液压及气压传动第1-3章复习试题及答案解析

范文范文.范例.指导.参考液压与气动技术习题集绪论一．填空题液压传动是利用液体的压力能传递运动和进展掌握的，而液力传动是以液体中的动能传递运动和动力的。因此，磨床承受液压传动，而液力耦合器承受液力传动。液压传动装置由 动力元件 、 执行元件、 掌握元件、 关心元件和 工作介质五局部组成，其中动力元件和 执行元件为能量转换装置。流体传动按其能量利用形式的不同可分为液压 传动和 液力 传动。因此，大型吊车上绞盘的动力驱动是承受的 液力 传动，以避开从动轴上负载和速度的变化对主动轴的冲击影响；而平面磨床工作台的驱动及其换向掌握承受液压 传动。4．液压系统图中的液压元件有两种表达方式，即图形符号 式原理图和半构造式 式原理图，前者直观、易懂，而一般液压系统图往往都承受 图形符号式原理图，这样绘制时简洁、便利。压回路图中，除带有方向性的液压元件〔如油缸、压力表等〕以外，其余元件的符号都可以翻转角度绘制其意义不变而虚线表示的是掌握油路 。6．液压传动是利用液体的 压力 能传递运动和进展掌握的，因此属 变压传递过程。7．液压传动的理论根底是帕斯卡 定律。其执行机构的速度打算于供给的 流量 ，而动力元件的工作压力打算于 外负载 和 压力损失总和。8．液压传动最突出的优点是可以把力放大和可以无极调速，而无法铲除的缺点是简洁泄漏 和检修困难 。9．液压传动不能运用在螺纹加工机床中驱动刀架，是由于其不能保证定比传动。二．判别题〔T〕〔T〕〔T〕三．分析题答;由以下五局部组成1〔2〕执行元件：把液体的压力能转换成机械能以驱开工作机构的元件。液压缸或气缸、液压马达或〔3〕掌握元件：对系统中油液压力、流量、方向进展掌握和调整的元件，以及进展信号转换、规律运算和放大等功能的信号掌握元件。如压力、方向、流量〔4〕关心元件：上述三个组成局部以外的其它元件，如：管道、管接头、〔5〕工作介质：进展能量和信号的传递。液压传动与机械传动、电传动相比有那些优点？答：液压与气压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点：构造紧凑；工作比较平稳，操纵掌握便利，易于实现过载保护和自动化要求；〔20231布置便利敏捷；元件属于工业根底件，标准化，系列化和通用化程度较高。一．填空题1．液压系统中，当系统压力较高时，往往选用粘度小 的液压油，由于此时泄漏成了值得突出的问题；而当环境温度较高时，宜选用粘度大 的油。度方面考虑，选用液压油的原则之一：当执行机构运动速度大时，往往选用粘度 小 液压油，由于这时 能量 损失成了主要冲突，而 容积 损失〔相对而言〕成了次要问题。牛顿内摩擦力定律τ=udu／dy，它表示液体在单位速度梯度下流淌时单位面积上的内摩擦力。液体动力粘度μ1s。另外运动粘度的含义是动力粘度和该液体密度μ的比值υ，其常用计量单位是m2/s。随着温度的增加，油的粘度减小。乘积。液压传动是基于流体力学中的帕斯卡〔定律〕定理进展工作的。某容积腔中的真空度是0.46x105

是-0.55x105 Pa〔大气压力是P=1.01×105Pa〕0液体静力学根本方程式为P=Po+ρgh ，其物理意义静止液体内任一点的压力由液面上的外加压力Po和该点以上液体自重形成的压力组。9．在争论流淌液体时，将假设既 无粘性又 不行压缩 ，称为抱负液体。抱负液体伯努利方程中的三项p/γ、v2/2g和h分别代表液体的压力能 动能和势能 三局部总和应为常量，各项的量纲应为长度量纲。容积泵正常工作时，期望其吸油腔内的真空度，是越 小越好，这样才能尽量避开气穴 现象。要使液压泵吸油口的真空度不至过高，应减小 局部阻力 、缩短吸油管长度和 增大油管直径。一般状况下，吸油管内径应 足够大，泵的安装高度h不大于 0.5m。液体在管道中存在两种流淌状态，层流 时粘性力起主导作用，紊流 惯性力起主导作用，液体的流淌状态可用雷诺数来推断。由于流体具有粘性，液流在管道中流淌需要损耗一局部能量，它由局部压力损失和沿程压力 损失两局部组成。流淌液体有两种流态，即层流和 紊流，由无量纲公式来判定。液压系统中的压力损失分为两类，一类是沿程 压力损失，另一类是局部压力损失，分别用公式 λ表示。17．局部压力损失可用式ΔP= ρ

λρ 和 ρ来表示，而液流流过各类阀时，假设阀qs

下的压力损失为ΔP,则流过阀流量为q时的局部阻力损失可用式sΔ 来计算。3.2 ㎡/s，在光滑金属圆管内流淌。：管内径d=16mm，管内流速v=2m/s，则管内液体流态为 紊流。流淌液体由层流转变为紊流或由紊流转变为层流的雷诺数称为临界雷诺数 ，对于光滑金属圆管，其界定数值为2320 。在节流元件中，往往都选用薄壁小孔作为节流口，主要是由于通过的流量不受油温 的影响。一般状况下，当小孔的通流长度L与孔径d之比 ≦0.5m 称此小孔为薄壁小孔，而称L/d >4 时的小孔为瘦长小孔，液流流经薄壁小孔主要产生局部压力损失，其流量与压差关系的表达式为ρ生沿程 损失，其流量与压差关系的表达式为

，液流流经瘦长小孔则只产。μ液流流经薄壁小孔的流量与小孔截面积的一次方成正比，与压差1/2通过固定平行平板缝隙的流量与压差一次方成正比，与缝隙值的三次方成正比这说明液压元件内的缝隙 的大小 对其泄漏量的影响格外大。h=15m，A0.4MPa，流方向是由A到B ，管中流体流淌压力损失是85000Pa 。则容器内真空度为50000Pa，确定压力为0.96×105Pa 〔大气P=1.01×105Pa。0二．推断题冬季宜选用牌号高的液压油，夏季宜选用牌号低的液压油。〔 F〕帕斯卡定律仅适用于静止液体。〔 F〕压力〔 F 〕4．容积泵工作时，期望其吸油腔真空度越大越好，这样自吸力量强。 〔F〕5．液体流淌时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。〔 F〕流体伯努力方程的物理意义是：在管内作稳定流淌的抱负流体，在任一截面上的压力能、势能和动能可以相互转换，但其总和不变。〔 T 〕液体在变径管中流淌时,其管道截面积越小则流速越高而压力越小〔F 〕当液流通过滑阀和锥阀时，液流作用在阀芯上的液动力都是力图使阀口关闭的。〔 T〕〔 F〕连续性方程说明恒定流淌中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。〔 T〕雷诺数是推断层流和紊流的判据。〔T〕液压油在管道中流淌的沿程压力损失与油液流淌状态无关〔F 〕由于通过薄壁小孔的流量对油温变化不敏感，因而在节流元件中得到广泛运用。〔 T〕流经薄壁小孔的流量与液体的密度和粘度有关。〔 F 〕其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调整流量的节流器。〔T〕16．流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。〔 F〕〔F〕液压系统工作时，液压阀突然关闭或运动部件突然制动，常会引起液压冲击。〔 T〕〔F〕三．选择题液压系统的真空度应等于〔B：确定压力与大气压力之差大气压力与确定压力之差相对压力与大气压力之差大气压力与相对压力之差〔A〕在流体力学中的表达形式。〔A〕能量守恒定律〔B〕动量定理〔C〕质量守恒定律〔D〕其他3．液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的〔A〕和小孔前后压力差的〔B 正比。一次方〔B〕1/2次方〔C〕二次方〔D〕三次方4．流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的〔D〕和缝隙前后压力差的〔A〕正比。一次方〔B〕1/2〔C〕二次方〔D〕三次方四．综合题压力的定义是什么？压力有几种表示方法？相互之间的关系如何？确定压力＝大气压力+表压力。真空度＝大气压力-确定压力＝-表压力伯努利方程的物理意义是什么？其理论式与实际式有何区分？动能。三种能量之间是可以相互转换的，总和不变。α和液体在流淌时还需抑制由于粘性所引起的摩擦阻力的消耗能量hwg或ΔPW3．管路中的压力损失有哪两种？其值与哪些因素有关？答：1)沿程压力损失：油液沿等直径直管流淌时因粘性摩擦而引起的压力损失。2)局部压力损失：失。液体在管道中流淌时的沿程压力损失和液流的流淌状态有关。如果全部管道内径都一样，当人们忘了准时关闭冷水的闸阀时，不但“溢流管”哗哗流水，而且高出水箱位置的“出气孔”还会大量流水，造成铺张。这是为什么？P流管小于该最大值，所以水箱会布满水，然后从溢流管溢出。而出气孔口处虽然有静压的最大值，加上大气压仍小于水压，所以出气孔溢流。一．填空题泵的额定压力的含义是正常工作条件下按试验标准连续运动的最高压力 。容积式液压泵是以其密封容积体积变化来实现吸、压油的，系统工作时，油容积泵是靠其密封容积体积变化进展吸压油的，且必要条件是油箱必需与大气相通而泵正常工作时是期望吸油腔真空度越 小 免消灭空穴现象。4．容积泵的配流方式有三种〔1〕阀式 配流〔2〕轴式 配流〔3〕配流盘配流。在液压马达为执行元件的液压系统中，假设马达V、η、η，进油压力P，流量M Mv Mm 1η 输出转矩 η 。2液压泵的排量是指每转一转理论上应排解的油液体积。液压泵的实际流量比理论流量小 ；而液压马达实际流量比理论流量 大 。外啮合齿轮泵的排量与模数m 的平方成正比与齿数z 成正比。因此，在齿轮节圆直径肯定时，增大模数，削减齿数 可以增大泵的排量。型泵，工作油腔大的是进油口，而工作油腔小的是出 油口，目的是为了解决压力冲击 问题。9．齿轮泵产生泄漏的间隙为端面 间隙和径向间隙，此外还存在啮合 间隙，其中端面 泄漏占总泄漏量的80%～85%。10．为了消退齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开卸荷槽 积由大变少时与压油 腔相通，闭死容积由小变大时与吸油 腔相通。11．限制齿轮泵压力提高的主要因素是泄漏和间隙 。双作用叶片泵的定子曲线由两段大半径圆弧两段小半径圆弧及四段 渡曲线组成，吸、压油窗口位于过渡曲线段。变量叶片泵是单作用、限量 式叶片泵。限压式变量叶片泵工作过程中，其输出流量是随着系统的出口压力 而自行调整的，但其最大输出流量是通过调整定子右边的最大流量调整螺钉，以转变定子偏心距最大值e 大小来实现的。max调整限压式变量叶片泵的压力调整螺钉〔即转变调压弹簧的压缩量，可以转变PB的大小，此时其特性曲线BC方向平移；调整最大流量调整螺钉，可以转变定子的最大偏心距，此时其特AB上下平移；而转变调压弹簧的刚度，则会转变BC的斜率 。依据构造分析可知：双作用叶片泵在吸油区叶片根底部与减压阀或阻力槽油相通，压油区叶片根底部通入压力油腔油；双作用叶片泵的叶片倾角与转子旋转方向相反，单作用叶片泵的叶片倾角与转子旋转方向一样。泵的工作压力，用双作用叶片泵泵，在重载慢速时，用双作用叶片泵泵供油，而单作用叶片泵卸荷，以削减能量损耗。直轴斜盘式轴向柱塞泵，假设转变斜盘倾角α，就能转变泵的排量，假设转变配流盘方向，就能转变泵的吸压油方向，因此它是一种双向变量泵。19．α来转变流量，对于单作用叶片泵则e“钢套”和“大轴承”是为了解决转变斜盘倾斜的角度而产生的偏移 ，这样，可避开斜盘消灭偏磨现象。21．常用的轴向柱塞泵是承受多柱塞的，一般柱塞数都选用奇 数，这是由于可以削减脉动。叶片泵一般承受配流盘 配流，径向柱塞泵一般承受轴式 向柱塞泵一般承受阀式 配流。径向柱塞泵、轴向柱塞泵。其中单作用叶片泵和径向柱塞泵是通过转变24．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柱塞 与缸体、缸体 与配流盘 、滑履与斜盘 二．推断题〔F〕〔F〕〔T〕工作时，应尽可能地提高其容积效率，于是实行减小径向、轴向间隙的方法，总效率就提高了〔F 〕5．液压马达的机械效率是随压力降低而增大的〔F 〕在液压泵所允许的转速范围内提高液压泵的转速可以提高其容积效率〔F 〕〔F〕定量泵是指输出流量不随泵的输出压力转变的泵〔F 〕当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量〔F 〕液压泵在额定压力下的流量就是泵的最大流量〔F 〕〔F〕液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此全部的液压泵均可以用来做马达使用。〔F 〕存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。〔T 〕14．液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关〔F 〕〔F〕齿轮泵多承受变位齿轮是为了减小齿轮重合度，消退困油现象。〔F 〕〔T〕〔T〕〔F〕

〔F 〕单作用叶片泵转子旋转一圈，吸、压油各一次〔T 〕双作用叶片泵困油现象是以开“三角眉毛槽”来解决的。〔T〕泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小、寿命长〔T 〕作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环。〔 T〕〔T〕CY14—1型轴向柱塞泵仅前端由轴承直接支承另一端则通过缸体外大型滚珠轴承支承〔T 〕配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，转变偏心即可改变排量。〔T 〕为限制斜盘式轴向柱塞泵的柱塞所受的液压侧向力不致过大，斜盘的最大倾角α一般小于18°～20°。 〔T 〕max困油现象的充分且必要的条件是：存在闭死容积且容积大小发生变化。〔T 〕三．选择题液压泵的额定压力是〔C 〕泵进口处的压力泵实际工作的压力泵在连续运转时所允许的最高压力泵在短时间内超载所允许的极限压力双作用叶片泵具有〔A 〕的构造特点；而单作用叶片泵具有〔D 特点。作用在转子和定子上的液压径向力平衡全部叶片的顶部和底部所受液压力平衡不考虑叶片厚度，瞬时流量是均匀的转变定子和转子之间的偏心可转变排量在液压系统中，液压马达的机械效率是〔A 〕)MmMm

TTMt1TTMt Mm T

TMtTMm

Mt TT TMt在液压系统中，液压马达的容积效率是〔D 〕Mv

1qqMv

Mtq qMtqMv

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Mt qMtMv qMtq时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为〔C ；在没有泄漏的状况下，依据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为〔B ，它等于排量和转速的乘积。〔A〕实际流量〔B〕理论流量〔C〕额定流量在试验中或工业生产中，常把零压差下的流量〔即负载为零时泵的流量〕视为〔 A 律重复变化，这就是泵的流量脉动。瞬时流量一般指的是瞬时〔B。〔A〕实际流量〔B〕理论流量〔C〕额定流量对于双作用叶片泵假设配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角会导〔A 又〔B ，配油窗口的间距角不行能等于两叶片间的夹角，所以配油窗口的间距夹角必需大于等于两叶片间的夹角。由于加工安装误差，难以在工艺上实现不能保证吸、压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低不能保证泵连续平稳的运动〔B存在〔B。闭死容积大小在变化，有困油现象虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象不会产生闭死容积，所以无困油现象当配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角时，单作用叶片泵〔B ，当配油窗的间隔夹角<两叶片的夹角时，单作用叶片泵〔C。闭死容积大小在变化，有困油现象虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象不会产生闭死容积，所以无困油现象10．双作用叶片泵的叶片在转子槽中的安装方向是〔B ，限压式变量叶片泵叶片在转子槽中的安装方向是〔C 。沿着径向方向安装沿着转子旋转方向前倾一角度沿着转子旋转方向后倾一角度当限压式变量泵工作压力p>p

时随着负载压力上升泵的输出流〔B ；拐点

时，随着负载压力上升，泵的输出流量〔B 。拐点〔A〕增加 〔B〕呈线性规律衰减〔C〕呈双曲线规律衰减〔D〕根本不变以下液压马达中〔ABC 〕为高速马达〔D 〕为低速马达。〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕径向柱塞马达四．分析题图示齿轮泵齿轮马达的旋转方向分别确定〔1〔1—1的进油口是：B ，马达〔1—2图〕的高压油口是： C 。如图叶片泵，依据旋转方向，确定〔1〕泵的进油腔是 D 〔2〕泵出油腔是 C 。图示轴向柱塞泵〔马达〕的原理图，依据旋转方向，分别确定〔1〕柱塞泵的油腔是： A 〔2〕柱塞马达的低压油腔是： D 。图示径向柱塞泵，依据旋转方向，确定〔1〕泵的进油腔是：E 〔2〕的出油腔是： F 。限压式变量叶片泵适用于什么场合？用何方法来调整其流量—压力特性？五．计算题10MPa，1450rpm，0.1×10-3m3/r，泵的容积效率η=0.95,总效率η=0.9,求泵的输出功率和电机的驱动功率。v解：ηη某液压马达的排量V=40ml/r，当马达在p=6.3MPa和n=1450r/min时，马达输MqM

M

率ηη和总效率η。Mv Mm M解：ηηη η η有一齿轮泵，铭牌上注明额定压力为10Mpa，额定流量为16l/min，额定转速为e泵在额定工况下的容积效率η(%)；v3.1kWηm

和总效率η(%)。解：(1)η(2)ηη ηηp=5MPa，最小转min max v最大流量为多少？〔3/〕解：Δηη有一液压泵，当负载压力为＝80×105Pa96l/mn，而负载压力100×105Pa94l/mi=80c3/r时液压马达的容积效率。解：η100×105P94L/minη一．填空题液压缸是执行元件，它输出的通常是直线运动或摇摆的机械能。液压缸依据构造特点大体分为三大类活塞式、柱塞式 、回转式；单叶片摇摆缸回转角小于300度，双叶片摇摆缸的回转角小于150 度。3．常把输出扭矩并实现往复摇摆的执行元件称为摇摆液压马达 。当应用双活塞杆液压缸驱动机床工作台作往复运动时如将活塞杆与工作台联接，缸体固定，工作台运动所占空间的长度为活塞有效行程的3 倍，这种状况一般用于小型机 床。单杆液压缸差动连接时，假设活塞杆直径变小，其推力变小，速度变大。在供油压力、流量肯定时，柱塞缸的承载力量打算于柱塞作用面积，而速度与其成反比 关系。单杆活塞缸为实现快进、快退往复速度相等，承受差动连接 塞直径是活塞杆直径的 倍。在液压传动系统中，当工作台行程较长时常承受柱塞 式液压缸，这是由于柱塞缸的缸筒与柱塞没有协作要求,缸筒内孔不需要精加工。双杆活塞缸常用于双向工作,工作台行程不长的场合。一般单杆活塞缸差动连接时比其非差动连接同向运动获得的速度加快、推力柱塞式液压缸只能实现单向运动，其反向行程需借助弹簧力或重力完成双柱塞液压缸。增压缸能将低压油转变为高压油供液压系统中某一支油路使用。油缸的排气口应设置在最高处 。液压缸中常用的缓冲装置有可调整流缓