液压与气压传动课后习题答案精编版

最新资料推荐最新资料推荐第1章绪论1-1什么是液压传动？什么是气压传动？参考答案：液压与气压传动的基本工作原理是相似的，都是以流体的压力能来传递动力的。以液体（液压油）为工作介质，靠液体的压力能进行工作称为液压传动。以压缩空气为工作介质，靠气体压力能进行工作的称为气压传动。1-2液压与气压传动系统有哪几部分组成？各部分的作用是什么？参考答案：液压传动系统和气压传动系统主要有以下部分组成：（1）动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力。（2）执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。（3）控制元件：压力流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。（4）辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计等。（5）传动介质：指传递能量的流体，即液压油或压缩空气。1-3液压与气压传动主要优缺点有哪些？参考答案：液压传动的主要优点：在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快。可在运行过程中实现大范围的无级调速、且调节方便。传动无间隙，运动平稳，能快速启动、制动和频繁换向。操作简单，易于实现自动化，特别是与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。不需要减速器就可实现较大推力、力矩的传动。易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作工作介质，滋润滑性好，故使用寿命长。液压元件已是标准化、系列化、通用化产品、便于系统的设计、制造和推广应用。液压传动的主要缺点：（1）油液的泄露、油液的可压缩性、油管的弹性变形会影响运动的传递正确性，故不宜用于精确传动比的场合。（2）由于油液的粘度随温度而变，从而影响运动的稳定性，故不宜在温度变化范围较大的场合工作。（3）由于工作过程中有较多能量损失（如管路压力损失、泄漏等） ，因此，液压传动的效率还不高，不宜用于远距离传动。（4）为了减少泄漏，液压元件配合的制造精度要求高，故制造成本较高。同时系统故障诊断困难。气压传动的主要优点：（1）以空气为传动介质，取之不尽，用之不竭；用过的空气直接排到大气中，处理方便，不污染环境，符合“绿色制造”中清洁能源的要求。（2）空气的粘度很小，因而流动时阻力损失小，便于集中供气、远距离传输和控制。（3）工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射及振动等恶劣环境中工作，比液压、电子、电气控制优越。（4）维护简单，使用安全可靠，过载能自动保护。

气压传动的主要缺点：（1）气压传动装置的信号传递速度限制在声速（约340m/s）范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置，并且信号要产生较大的失真和延滞，不宜用于对信号传递速度要求十分高的场合中，但这个缺点不影响其在工业生产过程中应用。（2） 由于空气的可压缩性大，因而气压传动工作速度的稳定性较液压传动差，但采用气液联合可得到较满意的效果。（3）系统输出力小，气缸的输出力一般不大于 50KN;且传动效率低。（4） 排气噪声较大，在高速排气时要加消声器。1-4试讨论液压传动系统图形符号的特点。参考答案：对于液压传动系统的分析常常通过分析液压系统图， 它是一种半结构式工作原理图， 由液压元件符号组成，直观性强，容易理解。在液压系统原理图中， 职能符号只表示液压元件的种类，不表示元件的实际安装位置，即性能种类。对于具有特殊性能的非标准液压元件 ,允许用半结构图表示其结构特征。第2章液压流体力学基础2-1什么是液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？参考答案：液体分子间存内聚力。当在剪切力作用下产生流动时， 液体分子间的内聚力会阻止分子间的相对运动，因而内聚力呈现为一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。液压油液的粘度有三种表示方法：（1）动力粘度:动力粘度又称为绝对粘度，由式:Ad（1）动力粘度:动力粘度又称为绝对粘度，由式:AdU

dy确定。液体动力粘度的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动或有流动趋势时， 相接触的液层间单位面积上产生的内摩擦力。动力粘度的法定计量单位为 Pas（Ns/m2）。（2）运动粘度液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：nV=—P液体的运动粘度没有明确的物理意义， 但它在工程实际中经常用到。 因为它的单位中只有长度和时间的量纲，类似于运动学的量，所以被称为运动粘度。它的法定计量单位为m2/s，常用的单位为mm2/s。（3）相对粘度：相对粘度又称为条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。我国采用恩氏度 E。相对粘度无量纲。2-2液压油种类有哪些？如何选用液压油？参考答案：液压油有两大类，即石油基液压油和难然液压液。液压油的运动粘度是划分牌号的依据。国家标准GB/T3141-1994中规定，液压油的牌号就是用它在温度为 40C时的运动粘度平均值（单位为mm2/s）来表示。对液压油液的选用，首先应根据液压传动系统的工作环境和工作条件来选择合适的液压油液类型，然后再选择液压油液的粘度。2-3什么是压力？如何理解液压系统的压力取决于外负载？参考答案：液体在单位面积上所受的内法线方向的力称为压力。 压力有绝对压力和相对压力，绝对压力是以绝对真空为基准来度量的，而相对压力是以大气压为基准来进行度量的。由公式p=—可知液压系统中的压力是由外界负载决定的。A2-4什么是流量？如何理解液压系统执行元件的速度取决于流量？参考答案：单位时间内流过通流截面的液体体积称为流量， 用q(单位为m3/s)表示，如图2-12a)。对于微小流束，通过该通流截面 dA的流速为u，其微小流量为：dq二udA实际液体流过整个通流截面 A的流量为：q=udAA液压系统执行元件通流截面固定，运行的速度与流量成正比。2-5写出雷诺数的表达式，并说明其作用。参考答案：雷诺数：由平均流速：、管径d和液体的运动粘度三个参数组成的无量纲数，是用来表明液体流动状态的数。雷诺数的物理意义是流动液体的惯性力与粘性力之比。雷诺数小，表示粘性力占主导地位，由压力与粘性力之间的平衡决定了流动的规律， 流体质点受粘性力制约只能按层沿轴线方向运动，因此流动为层流。2-6管路中压力损失有哪几种，各受哪些因素影响？参考答案：液体在流动时产生的压力损失分为两种： 一种是液体在等径直管内流动时因摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失；另一种是液体流径管道的弯头、 管接头、阀口以及突然变化的截面等处时，因流速或流向发生急剧变化而在局部区域产生流动阻力所造成的压力损失，称为局部压力损失。2-7某液压油体积为200ml,密度p=900kg/m3,在50°C时流过恩氏粘度计所需的时间ti=153s,20oC时200ml蒸馏水流过恩氏粘度计所需的时间t2=51s,问该液压油的恩氏粘度OE50、运动粘度'和动力粘度卩各为多少？参考答案：°E50=S=3 V=7.31oE50—=19.83"0*(m2/s)t2 E50•1="=178.510-4(Pa.s)2-8某液压油在大气压力下的体积是 100L,当压力升高后其体积减少到 99.6L,设液压油的体积弹性模量为7500x105Pa，求压力升高值。参考答案：由K PV可求得■p，再由初始体积弹性模量和•巾可求的压力升高值。

匚 zJI|2-9根据牛顿液体内摩擦定律 •二一二J——,求动A dy力粘度卩的量纲？写出运动粘度'■与动力粘度卩的关系式，并推导运动粘度'的量纲。参考答案略。2-10如图所示，U形管测压计内装有水银，其左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。已知：h=0.2m,h1=0.3m，水银密度p=13.6x103kg/m3。试计算A点的相对压力和绝对压力。参考答案：根据静压基本方程式，以等压面B-C建立方程，可求得A点的相对压力和绝对压力。题2-10图参考答案：根据静压基本方程式,列出池面方程，即可求出容器中的真空度。2-12如图示，在两个相互连通的液压缸中，已知大缸内径D=100mm，小缸内径d=20mm,大缸活塞上放置的物体质量为大才能使大活塞顶起重物？5000kg题2-10图参考答案：根据静压基本方程式,列出池面方程，即可求出容器中的真空度。2-12如图示，在两个相互连通的液压缸中，已知大缸内径D=100mm，小缸内径d=20mm,大缸活塞上放置的物体质量为大才能使大活塞顶起重物？5000kg。问：在小缸活塞上所加的力 F有多Fl..TTrnrrnrrTKid题2-12图

参考答案：根据帕斯卡原理可得：厶二理，可求得小缸活塞上施加的力F。亦2 jiD24 42-13如图示，液压泵的流量q=32L/min，吸油管（金属）直径d=20mm，液压泵吸油口距离液面高度 h=500mm，液压油运动粘度 、、=2010'm2/s，油液密度为2::=0.9g/cm，求液压泵吸油口的真空度。题2-13题2-13图参考答案：以油箱液面为基准面，对截面 0-0和1-1列伯努利方程1212P。，gh°刁F 叽又因为：p°=0,h°=0,v°=0,0=h=0.5m且管道流速:q■d2603.140.022且管道流速:q■d2603.140.022=1.7m/s管道压力损失：」Pw=■」Vkd2又因为：Re=翌」7002=1700::2330，为层流有’二空=0.044且：」=2v2000 Re若取丨=0.5m，且J=900kg/m3代入管道压力损失公式可得:=0.0440.50.029001.722=0.0440.50.029001.722=1430Pa将上述求得各值代入伯努利方程，得:p^i=8445pap^-8445pap^i=8445pap-i=8445pa2-14如图所示，已知水深 H=10m，截面A=0.02m2，截面A2=0.04m2，求孔口的3参考答案：提示：列截面0-0和1-1的伯努利方程1212P°「gh°§0V0二P1：：gh1§厂1W Pw补充方程为：P°=°,h°=H,v°=0;卩1=0山1=0,「1=1,匚Pw=0可求得v1及q1。列截面1-1和2-2的伯努利方程12125 gh - 1V1 二 P2 3 2厂 2V2 -Pw补充方程为：P1-0,h1=h2,「1=「2-1,V1由上求得已知，且根据连续性方程可求得 V2将上述求得之值代入前式，即可求得 P2。2-15如图所示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积A=3.210，m2，出口处管道截面积A^4A1，h=1m，求开始抽吸时，水平管中所必须通过的流量q（液体为理想液体，不计损失）。

题题2-15图参考答案:沿冷水流动方向列Ai、A2截面的伯努利方程22pi/pgVi/2g=p2/pgV2/2g补充辅助方程pi=Pa—pghP2=PaVlAl=V2A2代入得1/2q=viAi=(32gh/15)Ai2-16液体在管中的流速v=4m/s,管道内径d=60mm,油液的运动粘度v=30i0^m2/s，试确定流态，若要保证其为层流，其流速应为多少？题2-i6题2-i6图参考答案：根据雷诺数公式和临界雷诺数可解。2-17如图题图2-13所示，泵从油箱吸油，吸油管直径 d=60mm，液压泵的流量5-62q=i50L/min,液压泵入口处真空度为0.2X10Pa,油液的运动粘度v=30x10-m/s,p=900kg/m3,弯头处的局部阻力系数 E弯=0.2，管道入口处的局部阻力系数 E入=0.5，沿程压力损失忽略不计，试求油泵的吸油高度。参考答案：以油箱液面为基准面，对截面 0-0和1-1列伯努利方程1212P。Ph。?'0V0=PiPgJM叽又因为：P0 =0,h0 =0, v0 =0, P1 - -0.2 105Pa且管道流速：v1=v管且管道流速：v1=v管■d150 ；10-60 2=0.883.140.06m/s又因为：Re上=0.880.06=仃60：：2330,为层流,v30"0管道压力损失忽略沿程压力损失只计算局部压力损失，则：Pa竺'.5900。血.0.29000882'44Pa2将上述求得各值代入伯努利方程，得： =2.16m2-18如图所示，一管道输送p=900kg/m3的液体，已知h=15m,1处的压力为5X105pa,52处的压力为2.5X10Pa，求油液流动方向。参考答案：列1与2处的伯努利方程1212Pl 讪2"M=P2 gh22 2V2 Pw补充条件为：h[二0,V[ —V2,・心1二-2,h2二h故求得：.■:pw=1.1810Pa因为压力损失为负值，说明 1处能量高于2处能量，即水往2处流。2-19如图所示，当阀门关闭是压力表读数为2.5X105Pa，阀门打开时压力表读数为0.6X1o5Pa。若管道内径d=12mm，不计液体流动时的能量损失，液体密度p=1000kg/m3，求阀门打开时管中的流量q。题2-19图参考答案：2匕_电二:?g :?g2g:2=20.98m/s3 3q2二A22=2.3710m/s2-20图示液压滑阀，若流量q=100L/min，阀芯直径d=30mm，开口量xo=2mm，液流流过阀口时的角度0=69°,求阀芯受到的轴向液动力是多少？7/>2/y\ z>>V;题2-20图参考答案：因为V2沿阀芯轴线方向速度为零，故阀芯受到的轴向液动力:F=Qqwcos^-4.77N方向向右。2-21如图所示为一水平放置的固定导板 ，将直径d=0.1m,流速v为20m/s的射流转过90°求导板作用于液体的合力大小及方向 (p=1000kg/m)。illlIII!IlllIlliIlll题2-21图参考答案:分别列出导板对控制体沿想 x和Y方向的作用力方程Fx=-】qv入又因为v入-出-故"弓v将求得和已知参数代入上述方程后，对 2分力求和即可，其方向为水平成45°向左。2-22水平放置的光滑圆管由两段组成，直径 di=12mm，d2=8mm，长度L=4m，液体密度p=1000kg/m3，运动粘度v=20x10-6m2/s，流量q=18L/min，管道变化处的局部阻力系数E=0.35，求总压力损失和管道两段压差。参考答案：提示1） 总压力损失本题首先判断不同直径管道流态，根据流态确定沿程压力损失系数， 求得各段沿程压力损失,根据变径处局部压力损失系数，求得局部压力损失，最后再求总压力损失。2） 列出管道两段的伯努利方程，求得两端压力差。2000，油的运动粘度为2-23液压油在内径为20mm的圆管内流动，设临界雷诺数为30x10-6m2/s,2000，油的运动粘度为参考答案：略。2-24某液压泵流量为q=16l/min,且安装在油面以下，如图所示。已知油的密度为=900kg/m3,运动粘度u=11x10'6m2/s,油管直径d=18mm，若油箱油面位置高度不变，油面压力为1个标准大气压（1个标准大气压=1.03x105pa），从油箱底部到油泵吸油口处的管子总长L=2.2m，油箱油面到油泵吸油口中心高度 h=0.9m,若仅计管中沿程损失，求油泵吸油口处的绝对压力。参考答案：列油箱液面与泵吸油口出的伯努利方程P1P13加衲212=p2 「gh2 2v2 =p补充辅助方程Pl=1.013105Pa,V]=0,h1=0.9,h2=0PlV2二d2_ 2二0.01844vd1.050.01860qV1610’1110=1.05m/s6 =1718<2320层流。故,>2=2, ■750.0437Re70437空900j052d2 0.018=2649.9Pa将上述求得参数代入方程可得： p2二1.056105Pa2-25如图所示，油缸柱塞的重量和外负载共有 F=150N，柱塞直径d=20mm,缸筒孔直径D=20.05mm封油长度L=70mm，油液密度为p=00kg/m3，油的动力粘度卩=50x10-3Pa.s,参考答案:设u0=0,则通过缝隙的流量为:q3.：P12」题2-25图F 5又Lp= T=4.7810pa4jidh3» 8 3q p=8.9310_m3/s12』活塞在力作用下的下降速度为:v 0.0568m/s4D2-d4第3章液压泵与液压马达3-1液压泵工作压力取决于什么？泵的工作压力与额定压力有何区别？参考答案：液压泵的工作压力决定于外界负载的大小 (而与液压泵的流量无关)，外负载增大,泵的工作压力也随之增大。泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，即油液克服阻力而建立起来的压力。泵的额定压力是指液压泵在正常工作条件下， 按试验标准规定连续运转正常工作的最高工作压力。液压泵在工作中应有一定的压力储备， 并有一定的使用寿命和容积效率， 通常它的工作压力应低于额定压力。3-2什么是液压泵的排量、实际流量、理论流量和额定流量？它们之间有什么关系？参考答案：排量：液压泵轴转一周，由其密封容腔几何尺寸变化计算而得的排出液体体积称为液压泵的排量。实际流量：是指考虑液压泵泄漏损失时， 液压泵实际工作时的输出流量。 所以液压泵的实际流量小于理论流量。理论流量：是指在单位时间内理论上可排出的液体体积。它等于排量和转速的乘积。额定流量：液压泵在额定压力、额定转速下允许连续运行的流量。泵的理论流量：qt二Vn泵的实际流量：q=qt-厶q(S是泄漏流量)3-3如何计算液压泵的输出功率和输入功率？液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生损失的原因何在？参考答案：液压泵的输入功率为:R液压泵的输入功率为:R»汀=2二nT输出功率为：P°=F=pA=pq。功率损失分为容积损失和机械损失。 容积损失是因内外泄漏、气穴和油液在高压下的压缩而造成的流量上的损失；机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。4齿轮泵为什么有较大的流量脉动？流量脉动大有什么危害？参考答案：液压泵由于结构的原因，在排油过程中，瞬时流量是不均匀并随时间而变化。 这种现象称为液压泵的流量脉动。液压泵的流量脉动会引起压力脉动， 从而使管道，阀等元件产生振动和噪声。而且，由于流量脉动致使泵的输出流量不稳定，影响工作部件的运动平稳性，尤其是对精密的液压传动系统更为不利。通常，螺杆泵的流量脉动最小，双作用叶片泵次之，齿轮泵和柱塞泵的流量脉动最大。5齿轮泵的径向不平衡力是怎样产生的 ？会带来什么后果？消除径向力不平衡的措施有哪些？参考答案：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所产生的径向不平衡力。 二是齿轮啮合时径向力时所产生的径向不平衡力。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。工作压力越高，径向不平衡力也越大。径向不平衡力过大时能使泵轴弯曲， 齿顶与泵体接触，产生摩擦；同时也加速轴承的磨损，这是影响齿轮泵寿命的主要原因。为了减小径向不平衡力的影响，常采用的最简单的办法就是缩小压油口， 使压油腔的压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内；也可采用在泵端盖设径向力平衡槽的办法。3-6齿轮泵的困油现象及其消除措施？参考答案：为使齿轮平稳转动，齿轮啮合重合度必须大于 1,即在一对轮齿退出啮合之前，后面一对轮齿已进入啮合，因而在两对轮齿同时啮合的阶段， 两对轮齿的啮合线之间形成独立的密封容积，也就有一部分油液会被围困在这个封闭腔之内。 这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减小，以后又逐渐增大。封闭容积减小会使被困油液受挤而产生高压，并从缝隙中流出， 导致油液发热，轴承等部件也会受到附加的不平衡负载的作用； 封闭容积增大又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来， 产生气穴，引起噪声、振动和气蚀，这就是齿轮泵的困油现象。消除困油现象的方法，通常是在齿轮的两端盖板上开卸荷槽， 使封闭容积减小时卸荷槽与压油腔相通，封闭容积增大时通过左边的卸荷槽与吸油腔相通。 在很多齿轮泵中，两槽并不对称于齿轮中心线分布，而是整个向吸油腔侧平移一段距离， 实践证明，这样能取得更好的卸荷效果。3-7齿轮泵的泄漏及危害？参考答案：齿轮泵存在着三个可能产生泄漏的部位： 齿轮齿面啮合处的间隙；泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙；齿轮两端面和端盖间的端面间隙。在三类间隙中，以端面间隙的泄漏量最大，约占总泄漏量的75%〜8°%。泵的压力愈高，间隙越大，泄漏就愈大，因此一般齿轮泵只适用于低压系统，且其容积较率很低。3-8为什么称单作用叶片泵为非平衡式叶片泵，称双作用叶片泵为平衡式叶片泵？参考答案：由于单作用式叶片泵的吸油腔和排油腔各占一侧， 转子受到压油腔油液的作用力， 致使转子所受的径向力不平衡，单作用式叶片泵被称作非平衡式叶片泵。双作用叶片泵有两个吸油腔和两个压油腔， 并且对称于转轴分布，压力油作用于轴承上的径向力是平衡的，故又称为平衡式叶片泵。9限压式叶片泵和柱塞泵都是变量泵， 试比较它们流量的调节是如何实现的？有什么不同？参考答案：限压式叶片泵调节弹簧预紧力可以调节限压式变量叶片泵的限定压力， 调节流量调节螺钉可以改变流量的大小。调整螺钉改变原始偏心量，就调节泵的最大输出流量。当泵的工作压力超过以后，定子和转子间的偏心量减小，输出流量随压力增加迅速减小。调整螺钉改变弹簧预压缩量，就调节泵的限定压力。限压式柱塞泵是通过调节配流盘倾斜角度来实现流量调节。10为什么轴向柱塞泵适用于做高压泵？参考答案：轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸较小，惯性力小，容积效率高，目前最高压力可达40MPa，甚至更高，一般用于工程机械、压力机等高压系统。11如题所示，已知液压泵的额定压力和额定流量，若忽略管道及元件的损失，试说明图示各种工况下液压泵出口出的工作压力 p为多少？题3-11图参考答案：根据液压系统压力取决于外负载可知：a)p=0b)p=Oc)p=△pd)p=F/Ae)p=2nTm/Vm3-12某液压泵输出压力p=20MPa，液压泵的转速n=1459r/min，排量V=100mL/r,已知该泵容积效率为0.95，总效率为0.9,试求：1） 该泵的输出功率。2） 驱动该泵所需的电机功率。参考答案：液压泵实际流量为：1459q=nVpv 10010^0.95=2.3110^m3/sp60泵的输出功率为:

P=pq=201062.3110-=46200w驱动该泵所需的电机功率为：P46200P电 51333wp 0-93-13某液压泵在输出压力为 6.3MPa时,输出流量为53L/min，这时实测油泵轴消耗功率7Kw，当泵空载卸荷运转时，输出流量为56L/min，求该泵的容积效率nv=?和总效率n参考答案：以空载流量为理论流量，即参考答案：以空载流量为理论流量，即所以nv=q/qt=0.946据已知，Po=pq=5247.9w,所以n=Po/Pr=0.75qt=9.33x10「4nm/s，实际流量为q=8.83x10「4m/sPr=7000w3-14某液压泵的转速为950r/min,排量为V=168mL/r,在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为 150L/min，额定工况下的总效率为 0.87，求：1） 泵的理论流量qt。2） 泵的容积效率nv和机械效率nm。3） 泵在额定工况下，所需电动机驱动功率 Pi。4） 驱动泵的转矩「。参考答案:1)qt1)qt=Vn=2.6610：m3/s2)npm3）P2)npm3）P电机肥二79644wnqpv 0.94qt仝Ipv=0.926P电机4)T ——=801N3-15某变量叶片泵转子外径d=83mm，定子内径D=89mm，叶片宽度B=30mm，试求:1） 叶片泵排量为16mL/r时的偏心量e。2） 叶片泵可实现的最大排量 Vmax°参考答案：1）V=2「BDeV 16"0" y」2「BD 2二0.030.089e 0.95410m=0.954mm

2「BD 2二0.030.0892)em,D—d=3mmVmax=2二BDemax=50.3ml/r3-16一变量轴向柱塞泵，共9个柱塞，其柱塞分布圆直径 D=125mm2)em,D—d=3mmVmax=2二BDemax=50.3ml/r3-16一变量轴向柱塞泵，共9个柱塞，其柱塞分布圆直径 D=125mm，柱塞直径d=16mm，若液压泵以3000r/min转速旋转，其输出流量为q=50L/min，问斜盘倾角多少度（忽略泄漏的影响）?参考答案：由斜盘轴向柱塞泵实际输出流量公式为：- 2q=^d2Dtanznv因为忽略泄漏，故容积效率 v-1，将已知参数代入，可求得：5010’60：dDzn二0.01620.1259色0060-0.073=4.173-17已知某液压马达的排量V=250mL/r，液压马达入口压力为pi=10.5MPa,出口压力p2=1.0MPa，其总效率nm=0.9，容积效率nv=0.92，当输入流量q=22L/min时，试求液压马达的实际转速n和液压马达的输出转矩T。参考答案:由q 得马达实际转速为2210；q<250100.92=1.349r/s=80.96r/min马达输出转矩为18某液压泵的排量为 V，泄漏量「9二klP（kl为泄漏系数，p为工作压力）。此泵可作马达使用，当泵和马达的转速相同时，其容积效率是否相同 ？

参考答案：对于马达其容积效率为：q理 Vnmv•q实Vn+^q对于泵而言其容积效率为:pvVn_•：qpvVn由上述两式可知，转速相同时，其容积效率实不相等的。19单叶片摆动液压马达的供油压力 pi=2MPa，供油流量 q=35L/min,回油压力P2=0.3MPa，缸体内径D=240mm，叶片安装轴直径 d=80mm，设输出轴的回转角速度 3=0.7rad/s，试求叶片的宽度b和输出轴的转矩T。参考答案:由.-2「：由.-2「：n=2q7d、22得叶片宽度为12丿2q「「DY (d2q「「DY (d—I-—I\2.丿0.723510”600.242寸2「0.08[I二0.1302m二130.2mm输出轴转速为:=1416NmT冷P1-P2=1416Nm2第4章液压缸1什么是液压缸的差动连接？差动连接应用在什么场合？参考答案：单杆活塞缸有一种非常重要的工作方式， 即两腔同时通入压力油，这种油路连接方式称为差动连接。在忽略两腔连通油路压力损失的情况下， 差动连接时液压缸两腔的油液压力相等。但由于无杆腔受力面积大于有杆腔， 活塞向右的作用力大于向左的作用力， 活塞杆作伸出运动，并将有杆腔的油液挤出，流进无杆腔，加快活塞杆的伸出速度。与非差动连接无杆腔进油工况相比， 在输入油液压力和流量相同的条件下， 活塞杆伸出速度加快但输出推力减小。利用差动连接，可以在不加大油源流量的情况下得到较快的运动速度。这种连接方式被广泛应用于各种具有 快进”工进”速度切换的液压系统中。2当机床工作台的行程较长时应采用什么类型的液压缸？这时如何实现工作台的往

复运动？参考答案：柱塞缸最大的特点是柱塞不与缸筒接触， 运动时靠缸盖上的导向套来导向， 因而对缸筒内壁的精度要求很低，甚至可以不加工，工艺性好，成本低，特别适用于行程较长的场合，如龙门刨床、导轨磨床、大型拉床等。柱塞与工作部件连接，缸筒固定在机体上（也可以改变固定方式，使柱塞固定 ，缸筒带动工作部件运动）。油液进入缸筒，推动柱塞向右运动，但反方向时必须依靠其他外力驱动，单独柱塞缸通常竖直安装，靠重力返回。为了得到双向运动，柱塞缸常成对反向布置使用。3液压缸为什么要设缓冲装置？参考答案：当运动件的质量较大，运动速度较高时， 由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至引起破坏性事故， 所以在大型、高压或高精度的液压设备中，常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近终端时， 增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。4液压缸为什么要设排气装置？参考答案：液压系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、噪声及工作部件爬行和前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。因此设计液压缸时必须考虑排除空气。在液压系统安装时或停止工作后又重新启动时， 必须把液压系统中的空气排出去。 对于要求不高的液压缸往往不设专门的排气装置， 而是将油口布置在缸筒两端的最高处， 通过回油使缸内的空气排往油箱，再从油面逸出，对于速度稳定性要求较高的液压缸或大型液压缸，常在液压缸两侧的最高位置处（该处往往是空气聚积的地方）设置专门的排气装置。4-5已知单杆液压缸缸筒内径D=100mm，活塞杆直径d=50mm，工作压力pi=2MPa，流量q=10L/min，回油压力P2=0.5MPa。试求活塞往返运动时的推力和速度。参考答案：略。6图示三种结构形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为 D、d,如果进入液压缸的流量为q，压力为p，试分析各液压缸产生的推力 F和速度v的大小。//////1=^题4-6图v=参考答案:v=a)F=-(d2_d2)p；v= q b)F=—d22C)F=4d4 -(D22C)F=4dv=—JI—d47如图所示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积 Ai=100X10-4m2,有杆腔面积A2=80x10-4m2,缸1输入压力Pi=0.9MPa,输入流量qi=12L/min,不计损失和泄漏，求：题4-7图1） 两缸承受相同负载（F1=F2）时，该负载的数值及两缸的运动速度。题4-7图2） 缸2的输入压力是缸1的1一半（P2=2P2）时，两缸各能承受多少负载？3）缸1不承受负载（F1=0）时，缸2能承受多少负载?参考答案：1）缸1的受力平衡方程式piA1_p2A^=F1缸2的受力平衡方程式P2A1-F2由于F1=F2，联立求解可得：p2 A1 p1=0.5MPaA1A2故有：F1=F?=P2A1=4000N缸1运动速度为：W=2=0.02m/sA1缸1运动速度为：W=沁=0.016m/sA1同理可解得2）和3）。8某一差动液压缸，要求V快进=V快退，求：活塞面积Ai和活塞杆面积A2之比应为多少？参考答案：q qv快进 ，v快退=A_a2 a据题意V快进=V快退故可得：A、=2A4-9一柱塞缸柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为 p，流量为q,缸筒内径为D，柱塞外径为d，柱塞内孔直径为d0。试求缸所产生的推力和运动速度。参考答案:柱塞缸所产生推力为：…二『P4柱塞缸的运动速度为:第5章液压控制阀1单向阀和液控单向阀各有什么作用？它们在原理、结构及图形符号上有何异同？参考答案：普通单向阀是使油液只能沿一个方向流动， 不许它反向倒流。液控单向阀结构上多一个控制口，当控制口处无压力油通入时， 它的工作机制和普通单向阀一样； 压力油只能从入口流向出口，不能反向倒流。当控制口有控制压力油时， 因控制活塞一侧通泄油口， 活塞移动,推动顶杆，使入口和出口接通，油液就可在两个方向自由通流。 （符号略）2分别绘出直动型和先导型溢流阀、顺序阀、减压阀的原理图，指出测压面和主阀口的部位，并说明它们的反馈力是指向主阀口的开启方向还是关闭方向。参考答案：略。3为什么高压大流量时溢流阀要采用先导型结构？参考答案：由于先导式溢流阀导阀阀芯一般为锥阀，受压面积较小，所以用一个刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力，用调压手轮调节调压弹簧的预紧力，就可调节溢流阀的溢流压力，所以多用于高压大流量时。4有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断 ？参考答案：减压阀比溢流阀多一个泄漏油孔，即减压阀有三个油孔，溢流阀有两个油孔。5顺序阀是稳压阀还是液控开关？顺序阀工作时阀口是全开还是微开 ？溢流阀和减压阀呢？参考答案：是液控开关，阀口全开。溢流阀是稳压阀，控制进口压力，阀口微开，减压阀是稳压阀，控制出口压力，阀口微开。6导式溢流阀的阻尼孔起什么作用 ？如果它被堵塞将会出现什么现象 ？如果弹簧腔不与回油腔相接，会出现什么现象？参考答案：当有油液流动时，产生压力差（压力损失） ，克服主阀芯上弹簧力，使主阀芯抬起，产生溢流。若阻尼孔完全阻塞，油压传递不到主阀上腔和导阀前腔， 导阀就会失去对主阀的压力调节作用，因主阀芯上腔的油压无法保持恒定的调定值， 当进油腔压力很低时就能将主阀打开溢流，溢流口瞬时开大后，由于主阀上腔无油液补充，无法使溢流口自行关小，因此主阀常开系统建立不起压力。若溢流阀先导锥阀座上的 阻尼小孔堵塞，导阀失去对主阀压力的控制作用，调压手轮无法使压力降低，此时主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不会溢流，压力随负载的增加而上升，溢流阀起不到安全保护作用。如果弹簧腔不与回油腔相接，会形成不了主阀芯的压力差。7明中位机能0、M、P、Y型三位换向阀的特点及使用上区别？参考答案：中位机能0型四个油口均封闭，液压缸活塞锁住不动，液压泵不卸载。可用于多个换向阀并联工作。中位机能M型油口A、B封闭，油口P与T通，液压缸活塞锁住不动，液压泵出口油液直接回油箱卸载。中位机能P型油口T封闭，油口P、A、B互通，即液压缸两腔互通液压油，若液压缸为单活塞杆结构，则成差动连接，活塞快速向外运动；若液压缸为双活塞杆结构， 则活塞停止不动。中位机能Y型油口P封闭，油口A、B、T互通，液压缸活塞浮动，可在外力作用下位移，液压泵不卸载。5-8节流阀与调速阀在流量特性和使用上有何区别？参考答案：节流阀的节流通道呈轴向三角槽式。压力油从进油口 P1流入，经阀芯端头部三角槽节流后，再从出油口P2流出。调节手柄1,可通过推杆2使阀芯作轴向移动，以改变节流口的通流截面积实现调节流量。普通节流阀由于刚性差，在节流开口一定的条件下通过它的工作流量受工作负载 （亦即其出口压力）变化的影响，不能保持执行元件运动速度的稳定， 因此只适用于工作负载变化不大和速度稳定性要求不高的场合， 由于工作负载的变化很难避免，为了改善调速系统的性能，通常是对节流阀进行补偿，即采取措施使节流阀前后压力差在负载变化时始终保持不变。由q=KA。•巾m可知，当「卩基本不变时，通过节流阀的流量只由其开口量大小来决定，使.巾基本保持不变的方式有两种：一种是将定压差式减压阀与节流阀并联起来构成调速阀；另一种是将稳压溢流阀与节流阀并联起来构成溢流节流阀。 这两种阀是利用流量的变化所引起的油路压力的变化，通过阀芯的负反馈动作来自动调节节流部分的压力差， 使其保持不变。9电液伺服阀和电液比例阀各有何特点？参考答案：电液伺服阀是一种将电气信号变为液压信号以实现流量或压力控制的转换元件。 它充分发挥了电气信号具有传递快，线路连接方便， 适于远距离控制，易于测量、 比较和校正的优点，和液压传动具有输出力大、 惯性校、反应快的优点。这两者的结合使电液伺服阀成为一种控制灵活、精度高、快速性好、输出功率大的控制元件。电液比例阀是由直流比例电磁铁（亦称力马达）和液压阀两部分构成的。比例电磁铁的特点是，其电磁力的大小只与输入电流近似成正比， 而与动铁芯的位移大小无关， 它可将电信号按比例，连续地转换为力或位移。液压阀就是利用这种力或位移， 按比例连续地调节液压基本参数（如压力、流量等）。10簧对中型三位四通电液换向阀，其先导阀的中位机能及主阀的中位机能能否任意选定？参考答案：不能。5-11图示的两阀组中，溢流阀的调定压力为 Pa=4Mpa、pB=3Mpa、pc二5Mpa，试求：压力计读数？■ TT宀题5-11参考答案：a） 由于前端溢流阀出口接后端溢流阀入口，则后端开启压力施加于前端溢流阀的弹簧腔，若系统能正常工作，则泵出口压力（即压力表读数）应为三者叠加，即为： 12Mpab） 由于前端溢流阀的遥控口接后端溢流阀的进口，因此前端溢流阀的实际开启压力应该为前后两者调定压力之小者， 依次递归分析，可知泵出口压力（即压力表读数） 应为三个溢流阀其中最小者，即为： 3Mpa.12图示两阀组的出口压力取决于哪个减压阀？为什么？设减压阀调定压力一大一小，并且所在支路有足够负载。

乡®.Ml~d *■ —L-t—I\CZ_i I—|题5-12题5-12图参考答案：从减压阀原理可知，当负载所决定的压力低于减压阀调定值时， 减压阀不起作用，其出口压力即为负载所决定的压力。当减压阀起作用时，减压阀的出口压力只能是调定值。据此可知a）取决于两者的小者。b）取决于两者的大者。5-13在图示回路中，已知活塞运动时的负载 F=1.2KN，活塞面积A=15X10-4m2,溢流阀调整值为Pp=4.5MPa，两个减压阀的调整值分别为 Pji=3.5MPa和Pj2=2MPa，如油液流过减压阀及管路时的损失可忽略不计，试确定活塞在运动时和停在终点端位时， A、B、C三点的压力值。参考答案：活塞运动时，液压缸的负载压力为:F_F_1200A_1510*-8105Pa=0.8MPa两个减压阀都不由于驱动负载所需要的液压缸的负载压力小于两个减压阀的调定压力,起作用，进口压力和出口压力相等，等于负载压力。两个减压阀都不即：PA=PB=PC=0.8MPa

当达到终点时，负载力所决定的负载压力理论上远大于减压阀调定的压力值， 同时溢流阀的调定压力＞Pji的调定压力＞Pj2的调定压力，两个减压阀均起作用，其各自出口压力均等于各自的减压阀调定压力。即三点压力如下：巳=3.5MPa,PB=4.5MPa,Pc=2MPa5-14图示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa,减压阀的调整压力为2.5MPa，下列各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态？15-14图示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa,减压阀的调整压力为2.5MPa，下列各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态？1） 当泵压力等于溢流阀压力时，夹紧缸使工件夹紧后，2） 当泵压力由于工作缸快进、压力降到点的压力为多少？3） 夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A、C点的压力为多少?1.5MPa时（工件原先处于夹紧状态）B、C三点的压力各为多少?试分析题5-14图参考答案：1）在泵压力等于溢流阀压力，夹紧缸使工件夹紧后，阀口减小到仅能通过微小流量以保证减压阀的正常工作，此时 PA=2.5MPa,PC=2.5MPa故此2）此情况实际上是系统瞬间压力下降的情况，此时泵提供的压力小于减压阀的调定压力值，由于工件之前处于卡紧状态， 在此种情况下，回路中的单向阀起作用保证卡紧，故此时PA=1.5MPa,Pc=2.5MPa3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，系统压力为零，减压阀不起作用，各点的压力为：Pa=0,Pb=0,FC=05-15如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为Ai=A2=10010-4m2,缸1的负载F=3.5X104N，缸2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 4.0MPa,3.0MPa和2.0MPa。求下列三种情况下A、B和C点的压力。1） 液压泵启动后，两换向阀处于中位。2） 1YA通电，液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时。3） 1YA断电，2YA通电，液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡铁时。参考答案：液压泵启动后，两换向阀处于中位时：溢流阀开启，A点压力为4MPa，由于顺序阀调定压力低于溢流阀调定压力，顺序阀全开，进口压力和出口压力相等，即 B点压力等于A点压力为4MPa,此时减压阀起作用，其决定了C点压力为其调定值，即2MPa。1YA通电，液压缸1活塞移动时pB二F=3.5MPaAiPa=pb—3.5MPaPc=2MPa活塞运动到终点时压力升高，溢流阀打开，此时：Pa=Pb=4MPaPc二2MPa。1YA断电，2YA通电，液压缸2活塞运动时Pa二Pb二Pc=0活塞碰到固定挡铁时Pa=Pb=4MPapc=2MPa。第6章液压辅助装置6-1在一个由最高工作压力为20MPa降到最低工作压力为10MPa的液压系统中,假设蓄能器充气压为9MPa,供给5L的液体，问需要多大容量的蓄能器？参考答案：略2油管和管接头有哪些类型？各适用于什么场合？参考答案：液压系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等，须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配时不能任意弯曲；常在装拆方便处用作压力管道，中、高压用无缝管，低压用焊接管；紫铜管易弯曲成各种形状，但承压能力一般不超过 6.5〜10MPa,抗振能力较弱，又易使油液氧化；通常用在液压装置内配接不便之处；尼龙管乳白色半透明，加热后可以随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不变，承压能力因材质而异，自2.5MPa至8MPa不等；塑料管质轻耐油，价格便宜，装配方便，但承压能力低，长期使用会变质老化，只宜用作压力低于0.5MPa的回油管、泄油管等；橡胶管高压管由耐油橡胶夹几层钢丝编织网制成，钢丝网层数越多，耐压能力越高，价格越昂贵，用作中、高压系统中两个相对运动件之间的压力管道；低压管由耐油橡胶夹帆布制成，可用作回油管道。管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式连接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各项条件。管接头的种类很多，有焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定式管接头等等。3滤油器有哪几种类型？分别有什么特点？安装时要注意什么？参考答案：过滤器按其滤芯材料的过滤机制来分，有表面型过滤器、深度型过滤器和吸附型过滤器三种。（1） 表面型过滤器整个过滤作用是由一个几何面来实现的。滤下的污染杂质被截留在滤芯元件靠油液上游的一面。在这里，滤芯材料具有均匀的标定小孔，可以滤除比小孔尺寸大的杂质。由于污染杂质积聚在滤芯表面上，因此它很容易被阻塞住。编网式滤芯、 线隙式滤芯属于这种类型。（2） 深度型过滤器这种滤芯材料为多孔可透性材料，内部具有曲折迂回的通道。大于表面孔径的杂质直接被截留在外表面，较小的污染杂质进入滤材内部，撞到通道壁上，由于吸附作用而得到滤除。滤材内部曲折的通道也有利于污染杂质的沉积。纸心、毛毡、烧结金属、陶瓷和各种纤维制品等属于这种类型。（3） 吸附型过滤器这种滤芯材料把油液中的有关杂质吸附在其表面上。磁芯即属于此类。4液压缸活塞上安装O形密封圈时，为什么在其侧面安放挡圈？怎样确定用一个或两个挡圈？参考答案：O形密封圈用于固定密封、往复运动密封和回转运动密封，当油液工作压力超过10MPa时，O形圈在往复运动中容易被油液压力挤入间隙而提早损坏，为此要在它的侧面安放1.2〜1.5mm厚的聚四氟乙烯挡圈，单向受力时在受力侧的对面安放一个挡圈；双向受力时则在两侧各放一个。6-5例说明油箱的典型结构及各部分的作用。参考答案：油箱的典型结构如图6-9所示。由图可见，油箱内部用隔板7、9将吸油管1与回油管4隔开。顶部、侧部和底部分别装有滤油网 2、液位计6和排放污油的放油阀8。安装液压泵及其驱动电机的安装板5则固定在油箱顶面上。第7章液压基本回路1什么是液压基本回路？常见的液压基本回路有几类？各起什么作用？参考答案：液压基本回路是指能实现某种特定功能的液压元件的组合。按照其所完成功能的不同，液压基本回路通常可分为：压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多缸控制回路等。压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个液压系统或某一局部油路的压力， 以满足执行元件对力或力矩的要求。这类回路包括调压、减压、卸荷、 保压以及工作机构的平衡等回路。速度控制回路是用来对液压系统的速度进行调节和变换的基本回路， 包括调节执行元件工作行程速度的调速回路、获得快速回程的快速运动回路以及实现不同工作行程快慢速切换的速度换接回路。在液压系统中，起控制执行元件的起动、停止及换向作用的回路，称为方向控制回路。常用的方向控制回路有换向回路和锁紧回路。2液压系统中为什么要设置快速运动回路？实现执行元件快速运动的方法有哪些？参考答案：为了提高生产效率，液压设备常常要求实现空行程（或空载）的快速运动，相比于工作行程时的慢速运动必然对液压系统所提供的流量和压力提出相反的要求，如何解决这一矛盾，就是对快速运动回路所提出的要求， 即对快速运动回路的要求主要是在快速运动时， 尽量减小需要液压泵输出的流量， 或者在加大液压泵的输出流量后， 使回路在工作运动时又不至于引起过多的能量消耗。可采用差动连接快速运动回路、双泵供油的快速运动回路。3多缸液压系统中，如果要求以相同的位移或相同的速度运动时， 应采用什么回路？这种回路通常有几种控制方法？哪种方法同步精度最高？参考答案：在液压系统中使两个或两个以上的液压缸， 在运动中保持相同位移或相同速度的回路称为同步回路。采用串联液压缸的同步回路， 使一个液压缸回油腔排出的油液， 送入第二个液压缸的进油腔。如果串联油腔活塞的有效面积相等， 便可实现同步运动。也可采用流量控制式同步回路，如两个调速阀分别调节两缸活塞的运动速度， 当两缸有效面积相等时，则流量也调整得相同；若两缸面积不等时，则改变调速阀的流量也能达到同步的运动。

用调速阀控制的同步回路， 结构简单，并且可以调速，但是由于受到油温变化以及调速阀性能差异等影响，同步精度较低。还可用电液比例调速阀控制的同步回路，这种回路的同步精度较高，位置精度可达0.5mm,已能满足大多数工作部件所要求的同步精度。7-4试分析题7-4图所示回路在下列情况下， 泵的最高出口压力（各阀的调定压力注在阀的一侧）：1） 全部电磁铁断电；2） 电磁铁2Y通电，1Y断电；3） 电磁铁2Y断电，1Y通电。参考答案:答：1）全部电磁铁断电， Pp=5.5MPa；2）电磁铁2Y通电，1Y2）电磁铁2Y通电，1Y断电,pP=3MPa；3）电磁铁2Y断电，1Y通电,pp=0.5MPa。7-5如题7-5图所示调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧） ，试问:1） 1Y通电、2Y停电时，A点和B点的压力各为多少？2） 2Y通电、1Y停电时，A点和B点的压力各为多少？3） 1Y和2Y都通电时，A点和B点的压力各为多少？4） 1Y和2Y都停电时，A点和B点的压力各为多少？参考答案：答：1）右侧溢流阀起调压作用， PA=PB=1MPa；2）左侧溢流阀起调压作用， PA=2.5MPa，Pb=0；3）两个溢流阀都不起调压作用， Pa=Pb=0；4）两个溢流阀串联， PA=3.5MPa，Pb=1MPa；27-6液压缸无杆腔面积A=50cm，负载F=10000N,各阀的调定压力如题7-6图所示，试确定活塞运动时和活塞运动到终点停止时 A、B两处的压力。题7-6图参考答案：解：活塞运动时：FPb 2MPaAPa=2MPaPB=2MPa活塞运动到终点停止时:Pa=5MPaPB=3MPa7如题7-7图所示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa,减压阀的调整压力为2.5MPa。试分析下列各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态 ？1）当泵压力等于溢流阀调定压力时， 夹紧缸夹紧工件后，A、B、C点的压力各为多少？2）当泵压力由于工作缸快进、压力降到 1.5MPa时（工件原先处于夹紧状态），A、B、C点的压力为多少？3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时， A、B、C三点的压力各为多少？参考答案：1） 此时，减压阀起减压作用，阀口减小，出口压力等于其调定压力，即： pB=pc=2.5MPa；而PA=5MPa；2） 主油路压力降至1.5MPa时，减压阀不起减压作用，阀口全开， pA=pB=1.5MPa，减压回路上，由于单向阀的作用，分隔了高低压油路，使 pc=2.5MPa，保障了卡紧安全。3） 此时，减压阀不起减压作用，阀口全开， pA=pB=pc=0.

题7-7图题7-8题7-7图题7-8图7-8题7-8图所示为某专用液压铳床的油路图。液压泵输出流量 qp=30l/min，其中溢流阀的调定压力Py=2.4MPa，液压缸两腔有效面积 Ai=50cm2,A2=25cm2，切削负载Ft=9000N，摩擦负载Ff=1000N，切削时通过调速阀的流量为qT=1.2l/min，若元件的泄漏和损失忽略不计。试求：活塞快速接近工件时，活塞的运动速度 V1(cm/s)及回路的效率n1；(%)当切削进给时，活塞的运动速度 V2(cm/s)及回路的效率n2。(%)参考答案：活塞快速接近工件时3010”活塞的运动速度:qpAi活塞的运动速度:qpAi60——=0.1m/s5010*回路的效率因为忽略泄漏及损失，且快速接近工件时仅有摩擦负载，此时系统压力为:故：1Ff叫二0.2MPaA1 5010故：1Ff叫二0.2MPaA1 5010一FfW10000.1Ppqp0.2 1063010’二100%601.210“2)当切削进给时活塞的运动速度:V2q2)当切削进给时活塞的运动速度:V2qTA22T^0.008m/s回路的效率因为忽略泄漏及损失，且此时系统压力为 pp二Py=2.4MPa(Ft+FfM(9000+1000)90082 厂=6%ppqp 63010pp24106607-9如题7-9图所示进油节流调速回路，若油缸面积 A1=20cm2，溢流阀调定压力2pp=3MPa，泵流量qp=6L/min，负载F=4000N，节流阀通流面积AT=0.01cm，节流阀孔口

为薄壁孔，流量系数Cq=0.62,油液密度p=900Kg/m3,忽略管道损失，求1） 活塞运动速度V=?2） 通过溢流阀的流量qY=?3） 溢流功率损失△Py和节流功率损失△Pt；4） 回路的效率n。参考答案：Pi=F/A1=2MPa;节流阀压差△P=Fp-Pi=1MPa；通过节流阀流量qj=CdAT（2Zp/p1/2=2.92 5m'/S-21） 活塞运动速度v=qj/A1=1.42W0m/s;-5 32） 溢流量qY=qp-qj=7.1710m/So3） 溢流功率损失△PY=PpqY=215.1w节流功率损失 △Pt=APq=29.2w4） 回路的效率n= =18.9%Ppqp7-10在题7-10图所示系统中，Ai=80cm2,A2=40cm2,立式液压缸活塞与运动部件自重，Fg=6000N,活塞在运动时的摩擦阻力 Ff=2000N,向下进给时工作负载R=24000N。系统停止工作时，应保证活塞不因自重下滑。试求：1） 顺序阀的最小调定压力是多少？2） 溢流阀的最小调定压力是多少？参考答案：1）顺序阀的最小调整压力Ps：1）顺序阀的最小调整压力Ps：PsFgA1_A?=1.5MPa2）溢流阀的调整压力Py:向下运动时的总负载：'F二RFf-Fg=20000N

溢流阀的最小调整压力Py：P溢流阀的最小调整压力Py：PyAl-A2=5MPa7-11在变量泵-变量马达的容积调整回路中，应按什么顺序进行调速 ？为什么？参考答案：此回路的调速过程分两个阶段，分述如下：第一阶段，将马达的排量调至最大，通过改变泵的排量实现调速。特点与变量泵 -定量马达容积调速回路一致，为恒转矩调节，马达的转速随泵的排量的增大而逐渐增大。第二阶段，当泵的排量调至最大时， 使其固定，通过调节变量马达的排量实现调速，与定量泵-变量马达容积调速回路一致。 随着马达排量的由高到低， 马达的转速逐渐升至最高。此时泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态。在工程中，多数设备的负载特性都要求低速时有较大的转矩， 高速时则希望输出功率不变，因此采用变量泵-变量马达容积调速回路。7-12液压泵和液压马达组成系统，已知液压泵输出压力为pp=10MPa,排量3 3Vp=10cm/r，机械效率npm=0.95，容积效率npv=0.9;液压马达排量Vm=10cm/r，机械效率nmm=0.95,,容积效率nmv=0.9，液压泵出口处到液压马达入口处管路的压力损失不计，泄漏量不计，液压马达回油管和液压泵吸油管的压力损失不计，试求：1） 液压泵转速为1500r/min时，液压泵输出的液压功率2）液压泵所需的驱动功率 Ppr；Ppo；3） 液压马达输出转速4） 液压马达输出转矩5） 液压马达输出功率nm；Tmo；Pmo。参考答案：—4 31）液压泵的理论流量为： qpt=Vpnp=2.5>10m/s液压泵的实际流量为： qp=qptnv=2.25>0—4m3/s液压泵的输出功率为： Ppo=Ppqp=2250w2）所需的驱动功率为： Ppr=ppo/nmnpv=2632w33） tpm=Pp=10MPa,qm=qp=2.25>0—4m/s马达输出转速nm=qmnmv/Vm=1215r/min4） 马达输出转矩为： Tmo=PmVmnmm/2n=15.1H.m5） 马达输出功率为： Pmo=2nTmnm=1924w7-13在题7-13图所示的回路中，变量泵的转速3题7-13图np=1200r/min，排量Vp=0〜8cm/r;安全阀调定压力 p题7-13图=40>105Pa,变量马达排量Vm=4〜12cm3/r。试求：马达在不同转速nm=200、400、1000、1600r/min时，该调速装置可能输出的最大转矩T和最大功率P是多少？参考答案：略7-14分别画出下列四个回路：1） 可实现油缸的左、右换向和油缸的左、右运动速度的调节；2） 可实现油缸的左、右换向和换向阀中位差动连接；3） 可实现油缸的左、右换向且要求油缸在运动中能随时停止；4） 可实现油缸的左、右换向且要求油缸在停止运动时，油泵可自动卸荷。参考答案：可由多种设计思路实现，答案略。7-15如题7-15图所示锁紧回路，为什么要求换向阀中位机能为 H型或Y型？若采用M型，会出现什么问题？题7-15图参考答案:若采用M型中位机能会造成液控单向阀控制压力油不能卸掉，使得液控单向阀不能关闭，达不到锁紧的效果。而采用 H型或Y型，其控制压力油与油箱相通，压力卸掉，可以实现锁紧,7-16试设计一速度换接回路，要求实现“快进一一工进一一快退一一停止”的运动循环，并在停止时，油泵卸荷，绘制回路图并说明工作原理。参考答案：此回路设计也可由多种方式实现，参考答案略。第8章液压系统实例1试写出题8-1图所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点。参考答案：略8-2题8-2图所示的压力机液压系统， 能实现快进t慢进t保压t快退t停止 ”的动作循环,试读懂此系统图，并写出：包括油路流动情况的动作循环表。参考答案：略

题8-1图 题8-2图8-3本章图8-5中动力滑台液压系统，如何实现进给缸快进的？采用的是何种基本回路？此时系统中各阀起什么作用，处于何种工作状态？参考答案：略8-4本章图8-6液压机液压系统的主要特点是什么？液压机主缸的工作循环是怎样实现的？参考答案：略第9章液压系统的设计计算9-1题9-1图所示液压系统中，液压缸的直径D=70mm,活塞杆直径d=45mm,工作负载F=16000N，液压缸的效率n=0.95，忽略惯性力和导轨摩擦力。快速运动时速度为vi=7m/min,工作进给速度为V2=0.053m/min,系统总的压力损失折合到进油管路为 工△pi=55X10Pa。试求：液压系统实现快进t工进t快退t原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。计算并选择系统所需要的元件，并在图上标明各元件的型号。题9-1图参考答案：略2设计一台板料折弯机液压系统。要求完成的动作循环为：快进t工进t快退t停止，且动作平稳。根据实测，最大推力为 15kN,快进快退速度为 3m/min，工作进给速度为1.5m/min，快进行程为0.1m,工进行程为0.15m。参考答案：略第10章气动基础及元件1简述气压传动的优缺点，并举出 1〜2个工业实例。优点：用空气做介质，取之不尽，来源方便，用后直接排放，不污染环境，不需要回气管路因此管路不复杂。空气粘度小，管路流动能量损耗小，适合集中供气远距离输送。安全可靠，不需要防火防爆问题，能在高温，辐射，潮湿，灰尘等环境中工作。气压传动反应迅速。气压元件结构简单，易加工，使用寿命长，维护方便，管路不容易堵塞，介质不存在变质更换等问题。缺点：空气可压缩性大，因此气动系统动作稳定性差，负载变化时对工作速度的影响大。气动系统压力低，不易做大输出力度和力矩。气控信号传递速度慢于电子及光速，不适应高速复杂传递系统。排气噪音大。实例略。10-2气压传动与液压传动相比较有何异同？主要由哪几部分组成？气压传动是利用压缩空气作为传递动力的工作介质，利用气动元件，构成控制回路，使气动执行元件按照预先设定的动作顺序或条件运动的一种自动化控制技术。（1）液压比气动压力高，动力大，负载重的必须用液压。（2）液压比气动精度高，气缸一般就伸出、缩回两个动作，液压的动作可多样话，加了比例阀或伺服阀后，可以实现动作的加速度和减速度动作。油缸加了位移传感器后还可进行位移反馈，和输出的数据做比较，完成闭环控制系统。（3）动作过程中有停顿的。 要求油缸在中间位置有停顿的必须用油缸。气缸也能停顿但位置偏差过大。根据元件的不同的功能，气动系统可以分成以下几部分：（1）气源装置 由空气压缩机及其附件（后冷却器、油水分离器和气罐等）所组成。它将原动机供给的机械能转换成气体的压力能，作为传动与控制的动力源。（2）气源处理元件 清除压缩空气中的水分、灰尘和油污，以输出干燥洁净的空气供后续元件使用。如各种过滤器和干燥器等。（3）执行元件 它把空气的压力能转化为机械能，以驱动执行机构作往复运动（如气缸）或旋转运动（如气马达）。（4）控制元件 控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证气动执行元件按预定的程序正常地进行工作。如压力阀、流量阀、方向阀和比例阀等。（5）辅助元件是解决元件内部润滑、排气噪声、元件间的连接以及信号转换、显示、放大、检测等所需要的各种气动元件。如油雾器、消声器、管接头及连接管、转换器、显示器、传感器、放大器和程序器等。10-3气动系统对工作介质有何要求？主要污染源是哪些？气压传动的工作介质主要是压缩空气。（1）要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量。（2）要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度。清洁度是指气源中含油量，含灰尘杂质的质量及颗粒大小都要控制在很低范围内。干燥度是指压缩空气中含水量的多少，气动装置要求压缩空气的含水量越低越好。气源装置必须设置一些除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥，提高压缩空气质量，进行气源净化处理的辅助设备。主要污染源来自水分、油液和粉尘三个方面。10-4何谓湿空气的绝对湿度、饱和绝对湿度、相对湿度？绝对湿度：每立方米的湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。饱和绝对湿度：若湿空气中水蒸气的分压力达到该湿度下蒸气的饱和压力饱和绝对湿度若湿空气中水蒸气的分压力达到该湿度下蒸气的饱和压力。相对湿度：在某一确定温度和压力下，其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。10-5已知湿空气的温度为30C,全压力为O.IMPa,，相对湿度是75%此湿空气的绝对湿度及含湿量各为多少？参考答案：略10-6气源及净化装置都包括哪些设备？它们各起什么作用？并简述这些设备的工作原理。压缩空气净化装置，包括后冷却器、各种大流量的过滤器（除水滤清的分水过滤器、除焦油过滤器、除油过滤器和除臭过滤器等）、各种空气干燥器、排污器和贮气罐等。气源设备又称动力源，是气动系统的重要组成部分。其作用是为气动设备提供满足要求的压缩空气。后冷却器的作用是将温度高达 120〜180C的压缩气体冷却到40〜50C,并使其中的水蒸气和油雾达到饱和使其大部分冷凝成水滴和油滴析出，以便对压缩空气实施进一步净化处理。气动系统最常用的过滤器是分水过滤器。该过滤器滤尘能力较强，通常它和减压阀、油雾器组装在一起被称为气动三联件，是气动系统中不可缺少的辅助装置。10-7简述气动三联件的连接次序和工作原理。小型气动系统最常用的过滤器是分水过滤器。该过滤器滤尘能力较强，通常它和减压阀、油雾器组装在一起被称为气动三联件。分水过滤器的工作原理如下：当压缩空气从过滤器的输入口流入后，气体及其所含的冷凝水、油滴和固态杂质由导流板（旋风挡板）引入滤杯中，旋风挡板使气流沿切线方向旋转，空气中的冷凝水、油滴和颗粒较大的固态杂质受离心力作用被甩到滤杯内壁上，并流到底部沉积起来；然后压缩空气流过滤芯，进一步清除其中颗粒较小的固态粒子，洁净的空气便从输出口输出。挡水板的作用是防止已积存的冷凝水再混入气流中。定期打开排放螺栓，放掉积存的油、水和杂质。10-8油雾器化的工作原理是什么？用于什么场合？在安装使用油雾器时应注意哪些事项？油雾器是一种特殊的注油装置，其作用是以压缩空气为动力把润滑油雾化以后注入气流中，并随气流进人需要润滑的部件，达到润滑的目的。在气动系统中，部分运动部件在工作中是需要油液润滑即使用油雾器。在使用油雾器时应当注意：目前有相当部分的气动元件采用的是带有润滑脂的材料制成。因此，在使用这些元件时是不需要润滑的。如果有油液进入，会将润滑脂洗去，使元件内部处于无润滑状态，加快元件中密封件磨损，引起元件失效。所以在选择气动系统的元件时，应当考虑或者全部选择需要润滑的气动件且配备油雾器， 或者全部选择免润滑的气动件且无需配备油雾器，避免两种不同种类元件混合使用。10-9简述真空系统的构成、作用及真空发生器的工作原理。真空系统一般由真空发生器（真空压力源）、吸盘（执行元件）、真空阀（控制元件，有手动阀、机控阀、气控阀及电磁阀）及辅助元件（管件接头、过滤器和消声器等）组成。有些元件在正压系统和负压系统中是能通用的，如管件接头、过滤器和消声器，以及部分控制元件。真空发生器是利用压缩空气的流动而形成一定真空度的气动元件， 是真空系统的核心元件。它是利用文丘里原理产生负压，形成真空吸附为动力来进行工作的，作为实现自动化的一种手段。10-10简述气动管道系统的布置原则及日常维护。管道系统的布置原则：（1）所有管道系统统一根据现场实际情况因地制宜地安排。（2）车间内部干线管道应沿墙顺气流流动方向向下倾斜 3°〜5°，在主干管道和支管终点（最低点）设置集水罐，定期排放积水、污物等。（3）支管的引出必须在主管的上部采用大角度拐弯后再向下引出。在离地面 1.2m〜1.5m处，接入一个分气器。在分气器两侧接分支管引入用气设备，分气器下面设置放水排污装置。（4） 为保证可靠供气，可采用多种管网供气系统：单树枝状、双树枝状、环状管网等