液压与气压传动期末考试试题与答案

液压与气压传动期末考试试题与答案一、选择题1.液压传动系统中，液压泵属于（）。A.动力元件B.执行元件C.控制元件D.辅助元件答案：A解析：液压泵的作用是将机械能转换为液压能，为液压系统提供动力，所以属于动力元件。执行元件是将液压能转换为机械能的元件，如液压缸和液压马达；控制元件用于控制液压系统的压力、流量和方向等；辅助元件包括油箱、过滤器、油管等，起辅助作用。2.以下哪种液压泵的容积效率最高（）。A.齿轮泵B.叶片泵C.柱塞泵D.螺杆泵答案：C解析：柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵，其密封性好，泄漏小，所以容积效率较高。齿轮泵存在较大的泄漏，容积效率相对较低；叶片泵的容积效率也不如柱塞泵；螺杆泵虽然泄漏较小，但在容积效率方面总体不如柱塞泵。3.液压系统中，溢流阀的主要作用是（）。A.调速B.调压C.换向D.节流答案：B解析：溢流阀的主要功能是在液压系统中起定压和溢流作用，即调节系统的压力，使系统压力保持稳定。调速一般通过流量控制阀来实现；换向通过换向阀来完成；节流是节流阀的主要作用。4.气动系统中，空气压缩机属于（）。A.动力元件B.执行元件C.控制元件D.辅助元件答案：A解析：空气压缩机的作用是将机械能转换为气体的压力能，为气动系统提供压缩空气，属于动力元件。执行元件是将气体的压力能转换为机械能的元件，如气缸和气动马达；控制元件用于控制气动系统的压力、流量和方向等；辅助元件包括过滤器、干燥器、油雾器等，起辅助作用。5.以下哪种气动执行元件可以实现直线往复运动（）。A.气缸B.气马达C.摆动气缸D.冲击气缸答案：A解析：气缸是一种常见的气动执行元件，它可以将压缩空气的压力能转换为直线运动的机械能，实现直线往复运动。气马达是将压缩空气的压力能转换为旋转运动的机械能；摆动气缸主要用于实现摆动运动；冲击气缸主要用于产生冲击力，实现快速的冲击动作。6.在液压系统中，当工作部件停止运动后，使泵卸荷有很多好处，以下不属于卸荷好处的是（）。A.减少功率消耗B.延长泵的使用寿命C.降低系统发热D.提高系统压力答案：D解析：当工作部件停止运动后，使泵卸荷可以减少泵的输出功率，从而减少功率消耗，降低系统发热，同时也能减少泵的磨损，延长泵的使用寿命。而卸荷是使泵输出的压力接近零，并不是提高系统压力。7.液压泵的实际流量（）理论流量。A.大于B.小于C.等于D.不确定答案：B解析：由于液压泵存在泄漏等因素，实际输出的流量会小于理论上计算的流量，所以液压泵的实际流量小于理论流量。8.气动系统中，油雾器属于（）。A.动力元件B.执行元件C.控制元件D.辅助元件答案：D解析：油雾器的作用是将润滑油雾化后混入压缩空气中，随压缩空气一起输送到需要润滑的气动元件中，起到润滑作用，属于辅助元件。动力元件是空气压缩机；执行元件如气缸和气马达；控制元件包括各种气动控制阀。9.以下哪种液压控制阀可以实现远程控制（）。A.溢流阀B.减压阀C.顺序阀D.远程调压阀答案：D解析：远程调压阀可以通过远程控制油路来调节主溢流阀的远程控制口的压力，从而实现对系统压力的远程调节。溢流阀主要用于定压和溢流；减压阀用于降低系统某一支路的压力；顺序阀主要用于控制多个执行元件的动作顺序。10.液压系统中，蓄能器的主要作用不包括（）。A.储存能量B.吸收压力冲击C.补偿泄漏D.调节流量答案：D解析：蓄能器可以储存液压能，在系统需要时释放能量；可以吸收系统中的压力冲击，起到缓冲作用；还可以在系统有泄漏时补偿泄漏的油液。而调节流量一般通过流量控制阀来实现，蓄能器不具备调节流量的主要功能。二、填空题1.液压传动是以液体为工作介质，依靠液体的______来传递动力。答案：压力能2.齿轮泵按结构形式可分为______齿轮泵和______齿轮泵。答案：外啮合；内啮合3.液压控制阀按功能可分为______控制阀、______控制阀和______控制阀三大类。答案：压力；流量；方向4.气动三联件是指______、______和______。答案：分水滤气器；减压阀；油雾器5.液压缸按结构特点可分为______液压缸和______液压缸。答案：活塞式；柱塞式6.液压系统的压力取决于______，而执行元件的运动速度取决于______。答案：负载；流量7.气压传动系统中，空气压缩机排出的压缩空气需要经过______、______等处理后才能进入系统使用。答案：冷却；净化8.溢流阀按结构形式可分为______溢流阀和______溢流阀。答案：直动式；先导式9.液压泵的排量是指泵轴每转一转所排出的______。答案：液体体积10.气动系统中，气缸的运动速度主要取决于______和______。答案：压缩空气的流量；负载大小三、判断题1.液压传动能在较大范围内实现无级调速。（）答案：√答案：√解析：液压传动可以通过改变液压泵或液压马达的排量，或者调节流量控制阀的开口大小，在较大范围内实现无级调速，这是液压传动的一个重要优点。2.齿轮泵的吸油腔和压油腔是靠齿轮的啮合线来分隔的。（）答案：√答案：√解析：在齿轮泵中，当齿轮旋转时，轮齿逐渐脱开啮合的一侧形成吸油腔，轮齿逐渐进入啮合的一侧形成压油腔，而齿轮的啮合线将吸油腔和压油腔分隔开来，防止油液泄漏。3.减压阀的出口压力始终低于进口压力。（）答案：√答案：√解析：减压阀的作用是降低系统某一支路的压力，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力稳定，所以其出口压力始终低于进口压力。4.气动系统中，气马达的转速可以通过调节进气流量来控制。（）答案：√答案：√解析：气马达的转速与进气流量有关，通过调节进气流量的大小，可以改变气马达的转速，从而实现对气马达转速的控制。5.液压系统中的过滤器可以安装在回油路上，也可以安装在吸油路上。（）答案：√答案：√解析：过滤器安装在回油路上可以过滤系统回油中的杂质，防止杂质再次进入系统；安装在吸油路上可以防止大颗粒杂质进入液压泵，保护液压泵。所以液压系统中的过滤器可以安装在回油路上，也可以安装在吸油路上。6.液压缸的运动速度只与输入流量有关，与负载大小无关。（）答案：×答案：×解析：在理想情况下，液压缸的运动速度主要取决于输入流量，但在实际工作中，负载大小会影响系统的压力和泄漏等情况，从而间接影响液压缸的运动速度，所以液压缸的运动速度不仅与输入流量有关，也与负载大小有关。7.溢流阀在正常工作时是常开的。（）答案：×答案：×解析：溢流阀在系统压力低于其调定压力时处于关闭状态，只有当系统压力达到或超过其调定压力时才会打开溢流，所以溢流阀在正常工作时一般是常闭的。8.气动系统中，气缸的行程可以通过调节气缸的缓冲装置来改变。（）答案：×答案：×解析：气缸的缓冲装置主要用于在气缸活塞运动到行程末端时，减缓活塞的运动速度，避免产生冲击，它并不能改变气缸的行程。气缸的行程是由气缸的结构尺寸决定的。9.液压泵的工作压力取决于泵的额定压力。（）答案：×答案：×解析：液压泵的工作压力取决于负载，当负载增大时，泵的工作压力也会相应增大，直到达到泵的额定压力或系统的安全压力。泵的额定压力是泵正常工作时允许的最高压力，所以液压泵的工作压力并不取决于泵的额定压力。10.气压传动的传动效率比液压传动高。（）答案：×答案：×解析：由于气体的可压缩性较大，在气压传动过程中能量损失较大，而液压传动中液体的可压缩性很小，能量损失相对较小，所以气压传动的传动效率比液压传动低。四、简答题1.简述液压传动的工作原理。(1).液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来传递动力和运动的一种传动方式。(2).液压系统一般由动力元件（如液压泵）、执行元件（如液压缸或液压马达）、控制元件（如各种液压阀）、辅助元件（如油箱、油管等）和工作介质（液压油）组成。(3).液压泵将原动机（如电动机）的机械能转换为液体的压力能，通过油管将压力油输送到执行元件。(4).执行元件将液体的压力能转换为机械能，驱动负载运动。(5).控制元件用于控制和调节液压系统的压力、流量和方向等参数，以满足工作机构的不同工作要求。(6).辅助元件则起到储存油液、过滤杂质、连接管路等作用，保证液压系统的正常运行。2.比较齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的优缺点。(1).齿轮泵：优点：结构简单，制造方便，价格便宜；体积小，重量轻；自吸性能好，对油液污染不敏感。缺点：流量和压力脉动较大，噪声大；容积效率较低，泄漏较大；不能变量。(2).叶片泵：优点：流量均匀，噪声小；运转平稳，寿命长；容积效率较高。缺点：结构较复杂，制造难度大；对油液污染比较敏感；转速范围有一定限制。(3).柱塞泵：优点：压力高，容积效率高；流量大，可变量；能适应高压力、大流量的工作场合。缺点：结构复杂，价格昂贵；对油液的清洁度要求高；制造工艺要求高。3.简述溢流阀、减压阀和顺序阀的区别。(1).溢流阀：作用：主要用于定压和溢流，使系统压力保持稳定。当系统压力超过溢流阀的调定压力时，溢流阀打开，将多余的油液排回油箱，保证系统压力不超过调定值。控制方式：进口压力控制，即溢流阀的动作取决于进口压力。工作状态：正常工作时一般是常闭的，只有当进口压力达到或超过调定压力时才打开。(2).减压阀：作用：降低系统某一支路的压力，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力稳定。控制方式：出口压力控制，即减压阀的动作取决于出口压力。工作状态：正常工作时是常开的，通过调节减压阀的开口大小来控制出口压力。(3).顺序阀：作用：主要用于控制多个执行元件的动作顺序，当进口压力达到顺序阀的调定压力时，顺序阀打开，使油液进入下一个执行元件。控制方式：进口压力控制，但也可以通过外部控制油口进行远程控制。工作状态：常闭，当进口压力达到调定压力时打开。4.气动系统中，为什么要对压缩空气进行处理？(1).压缩空气中含有水分：压缩空气在生成过程中会携带大量的水分，如果不进行处理，水分会在管道和气动元件中凝结，导致管道生锈、腐蚀，影响气动元件的使用寿命和工作性能。(2).压缩空气中含有杂质：压缩空气中可能含有灰尘、颗粒等杂质，这些杂质会磨损气动元件的密封件和运动部件，降低气动元件的精度和可靠性，甚至导致气动元件损坏。(3).压缩空气中含有油分：空气压缩机在工作过程中会向压缩空气中混入润滑油，油分如果不进行处理，会污染气动元件和工作环境，影响气动系统的正常运行。(4).保证气动系统的稳定性和可靠性：对压缩空气进行处理，去除水分、杂质和油分等，可以保证气动系统的压力稳定、流量均匀，提高气动元件的工作精度和可靠性，延长气动系统的使用寿命。5.简述液压缸的类型及特点。(1).活塞式液压缸：单作用活塞式液压缸：只能在一个方向上产生作用力，回程靠外力（如弹簧力、重力等）实现。其特点是结构简单，成本低，但工作效率较低。双作用活塞式液压缸：可以在两个方向上产生作用力，通过改变油液的进出方向来实现活塞的往复运动。其特点是工作效率高，应用广泛。(2).柱塞式液压缸：特点：柱塞与缸筒内壁不接触，运动时由缸盖上的导向套来导向，所以缸筒内孔不需要精加工，结构简单，制造方便。但柱塞式液压缸只能实现一个方向的运动，回程需要靠外力或其他液压缸来完成。(3).摆动式液压缸：特点：能实现小于360°的往复摆动运动，输出转矩和角速度。常用于要求实现摆动运动的场合，如机床的回转工作台、机械手的手腕等。(4).伸缩式液压缸：特点：由多个活塞式液压缸套装而成，可获得很长的行程，且收缩后长度较短。常用于工程机械、农业机械等需要大行程的场合。五、计算题1.已知某液压泵的排量V=100cm3/r，转速泵的理论流量qt。根据公式qt=Vn，其中V=泵的实际流量q。根据公式q=qtηv，已知qt泵的输出功率Po。设泵的工作压力p=10MPa=10×106P泵的输入功率Pi。根据公式η=PoPi，可得Pi=2.有一气缸，缸径D=100mm，活塞杆直径d=无杆腔进油时，气缸的推力F1。根据公式F1=pA1，其中A1=πD2有杆腔进油时，气缸的拉力F2。根据公式F2=pA2，其中A2=π4(六、综合题1.设计一个简单的液压系统，要求实现液压缸的往复直线运动，并能对液压缸的运动速度进行调节。画出液压系统原理图，并说明各元件的作用。液压系统原理图（此处无法实际绘制，用文字描述元件连接关系）：液压泵从油箱吸油，出口通过油管连接到三位四通换向阀的P口。三位四通换向阀的A口和B口分别通过油管连接到液压缸的无杆腔和有杆腔。三位四通换向阀的T口通过油管连接回油箱。在液压泵的出口管路上安装一个溢流阀，溢流阀的出口连接回油箱。在连接液压缸无杆腔和有杆腔的油管上分别安装一个节流阀，用于调节液压缸的运动速度。各元件的作用：液压泵：将机械能转换为液压能，为液压系统提供动力。油箱：储存液压油，为液压系统提供油液来源。三位四通换向阀：通过改变阀芯的位置，控制油液的流向，从而实现液压缸的往复直线运动。当阀芯处于不同位置时，油液可以进入液压缸的无杆腔或有杆腔，使活塞做伸出或缩回运动。溢流阀：在系统压力超过调定压力时打开溢流，保证系统压力稳定，防止系统过载。节流阀：通过调节节流阀的开口大小，控制进入液压缸的油液流量，从而调节液压缸的运动速度。2.分析气动系统中常见故障的原因及排除方法。气缸不动作原因：压缩空气供应不足，如空压机故障、管道堵塞等。换向阀故障，如阀芯卡住、电磁线圈损坏等。气缸密封件损坏，导致漏气。负载过大，超过气缸的输出力。排除方法：