 3 负载降为 0 时 即 F 0 回油腔的压力 5 分 3 图8 5 出口节流调速回路 pp qp q v q1 q2 P1 pp P2 A2A1 F AT q2q2 p 1 2 QpPp VF 53 0 10 4 5 60 10 25 60 8 1 10 4 6 3 4 3 当 V1 18cm min 时 P2 Mpa A FAPp 8 0 10 40 10 410 80 10 4 5 4 446 2 1 当 F 0 时 P2 Mpa A APp 8 10 2 1 得分阅卷人 四 四 按要求画出下列回路 共 4 小题 每小题 7 分 共 28 分 1 液压缸快进时大 小泵同时供油且差动连接 工进时大泵卸荷仅小泵供油的 回路 2 两单出杆液压缸 一为加压缸 一为送料缸 要求用压力控制实现以下工作 循环 送料液压缸快速前进到行程终点时 加压液压缸开始快速前进 到接触 工件时转为慢速前进加压 当加压液压缸到达加压行程终点后 即立即快速退 回 加压缸退到原点后 送料液压缸开始快速退回 3 试画出气压传动中的单往复动作回路 4 试画出气压传动中的双手同时操作回路 4 单往复控制回路 图17 40 1 2 3 9 选择题选择题 每小题 1 分 共 15 分 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 外啮合齿轮泵中齿轮进入啮合的一侧是 B A 吸油腔 B 压油腔 C 吸油腔或压油腔 5 C 节流调速回路可以承受负值负载 A 进油 B 旁路 C 回油 6 中位机能为 C 型的三位四通换向阀可实现中位卸荷 A O B P C M D Y 7 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 8 高压系统宜采用 C A 齿轮泵 B 叶片泵 C 柱塞泵 9 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 A 1 倍 B 2 倍 C 3 倍 D 4 倍 10 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 12 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 13 当限压式变量泵工作压力 p pB pB拐点压力 时 随着负载压力上升 泵的输出流量 B A 增加 B 呈线性规律衰减 C 呈双曲线规律衰减 D 基 本不变 14 在回油节流调速回路中 节流阀处于节流调速工况 系统的泄漏损失及 溢流阀调压偏差均忽略不计 当负载 F 增加时 泵的输出功率 C 10 A 增加 B 减少 C 基本不变 D 可能增加也可能减少 15 在变量泵和定量马达组成的容积调速回路中 如果将泵的排量减小 其 他条件保持不变 马达的转速将 B A 增加 B 减小 C 不变 问答题 问答题 每小题 5 分 共 25 分 1 什么叫液压泵的排量 理论流量 实际流量和额定流量 它们之间有什 么关系 液压泵的排量 V 是指泵轴转一转所排出油液的体积 取决于液压泵密 封腔的几何尺寸 理论流量 qt是指不考虑液压泵泄漏损失情况下 液压泵在单位时间内 输出油液的体积 排量和理论流量之间的关系是 qt nV n 液压泵的 转速 实际流量 q 是指考虑液压泵泄漏损失时 液压泵在单位时间内实际输出 的油液体积 由于液压泵在工作中存在泄漏损失 所以液压泵的实际输出流 量小于理论流量 额定流量 qs是指泵在额定转速和额定压力下工作时 实际输出的流量 泵的产品样本或铭牌上标出的流量为泵的额定流量 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 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 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 消除径向力不平衡的主要措施 开压力平衡槽等 3 如图所示回路 溢流阀调定压力 py 5MPa 减压阀调定压力 pj 3MPa 液压缸负载 F 形成的压力为 2 MPa 不考虑管道 及减压阀全开时的压力损失 至系统 的油路不通时 问 1 液压缸推动负载运动过程中 p1 p2为多少 这时溢流阀 减压阀 有无工作 各阀的先导阀 主阀处于什么状态 L 油路有无油流出 为什么 11 2 液压缸运动到终端停止后 p1 p2为多少 这时溢流阀 减压阀有 无工作 各阀的先导阀 主阀处于什么状态 L 油路有无油流出 为什么 1 液压缸推动负载运动过程中 p1 p2均为 2 MPa 这时溢流阀 减 压阀处于非工作状态 减压阀先导阀关闭 主阀口处于全开状态 溢流阀主 阀处于关闭状态 L 油路无油流出 2 液压缸运动到终端停止后 p1为 5 MPa p2为 3 MPa 这时溢流阀 减压阀处于工作状态 减压阀先导阀开启 主阀口处于微开状态 溢流阀阀 口处于半开状态 L 油路有油流出 4 如图所示回路 溢流阀调定压力 py 5MPa 忽略管道及换向阀损失 说 明下面的问题 1 当电磁阀通电 若系统负载无限大时 溢流阀的先导阀口 主阀口 各处于什么状态 pk为多少 2 当电磁阀断电 若系统负载无限大时 溢流阀的先导阀口 主阀口 各处于什么状态 pk为多少 3 当电磁阀断电 若系统压力 p 3MPa 时 溢流阀的 先导阀口 主阀口各处于什么状态 pk为多少 1 当电磁阀通电 若系统负载无限大时 溢流阀的先 导阀口关闭 主阀口全开 pk为 0 2 当电磁阀断电 若系统负载无限大时 溢流阀的先 导阀口开启 主阀口开启一定开度 pk为 5MPa 3 当电磁阀通电 若系统压力 p 3MPa 时 溢流阀的先导阀口关闭 主阀口关闭 pk3MPa 5 如图所示 有一直径为 d 质量为 m 的活塞浸在液体中 并在力 F 的作 用下处于静止状态 若液体的密度为 活塞浸入的深度为 h 问液体在测压管内的上升高度 h gd mgF x 2 4 四 计算题四 计算题 每小题 15 分 共 30 分 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 150 L min 额定工况下的总效率 12 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 Vp n 168 10 3 950 159 6 L min 2 分 2 v q qt 150 159 6 94 2 分 3 m v 0 88 0 94 94 2 分 4 Po pq 31 5 106 150 10 3 60 78 75kw 3 分 5 Pi Po 78 75 0 88 89 49kw 3 分 6 mN n P T i 900 60 95014 3 2 49 89 2 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 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 MPapp Yp 4 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 p2 FApAp 2211 MPa8 0Pa108 1025 100001050104 2 5 4 46 2 11 2 A FAp p 节流阀两端的压差 MPa8 0 2 pp 回油路流量 900 108 02 1001 0 62 0 2 6 4 2 p ACQ Td sm1026 0 34 L min57 1 13 活塞速度 m s0104 0 1025 1026 0 4 4 2 2 A Q v 3 求溢流损失和回路效率 由 2 2 1 1 A Q A Q v 进油路流量 L min14 3 57 1 2 2 2 1 1 Q A A Q 溢流量 min 86 614 3 10 1 LQQQ p 溢流损失 kWpQP pY 27 0 60 4 286 6 回路效率 26 0 104 21010 600104 0 10000 63 pp pQ Fv 五 作图题五 作图题 共 5 分 14 请绘制进 回油路节流调速的液压回路原理图 六 计算题六 计算题 共 20 分 1 6 分 如下图所示的液压系统中 液压泵的铭牌参数为 q 18 L min 6 3 MPa 设活塞直径 D 90mm 活塞杆直径 d 60 mm 在不计压力损失且 F 28 000N 时 试在 各图示情况下压力表的指示压力 解 a P1 4 4 106Pa b P1 5 5 106Pa c P1 0 15 2 14 分 如下图所示的液压回路 限压式变量叶片泵调定后的流量压力特性曲线如图 所示 调速阀的调定流量为 3L min 液压缸两腔的有效面积 A1 2A2 60 cm2 不计管路损 失 试求 1 液压泵的工作压力 2 当负载 F 0 N 和 F 10000 N 时的小腔压力 2 3 设液压泵的总效率为 0 8 求液压系统的总效率 解 1 v q2 A2 3 1000 30 100cm min q1 vA1 100 60 6000cm min 6L min 由此 从图中可知 p1 3 3MP 2 F 0 P1A1 P2A2 P2 P1A1 A2 3 3 2 6 6 MP F 10000N P2 P1A1 F A2 3 3 106 60 10 4 10000 30 10 4 3 267MP 3 泵的输出功率 Po P1xq1 3 3x10 6x6x10 3 60 330 w 损耗的功率 Pc P2xq2 3 267x10 6x3x10 3 60 163 w 有用功率 Pe 330 163 167 w 除泵以外 系统的效率 167 330 0 51 系统的总效率 0 51x0 8 0 41 1 图中定量泵的输出流量 q P 为一定值 若改变泵出口处节流阀的开口大小 问活塞 运动速度会不会发生变化 流过 a b c 三点处的流量各是多少 3 答 活塞运动速度不会发生变化 因为液压泵输出的流量为定值 进入液压缸的流量保持 不变 a c 处的流量为 q b 处的流量为 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 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 3 如图所示回路 溢流阀调定压力 py 5MPa 减压阀调定压力 pj 3MPa 液压缸负载 F 形成的压力为 2 MPa 不考虑管道及减压阀全开时的压 力损失 至系统 的油路不通时 问 1 液压缸推动负载运动过程中 p1 p2为多少 这时溢流阀 减压阀有无 工作 各阀的先导阀 主阀处于什么状态 L 油路有无油流出 为什么 2 液压缸运动到终端停止后 p1 p2 为多少 这时溢流阀 减压阀有无工作 各阀的先导阀 主阀处于什么状态 L 油路有无油流出 为什么 1 液压缸推动负载运动过程中 p1 p2均为 2 MPa 这时溢流阀 减压阀处于非工作 状态 减压阀先导阀关闭 主阀口处于全开状态 溢流阀主阀处于关闭状态 L 油路无油 流出 2 液压缸运动到终端停止后 p1为 5 MPa p2为 3 MPa 这时溢流阀 减压阀处于工 作状态 减压阀先导阀开启 主阀口处于微开状态 溢流阀阀口处于半开状态 L 油路有 油流出 3 4 如图所示回路 溢流阀调定压力 py 5MPa 忽 略管道及换向阀损失 说明下面的问题 1 当电磁阀通电 若系统负载无限大时 溢流 阀的先导阀口 主阀口各处于什么状态 pk为多少 2 当电磁阀断电 若系统负载无限大时 溢流阀的先导阀口 主阀口各处 于什么状态 pk为多少 3 当电磁阀断电 若系统压力 p 3MPa 时 溢流阀的先导阀口 主阀口各 处于什么状态 pk为多少 1 当电磁阀通电 若系统负载无限大时 溢流阀的先导阀口关闭 主阀口全开 pk 为 0 2 当电磁阀断电 若系统负载无限大时 溢流阀的先导阀口开启 主阀口开启一定开 度 pk为 5MPa 3 当电磁阀通电 若系统压力 p 3MPa 时 溢流阀的先导阀口关闭 主阀口关闭 pk3MPa 5 如图所示 有一直径为 d 质量为 m 的活塞浸在液体 中 并在力 F 的作用下处于静止状态 若液体的密度为 活塞浸入的深度为 h 问液体在测压管内的上升高度 h gd mgF x 2 4 四 计算题 每小题 15 分 共 30 分 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 150 L 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 Vp n 168 10 3 950 159 6 L min 2 分 2 v q qt 150 159 6 94 2