华中科技大学液压与气压传动试题概要

1、华中科技大学机械科学与工程学院专业班级:20112012学年度第学期液压与气压传动 考试试卷（A卷）（考试时间：150分钟考试方式：闭 卷）题号-一一二二二-三四五总分分数学号:姓名:考试卡号:一.填空题（每题2分，共20分）1. 液压传动装置由 四部分组成，其中（2. 变量泵是指（有（）、（）、（）、（）和（）和（）为能量转换装置。）可以改变的液压泵，常见的变量泵） 其中（）和（）是）是通过改变通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（斜盘倾角来实现变量。3. 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 ）°）腔，副为（ 与 ）、（ 与 ）、（4. 外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐

2、脱开啮合的一侧是 位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（5. 齿轮泵产生泄漏的间隙为（此外还存在（）间隙，其中（80%- 85%6. 双作用叶片泵的定子曲线由两段）腔。）间隙和）泄漏占总泄漏量的）间隙,及四段（）组成，吸、压油窗口位于（7. 溢流阀为（）压力控制，阀口常（ 簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（）、两段（）段。），先导阀弹）压力控制,17）。）和）阀口常（ ），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（ 8选用过滤器应考虑（）、（其它功能， 它在系统中可安装在 （ ）、（ 和单独的过滤系统中。9在变量泵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

3、将 （ ） 调至最大，用（ ） 调速；在高速段，（ ）为最大，用 （ ）调速。）。10气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气的最后保 证，三大件是指（ 二选择题（每题 2 分，共 20 分）1双作用叶片泵具有（）的结构特点；而单作用叶片泵具有（A）（B）（C）（D）的结构特点。 （多选） 作用在转子和定子上的液压径向力平衡 所有叶片的顶部和底部所受液压力平衡 不考虑叶片厚度，瞬时流量是均匀的 改变定子和转子之间的偏心可改变排量2一水平放置的双伸出杆液压缸， 采用三位四通电磁换向阀， 要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选 用（ ）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸

4、闭锁不动， 其中位机能应选用（ ）（A） O 型（B） M型（C） Y 型（D） H 型(A)(B)(C) (D)3在下 面几种调速回路中， （ ）中的溢流阀是安全阀， （ ） 中的溢流阀是稳压阀。 （多选） 定量泵和调速阀的进油节流调速回路 定量泵和旁通型调速阀的节流调速回路 定量泵和节流阀的旁路节流调速回路 定量泵和变量马达的闭式调速回路4顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用（）型，阀时，应选用（ ）型。（A）内控内泄式 （B）内控外泄式 （C）外控内泄式 控外泄式5在下列调速回路中，（ 为功率适应回路。 （多选） 限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 定量

5、泵和旁通型调速阀（溢流节流阀）组成的调速回路 恒功率变量泵调速回路6已知单活塞杠液压缸的活塞直径 D 为活塞直径 d 的两倍， 差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的（ ）；差动连接 的快进速度等于快退速度的（作背压(D)外）为流量适应回路，（(A)(B)(C)(D)）。（ A） 1 倍 （ B） 2 倍 （ C） 3 倍 （ D） 4 倍 7三位四通电液换向阀的液动滑阀为弹簧对中型，其先导电 磁换向阀中位必须是（ ）机能，而液动滑阀为液压对中型，其先 导电磁换向阀中位必须是（ ）机能。（A） H型（B） M型（C） Y型（D） P型8 在定量泵变量马达的容积调速回路中，如果液压马达所 驱

6、动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速 （ ）；泵的输出功率（ ）。（A）增大（B）减小（C）基本不变（D）无法判断9用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节 流调速回路，（ ）能够承受负值负载，（ ）的速度刚性最差， 而回路效率最高。（A）进油节流调速回（B）回油节流调速回路（C）旁路节流调速回路）；在10在亚声速流动时，管道截面缩小，气流速度（ 超声速流动时，管道截面扩大，气流速度（）。（A）增加（B）不变（C）减小三问答题（共 22 分）1液压传动中常用的液压泵分为哪些类型？（ 5 分）2溢流阀在液压系统中有何功用？（ 5 分）3常见的液压基本回路有几类？各起什么

7、作用？（ 6 分）4齿轮泵的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 ? （6 分）四分析题 （18 分）1.已知一个节流阀的最小稳定流量为 qmin，液压缸两腔面积A 1>A 2 , 缸的负载为F。如果分别组成进油节流调速和回油节流调速回路， 试分析： 1 ） 进油、回油节流调速哪个回路能使液压缸获得更低的 最低运动速度。 2）在判断哪个回路能获得最低的运动速度时，应将 下述哪些参数保持相同，方能进行比较。 3）此时，两个回路中泵的 出口压力是否相等（要求写出压力表达式）？（共 10分）2.如图所示的系统中，主工作缸I负载阻力Fi=2000N夹紧缸I

8、I在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同，大腔面积A=20cm2，小腔有效面积A2=10cm2，溢流阀调整值py =30x 105pa,减 压阀调整值p =15X 105Pa。试分析：1 ）当夹紧缸II运动时：pa 和Pb分别为多少？ 2 ）当夹紧缸II夹紧工件时：Pa和Pb分别为多 少？ 3 ）夹紧缸II需要承受的最高压力Pmax为多少？（共8分）II五.计算题（共20分）1如图所示回路中Ai=80X1O4 m2，A2=40 X10'4 rm,立式液压缸活塞与重 物自重W=6kN活塞运动时的摩擦阻力 Ff=2kN,向下工进时的工作负载FL=24kN。系统停止工作时应保证液压缸活

9、塞不因自重而下滑。求顺序阀和溢流阀的最小调定压力Px， P y。（ 6 分）2.泵和马达组成系统，已知泵输出油压Pp= 100X 105Pa,排量n vpn viVPhOcmVr，机械效率n肪0.95，容积效率n vp=0.9 ;马达排量 VMFlOcmVr，机械效率n肪0.95，容积效率n vm=0.9，泵出口处到 马达入口处管路的压力损失为5X 105 Pa,马达回油管和泵吸油管的 压力损失不计,试求： 1 ） 泵转速为 1500r/min 时,所需的驱动功 率 Prp;（W） 2 ） 泵输出的液压功率 Pop;（W） 3 ） 马达输出转速 nM;（r/min ） 4） 马达输出功率 PM

10、;（W） 5） 马达输出转矩 TM。（N . m）（ 14 分）A卷答案 一填空题（每题 2 分，共 20分）和）为能量转换1液压传动装置由（）和（ ）四部分组成，其中（ 装置。辅助元件；动力元件、执行元件）可以改变的液压泵，常见的变量泵） 其中 （ ）和（ ）是） 是通过改变（动力元件、执行元件、控制元件、（、（2 变量泵是指（ 有（ ）、（ ）通过改变转子和定子的偏心距来实现变量， （ 斜盘倾角来实现变量。（排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向 柱塞泵） 、（）。3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（ 与 ）、（ 与 （柱塞与缸

11、体、缸体与配油盘、滑履与斜盘） 腔。4外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（ 腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（吸油；压油）间隙，）间隙和（）泄漏占总泄漏量的5齿轮泵产生泄漏的间隙为 （ 此外还存在（ ） 间隙，其中（80%- 85% （端面、径向；啮合；端面）（）组成，吸、压油窗口位于（过渡曲线；过渡曲线）压力控制，阀口常（）、两段（）段。6双作用叶片泵的定子曲线由两段 及四段（），先导阀弹 ）压力控制， ）。（大半径圆弧 、小半径圆弧、7溢流阀为（ 簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为 （ 阀口常（ ），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（ （进口；闭 ；出口；开； 单独引回油箱）8选用过滤

12、器应考虑（）、（ ）、（其它功能，它在系统中可安装在 （ ）、（ ）、（ 和单独的过滤系统中。（过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上 ） 9在变量泵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 （ ） 调至最大，用（ ） 调速；在高速段，（ 为最大，用（ ）调速。（马达排量，变量泵；泵排量，变量马达）10气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气的最后保 证，三大件是指（ ）、（ ）、（ ）。 （分水滤气器、减压阀、油雾器） 二选择题（每题 2 分，共 20分）1双作用叶片泵具有（）的结构特点；而单作用叶片泵）和

13、）具有（A）（B）（C）（D）A、 C； B、 D）2一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向 阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机 能应选用（ ）；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（ ）。（A） O 型（B） M型（C） Y 型（D） H 型（D；B）3在下 面几种调速回路中， （ ）中的溢流阀是安全阀， （ 中的溢流阀是稳压阀。 （多选）（A）定量泵和调速阀的进油节流调速回路（B）定量泵和旁通型调速阀的节流调速回路）的结构特点。 （多选） 作用在转子和定子上的液压径向力平衡 所有叶片的顶部和底部所受液压力平衡 不考虑叶片厚度，瞬

14、时流量是均匀的 改变定子和转子之间的偏心可改变排量(C) 定量泵和节流阀的旁路节流调速回路(D) 定量泵和变量马达的闭式调速回路B、C、D ；A )作背压4顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用()型，阀时，应选用( )型。(D)外(A) 内控内泄式 (B)内控外泄式 (C)外控内泄式 控外泄式C；A)为功5在下列调速回路中，()为流量适应回路，(多选)限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 定量泵和旁通型调速阀(溢流节流阀)组成的调速回路 恒功率变量泵调速回路率适应回路。(A)(B)(C)(D)A、 B、D； B)6. 已知单活塞杠液压缸的活塞直径 D为活塞直径d

15、的两倍， 差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的 ( )；差动连接 的快进速度等于快退速度的( )。( A) 1 倍 ( B) 2 倍 ( C) 3 倍 ( D) 4 倍(D；C)7. 三位四通电液换向阀的液动滑阀为弹簧对中型，其先导电 磁换向阀中位必须是 ( )机能，而液动滑阀为液压对中型，其先 导电磁换向阀中位必须是( )机能。(A)H型(B)M型(C) Y型(D)P型(C；D)8 .在定量泵变量马达的容积调速回路中，如果液压马达 所驱动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速 ( )；泵的输出功率( )。(A)增大(B)减小(C)基本不变(D)无法判断C；B)9用同样定量泵

16、，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节 流调速回路，（ ）能够承受负值负载，（ ）的速度刚性最差， 而回路效率最高。（A）进油节流调速回 （B）回油节流调速回路 （C）旁路节流调速 回路B、C）10在亚声速流动时，管道截面缩小，气流速度（ 超声速流动时，管道截面扩大，气流速度（B）不变（C）减小（A）增加）。）；在A；A）三问答题（共 22 分）1液压传动中常用的液压泵分为哪些类型？（5 分）答： 1） 按液压泵输出的流量能否调节分类有定量泵和变量泵。定量泵：液压泵输出流量不能调节，即单位时间内输出的油液体积是一定的。变量泵：液压泵输出流量可以调节，即根据系统的需要，泵输出不同的流量。3 分）

17、2）按液压泵的结构型式不同分类有齿轮泵（外啮合式、内啮合式）、叶片泵（单作用式、双作用式）、柱塞泵（轴向式、径向式）螺杆泵。2 分）5 分）没有溢流阀几乎不可能工作。它2溢流阀在液压系统中有何功用？（答：溢流阀在液压系统中很重要，特别是定量泵系统， 的主要功能有如下几点：1）起稳压溢流作用。 2）起安全阀作用。 3）作卸荷阀用。 4）作远程调压阀用。 5 ）作高 低压多级控制用。 6）用于产生背压。 （答对 5个及以上给 5 分）3常见的液压基本回路有几类？各起什么作用？（ 6 分）答：常见的液压基本回路有三大类： 1 ）方向控制回路，它在液压系统中的作用是控制执行元件的启动、停止或改变运动方

18、向。2）压力控制回路，它的作用利用压力控制阀来实现系统的压力控制，用来实现稳压、减压，增压和多级调压等控制，满足执行元件在力 或转矩上的要求。 3）速度控制回路，它是液压系统的重要组成部分，用来控制执行元件的运动速度。 （每个回路 2 分）4齿轮泵的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 ? （6 分） 答：齿轮泵产生径向力不平衡的原因有三个方面：一是液体压力产生的径向力。这是由 于齿轮泵工作时，压油腔的压力高于吸油腔的压力，并且齿顶圆与泵体内表面存在径向 间隙，油液会通过间隙泄漏，因此从压油腔起沿齿轮外缘至吸油腔的每一个齿间内的油 压是不同的，压力逐渐递

19、减。二是齿轮传递力矩时产生的径向力。这一点可以从被动轴 承早期磨损得到证明，径向力的方向通过齿轮的啮合线，使主动齿轮所受合力减小，使 被动齿轮所受合力增加。三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。 （ 3 分） 齿轮泵由于径向力不平衡，把齿轮压向一侧，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。 （1 分） 消除径向力不平衡的措施： 1 ） 缩小压油口的直径，使高压仅作用在一个齿到两个齿的 范围，这样压力油作用在齿轮上的面积缩小了，因此径向力也相应减小。有些齿轮泵， 采用开压力平衡槽的办法来

20、解决径向力不平衡的问题。如此有关零件（通常在轴承座圈） 上开出四个接通齿间压力平衡槽，并使其中两个与压油腔相通，另两个与吸油腔相通。这种办法可使作用在齿轮上的径向力大体上获得平衡，但会使泵的高低压区更加接近， 增加泄漏和降低容积效率。 （ 2分）四分析题 （18 分）1.已知一个节流阀的最小稳定流量为 qmin，液压缸两腔面积A 1>A 2 , 缸的负载为F。如果分别组成进油节流调速和回油节流调速回路， 试分析： 1 ） 进油、回油节流调速哪个回路能使液压缸获得更低的 最低运动速度。 2）在判断哪个回路能获得最低的运动速度时，应将 下述哪些参数保持相同，方能进行比较。 3）此时，两个回路

21、中泵的 出口压力是否相等（要求写出压力表达式）？（共 10分） 解： 1）进油节流调速系统活塞运动速度 v1= qmin/A1 ；出口节流调速系统活塞运动速度v2= qmi n/A2因A 1>A 2,故进油节流调速可获得最低的最低速度。（2 分）2）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（23X 105 Pa）,节流阀在最小允许开度ATmin时能正常工作的最小流量 qmin。因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量ATmin和两端压差 p相同的条件。（4 分）3）设进油节流调速回路的泵压力为pp1,节流阀压差为 p1则:Pp 1 =F/A, + 心P1ip1

22、 = Pp 1 - F/A1设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为 pp2，节流阀压差为 p2，则:A Pp 2 = F + p2 A2也 P 2 Pp2 A / A F / A2由最小稳定流量qmin相等的定义可知： p1= p2即:Pp1 = Pp2 A/A2 F/A -F/A2为使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力是不相等的。（4分）2.如图所示的系统中，主工作缸I负载阻力Fi=2000N夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同，大腔面积A=20cm，小腔有效面积 A=10cm,溢流阀调整值py =30X 105pa,减 压阀调整值P =15X 105Pa。试分析：1 ）当夹紧缸II运动时：Pa 和pb分别为多少？ 2 ）当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多 少？ 3 ）夹紧缸