流体传动和控制基础总复习题

流体传动与控制基础总复习

复习材料一

一、填空

1.在液压传动中压力和流量.是两个最重要的参数.两者的乘积则是功率一。

2.液压传动中，液体受到的力相当于机械传动中机球构件所受到的压应力.它的大

小决定于—外负载__。

3.液压系统的五大组成动力元件一、执行元件一、J型制元件一、辅助元一工作介质。

4.其空度等于0.55X105Pa,其绝对压力为2至2£1%一Pa,相对压力为_-0,55X

近Pa.（设大气压力为1X103）P18

5.通常把没有粘性—和不可压缩—的液体称为理想液体.液体流动时若液体中任何一点的

—压力—、—流量一和—密度―都不随时间而变化，这种流动称为稳定流动。

6.液压辅件包括油箱一、.过滤器一、.管路—、一蓄能器—和一管接头—.

二、选择题

1.液压泵的容积效率是（A）.

A.T|二1-ZiQ/QTB.T|=△Q/QT

C.r|=QT/（QT-△Q）D.T）=AQ/（QT-AQ）

2.一液压系统的回油路上需要安装一背压阀，现有的控制元件是溢流阀、减压阀、

顺序阀和单向阀，可以选做背压阀的元件是（A）.

A.溢流阀、减压阀和顺序阀B.溢流阀、顺序阀和单向阀

C.溢流阀、单向阀和减压阀D.只有溢流阀

3.用定量泵和节流阀组成的进、回油路节流调速回路中，若使节流阀起调速作用，在液压系

统中必须有（A）.

A.与之并联的流流阀B.与之串并联的溢流阀均可

C.有否溢流阀没关系D.与之串联的溢流阀

4.影响液压油粘度变化的主要因素是（C）.

A.容积B.压力

C.温度D.流速

5.有一液压系统，其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀，它的中位机能可使泵卸荷，而使

液压缸两腔成封闭状态，由此可判断此换向阀的中位机能是（C）.P86

A.K型B.Y型

C.M型D.H型

三、画图题

请将一个单向阀和一个顺序阀填入图中的虚线框内并连接好油路，组成一个顺序动作回

路（两液压缸尺寸完全相同）。提示：三位四通电磁换向阀左位工作时，左边液压缸按箭头

①方向运动

四、计算题

液压马达排量4”=250mL/r,人口压力为9.8MPa,出口压力为0.49MPa,其总效率〃

=0.9,容积效率=°-92,当输入流量为22L/rrin时，试求：

(1)马达的输出转矩；P74

(2)马达的输出转速。P74注意题目中字母含义与我们书上有些不同，区另“记忆。

解：(1)、总效率〃—，得出，机械效率…号怒"78,

AP_(9.8-0.49)xl06x250xlQ-3

理论转矩MT=Q=370.62N-m,

T2兀2x3.14

机械效率〃=里，得出，M=MT-z/Mm=370.62x0.978=362.47N-m；

MM

MT

(2)、容积效率小._理论流量_0_，得出,Q,=Qr?^=22L/ninx0.92=20.24L/min,

实际流量Q

O2024

由Q7=qM•"，得出，n=~~~------*_77=80.96r/min

250xlO-0

五、读图题

读懂图示液压系统原理图，填写电磁铁动作顺序表，并填空：

1)该液压系统调速回路是用回油路节流调速回路.

2)该液压系统的速度切换回路是调速阀串联一的二次进给回路.

电磁铁动作顺序表

1DT2DT3DT4DT

快进+—一一

一工进+一+一

二工进+一++

快退一+一一

将止一一一一

注：电磁铁吸合标”+”，电磁铁断开标吸合、断开均可的也标”-

注：图中a1和a2分别为两调速阀节流口的通流面积.

复习材料二

一、填空

1.液压系统中的压力损失分为沿程压力损失和一局部压力损失一两类.

2.泵吸油口处的真空度由三部分组成：把油液提升到一一定高度h所需要的压力；产生一

定的一流速一所需要的压力；吸油管内一压力损失

3.在旁油路节流调速回路中，溢流阀作—安全阀一间用，其调定压力应上于克服最大负载

所需要的压力，正常工作时，溢流阀口处于.关闭—状态.

4.压力有两种表示方法：一种是以一绝对真空一为基准表示的压力、称为—绝对压力一；一

种是以—大气压.为基准表示的压力，称为一相对压力一或―表压力—.

5.液体的流动状态可分为一层流一和湍流一两种,用一个无量纲数一雷诺数一来判别.

6.节流阀通常采用—遽雪小孔，其原因是通过它的流量与一粒星无关，使流量受油温的变

化较小.

二、选择题

1.液压马达的容积效率是（D）.P74

A.T]=1-AQ/QTB.T|=AQ/QT

C.T|=（QT-△Q）/QTD.r|=QT/(QT+△Q)

2.溢流阀和减压阀常态下阀口分别是（B）.

A.全部关闭B.全部打开

C.打开，关闭D.关闭，打开

3.液体粘度指数（VI）高表示这种液体（B）.(VI高粘温特性好)P16

A.粘度因压力变化而改变较大B.弱度因温度变化而改变较小

C.粘度因温度变化而改变较大D.制度因压力变化而改变较小

4.有一液压系统，其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀，它的中位机能可使泵保压(不卸

荷)，而使液压缸成浮动状态，由此可判断此换向阀的中位机能是(C).P86

A.M型B.Y型

C.P型D.H型

5.用定量泵和节流阀组成的进、回油路节流调速回路中，若使节流阀起调速作用，在液压系

统中必须有(A).

A.与之并联的溢流阀B.与之串并联的溢流阀均可

C.有否溢流阀没关系D.与之串联的溢流阀

画图题

请用一定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、两个远程调压阀和一个中位机能是“0”型

的三位四通曲磁换向阀组成三级调压回路。

LLJ

四、计算题

叶片泵转速〃=1500r/min,输出压力6.3MPa时输出流量为53L/min,测得泵轴消耗功率为

7kW,当泵空载时，输出流量为56L/min,求该泵的容积效率和总效率。P54

解：泵的容积效率%=需碧=||=0.946,

理论流量56

泵的总效率好舞譬=比空斗3竺二箜

=0.795

输入功率7X1()37(X)0

五、读图题

读懂图示液压系统原理图，填写电•磁铁动作顺序表，并填空：

1)元件4的名称是减压阀.元件8的名称是一压力继电器一。

2)该液压系统调速回路是采用调速阀.的一回油路―节流调速回路.

电磁铁动作顺序表

电磁铁

1DT2DT3DT4DT

动作

缸9夹紧一——+

缸10快进+—一+

缸10工进+—十+

缸10快退—+—+

缸9松开———一

停止————

注：电磁铁吸合标“+”，电磁铁断开标“一”，吸合、断开均可的也标“一”.

夹紧一放

复习材料三

填空

1.液压传动中压力决定于外负载,速度决定于一流量.

2.压力有两种表示方法：一种是以一绝对真•空—为基准表示的压力、称为一绝对压力

一；一种是以一大气为基准表示的压力，称为一相对压力一或一表压力.

3.液压缸存在两种泄漏，一种是外泄漏另一种是一内泄漏一，泄漏主要是由一缝隙

—和—压力差―造成的.

4.直动式溢流阀是利用阀芯上端的一液压力一力直接与下端面的弹簧力相平

衡来控制溢流压力的，一般直动式溢流阀只用于一调压（保压）一系统。

5.电液比例阀主要有比例压力阀和比例一流量—阀两种。

6.在液压系统中，曰于某种原因，液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，

这种现象称为二夜压冲击

选择题

1.在下列液压阀中，A不能作为背压阀使用。

A.单向阀B.顺序阀

C.减压阀D.溢流阀

2.若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀

的滑阀机能为A-P86

A.P型B.Y型

C.K型D.C型

3.以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了使阀起到A

A.溢流定压作用B.过载保疗作用

0.令油缸稳定运动的作用D.控制油路通断的作用

4.液压泵的机械效率是(B

A.T]=1-AM/MTB.T|=MT/MP

C.T|=MT/(MT-AM)D.T]=AM/(MT-AM)

5.由变量泵和定量马达组成的调速回，喀，当安全阀的调定不力不变且忽略机械效率的

变化，在调速范围内，执行元件输出的最大转矩(A).

A.随泵的排量增加而线性增加B.施泵的排量增加而线性减小

C.随泵的排量增加而曲线增加D,通泵的排量增加而不变

三、画图题

请用一单向定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、一个二位三通电磁换向阀组成一个

启停回路。

W3

E-J

TH

ET

四、计算题

如图所示，有一直径为小质量为勿的活塞浸在液体中，并在力厂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,试确定液体在测压管内的上升高度。

解：设活塞底部液压力为P,分析活塞在垂直方向上的受力得出：

F+G=p-d\得出：p=4(—+y):

44•小

由静压力基本方程得：pg(h+x)=P,

°山4(F+G).

付出：x=------------ho

印gd-

五、读图题

读懂图示液压系统原理图，填写电磁铁动作顺序表，并填

空：

3)该液压系统的速度切换回路是调速阀并联的二次进给回路.

4)该液压系统调速回路是采用一回油路节流调速回路.

电磁铁动作顺序表

电磁铁

1DT2DT3DT4DT

动作

快进+———

一工进+一+一

二工进十—十+

快退—+-一

停止————

注：电磁铁吸合标“+”，电磁铁断开标“一”，吸合、断开均可的也标“一”.

2DT

注：图中主、a?分别为调速阀7、8的通流面枳。

复习材料四

填空

7.液压系统中的压力损失分为一沿程压力损失一和一局部压力损失一两类.

8.泵的额定压力是按试脸标准规定，能连续运转的瓦压力，在领定压力和额定转

速下运行时，泵有足够的流量输出，此流量称为额定流量一.

9.蓄能器是液压系统中用以储存.旗量—的装置，当前最广泛应用的一种是充毛式

蓄能器。

10.在旁油路节流调速回路中，溢流阀作—安全一阀用，其调定压力应—大一于克服最大负

载所需要的压力，正常工作时，溢流阀口处于状态.

11.〃=〃0+房〃是液体—静压力一基本方程，当S为大气压力Pa时，pgh称为4s

对_压力，P称为一绝对一压力。

12.YA—N32中YA表示—普通一液压油,N32表示_2Q_°C时的平均一粘度一为32mm7s,>

13.节流阀通常采用.薄壁一小孔,其原因是通过它的流量与无关，使流量受油

温的变化较小C

选择题

1.一液压系统的回油路上需要安装一背压阀，现有的控制元件是溢流阀、减压阀

顺序阀和单向网可以选做背压阀的元件是（A）.

A.溢流阀、减压阀和顺序阀B.溢流阀、顺序阀和单向阀

C.溢流阀、单向阀和减压阀D.只有溢流阀

2.为使液压泵的允许吸油高度增加，采取下列哪个方法正确（C）。

A.提高泵的转速B.提高泵输出的压力

C.加大吸油管直径D.将泵放在海拔较高的地方工作

3.调速阀是用（B）而成的.

A.节流阀和顺序阀串联B.节流阀和定差减压阀串联

C.节流阀和顺序阀并联D.节流阀和定差减压阀并联

4.液压马达的机械效率是（A）.

A.TI=1-AM/MTB.r|=AM/MT

C.T]=MT/（MT+AM）D.T）=AM/（MT+AM）

5.有一液压系统，其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀，它的中位机能可使泵即荷,

而使液压缸两腔成封闭状态，由此可判断此换向阀的中位机能是（C）.

A.K型B.Y型

C.M型D.H型

三、画图题

请将一个中位机能为M型的三位四通电磁换向阀和一个单向顺序阀分别填入图中的两

个虚线框内组成一个平衡回路，并连接好油路。

四、计算题

某一液压马达，工作压力p尸200x105pa,实际流量Q产20L/min,马达的排量q,F25cm7r,

已知马达的机械效率n*0.90,马达的容积效率nMFO.95,试求：

(1)马达的揄出转矩M产？(N-m)P74

⑵马达的转速”?(r/min)

⑶马达的总效率「二?

丝必①=200x0x25x10-隈。.9=71.Mm

解：(1)输出转矩A1的66

212x3.14

=20x1000x0.95=760〃min

(2)输出转速小,

Q.M25

(3)总效率〃=小南7MV=0.90x0.95=0.855

五、读图题

读懂图示液压系统原理图，填写电磁铁动作顺序表，并填空：

I.阀3在该液压系统中起一安全保压作用.

2.阀4的中位机能是避型,使其液4系统实现了即荷回路.

3.该液压系统调速回路■属于回油路节流调速回路.

该液压系统的速度切换回路是一调速阀并联的二次进给回路.

电磁铁动作顺序表

1DT2DT3DT4DT5DT

快进—+一——

一工进一++一十

二工进一+—++

快退+————

停止一——一—

复习材料五

一、填空

1.液压系统中的压力取决于外负载，而输入的流量决定执行元件的运动速度，压

力与流量的乘积就是液压系统的功率。

2.液体流动时，若液体中任何一点的压力.、流量和密度都不随时间.而变化，

这种流动就称为稳定流动。

3.溢流阀可用作溢流阀、安全阀、背压阀和组成〜调压回路和—

即荷回路。

4.用节流阀的进油路节流调速回路的功率损失有一节流损失和溢流损失.两部分。

5.液压缸中存在空气时,会使液压缸产生爬行—或振动—。为此,液压缸上要设矍____

缓冲—装置。

6.液压系统中使用的管道分为一硬管和软管两类。

7.如果调速回路既要求效率高，又要求有良好的低速稳定性，则可采用一回油路节流一调速

回路.

二、选择题

1.与节流阀相比较，调速阀的显著特点是

A.调节范围大B.结构简单，成本低

C.流量稳定性好D.最小压差的限制较小

2.在液压系统中，减压阀能够C。

A.用于控制油路的通断B.使油缸运动平稳

C.保持进油口压力稳定D.保持出油口压力稳定

3.液压泵的额定压力是（C）.

A.泵进口处的压力B.泵实际工作的压力

C.能连续运转的最高压力D.短时间内超载所允许的极限压力

4.液压缸差动连接工作时作用力是（D）o

A.F=p^(D--d2)„ml

BoF=p——

2

C.F=p^D1-d2)nLml

DoF=p——

4

5.有一液压系统，其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀，它的中位机能可使泵卸荷，而使

液压缸两腔成封闭状态，由此可判断此换向阀的中位机能是（C）.

A.K型B.Y型

C.M型D.H型

三、画图题

请用一定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、一个二位二通电磁换向阀（常态位为常闭）

组成一个用先导式溢流阀即荷的回路。

四、计算题

运动粘度v=40X10/2/$的液压油，以流量Q=2.6L/S通过内径d=20mm的光滑金属圆管，求

其雷诺数，并判别其流态.又若要使管中的液流为层流，管径应至少是多少？

解:油液的平均运动速度t?=2=fg=4x2.6xK)：=8.28"?/$:

A7id23.14x0.022

由雷诺数Re=@=&28X0.？2R=232(),故流态为紊流。

v40x10-6=414()>后界

若要使管中的液流为层流，Re=—=2320,

v

D=X2320x40x10-

则，=11.2mm

v8.28

五、读图题

读懂图示液压系统原理图，填写电磁铁动作顺序表，并填空：

1)该液压系统调速回路属于回油路节流调速回路.

2)该液压系统的速度切换回路是_调速阀串联一的二次进给回路.

电磁铁动作顺序表

1DT2DT3DT

快进+一一

一工进+++

二工进++—

快退一-一

注：电磁铁吸合标”+”，电磁铁断开标”-“，吸合、断开均可的也标”-

l_J_l

补充习题：(最后一次课程评讲)

注意：计算题1-4中应该会考一道，数字可能略微有变化。

1.在图示的进油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为2.4MPa,液压泵的输出流量

qp=10L/min,液压缸无杆腔面积A尸50cm2,有杆腔面积Ak25cm)负载R=8000N,节流阀通流

面积a=0.09cm2,油液密度p=8701^/1^,CQ=0.62,求：

(1)活塞运动速度(cm/min),溢流阀的流量(L/min);

(2)液压泵的工作压力。

解：

⑴ptAt=p2A2+r£

Ai

P2A2+FL

Pi=

A0.3MPa

「

I

—

3xlO5x25xIQ-4+8000

50x10-4W

=1.75/&

假定溢流阀已打开

/.pp=2AMPa

△p=〃〃一p[=2.4-1.75=0.65MPa

%=Qj=CqCi

=0.62x0.09xICT。xJ—x0.65x106

V870

=215.5xl(TW/s

=12.93L/min}qp=10L/min

溢流阀没有打开

q、=qj=lOL/min

活塞运动速度：

A

IQxlO3

-50x10-4

—200c〃z/min

溢流阀的流量：

%，=qp—q、

=o

(2)液压泵的工作压力为：

△〃=(%，

/10x10-3870

(-----------------------yx——

60x0.62x0.09x10-42

=OAMPa

Pp=1.75+0.4=2.15MPt/

2.在图示的进油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为2.4Mpa,液压泵的输出流量

qUOL/min,液压缸无杆腔面积Ak505?,有杆腔面积Ak25cm?,负载FklOOOON,节流阀通

流面积"0.08cm；油液密度p=870kg/m-CQ=0.62,求：

(1)活塞运动速度(cm/min),溢流阀的流量(L/min)c

(2)液压泵的工作压力。

-FL

解：(1)PiA=p2A2+Ai-------------<----

0.3MPa

A中

A「

3X105X25X10-4+10000

50x10-4

=2.15MPa

假定溢流阀已打开

Pp=2AMPa\p=pp-P]=2.4-2.15=0.25MPa

%=%=a,L

=0.62x0.08x10-4x—X0.25X10

870

=1.189xl0-4m3/5

=7.134L/min=10L/min

溢流阀确已打开

活塞运动速度：

4

1.189X1Q-4

-50x10-4

=0.024m/5

=143c/??/min

溢流阀的流量：

%，=%,一%

=10-7.134

=2.866L/min

(2)液压泵的工作压力为：

pp=24MPa

3.在图示的回油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为2.4Mpa,液压泵的输出流量

qp=10L/min,活塞无杆腔面积A尸50cm',有杆腔面积负载FL=10000N,流量系数

1=0.62,油液密度p=870kg/m3,节流阀为海壁小孔型，通流面积a=0.01cm2,求：

(1)活塞运动速度(cm/min),

(2)液压泵的工作压力。

解：(1)假定溢流阀已打开

Pp=2AMPa

pA+F

“L一

2.4x106x50x10T-iQ0Go

-25x10-4

=O.SMPa

%=%=q*即

=0.62x0.01xICT，％2x0.8xiO6

V870

=0.27x107m3/5

—1.6L/min

q，A]

1.6x50x104

25x10-4

=3.2L/min{qp=lOL/min

溢流阀碗巳打开

活塞运动速度：

A

3.2x0

-50

=64c/n/min

溢流阀的流量：

q,=qp_q、

=10-3.2

=6.8L/min

(2)液压泵的工作压力为：

Pp=2.4MPa

4.在图示的回油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为2.4Mpa,液压泵的输出流量

2

qp=10L/min,活塞无杆腔前枳A尸50cm有杆腔面积A2=25cm,负载FL=10000N,流量系数

C<F0.62,油液密度p=87Ckg/m3,节流阀为薄壁小孔型，通流面积a=0.05cm2,求：

(1)活塞运动速度(cm/min),

(2)液压泵的工作压力。

解：(1)假定溢流阀已打开

Pp=2AMPa

AA=〃2A2+F1.

2.4X1Q6X50X104-10000

25x10-4

-O.SMPa

%=%=c，7

2

=0.62X0.05Xio-4X——x0.8x106

870

=1.3282xlO-4/n3/.5

=7.97L/min

夕2A

0=A

7.97x50xIQ-4

25x10-4

=15.94L/min}qp=10L/min

溢流阀没有打开

%=lOL/min

活塞运动速度：

”更

A

IQxlQ3

5()

=2O(k777/min

溢流阀的流量：

g.v二

=o

a-A

12~A

=5L/min

，〃2=(若情

C*2

=().315MPa

(2)液压泵的工作压力为:

FL+P2A2

P

p=PiA

1000()+().315X1()6X25x1()/

-50x10-4

=2A6MPa

5.图示U形管测压计内装有水银，U形管左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。

已知：h=20cm,h尸30cm,水银的密度为13.6X1()3kg/m3。试计算A点的相对压力和绝对压力。

解：

取^下端处为水平等压面B-C面

U形测压计右支〃c=Q末g(/?+4)

U形测压计左支PB=PA+。水g%

因为P"=Pc

所以〃八十P水g4=0逐优+九)

解此方程得

p=p^gh+g%(夕汞一夕水)333

A=13.6x10x9.81x0.2+9.81x0.3(13.6xl0-10)=63765p(lq0.064Mp

此压力为所求的相对压力

A点处的绝对压力=大气压力+相对压力=101325+63765=165090几才0.165的“

6.图示U形管测压计内装有水银，U形管左端与装有水妁容器相连，右端开口与大气相通。

已知：hk15cm,hWOcm,水银的密度为13.6X1()3kg/m3。试计算A点的真空度和绝对压力。

解：

取为下端处水平面为等压面B-C

U形管右支压力〃0=大气压力

故PB=Pc=大气压力

U形管左支PB=PA+P水g%+夕汞g%

解此方程得

33

PA=J与一(夕水84十0求g/?2)=101325-10x9.81x0.15-13.6x10x9.81x0.3=59828paX0.06用儿

此压力为所求的绝对压力

A点的真空度=大气压力一绝对压力=101325-59828=41497par0.04帅“

注意：5、6题，判断是相对压力还是绝对压力，首先判断A点的压力是否大于大气压，右

侧水银高度高于左侧，则绝对压力必然大于大气压，解出的压力为相对压力，再进行绝对

压力计算，如果左侧高于右侧，则求出的为绝对压力，进一步可求真空度。

7.图示巳知容器A中液体的密度为900kg/m,容器B中液体的密度为1.2X10kg/m,zA=200mm,

zB=180mm,h=60mn,U形计中测压介质为汞，汞的密度为13.6XIC^kg/rr/。试计算A、B两容

器内压力之差。(8350Pa)

解：

取Z.下端处为水平等压面0-0面

U形管测压计右支“。=外+夕遇2"+夕汞g”

U形管测压计左支Po=〃八+PAgZ.

则有=PB+PB以B+。汞g〃

故A、B两容器内压力之差为：

3

PA-PH=PMB+P汞g/z—x^gZ.=1.2X1()3x9.81X0.18+13.6XioX9.81x0.06-900x9.81x0.2

=8350几

8.如图所示用一倾斜管道揄送油液，已知力=15m,pi=O.45MPa,p2=0.25MPa,f/=10mm,

Z.=20m,p=900kg/m3,运动黏度v=45X求流量&(17.5cm3/s)

解:

Pi。百p。4

—+—i-5--—+--+h+

列伯努利方程氏2gpg2g公式见教材p22页(276b)

因为流