2025年液压期末考试试题及答案

2025年液压期末考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某液压系统中，液压缸无杆腔面积A₁=50cm²，有杆腔面积A₂=25cm²，输入流量q=20L/min，若液压缸承受的外负载F=10kN，则系统工作压力p为（）。A.2MPaB.4MPaC.6MPaD.8MPa2.齿轮泵运转时，为消除困油现象，通常在泵的（）开设卸荷槽。A.前盖B.后盖C.侧板D.端盖3.下列液压阀中，属于压力控制阀的是（）。A.单向阀B.调速阀C.顺序阀D.换向阀4.采用调速阀的节流调速回路中，当负载变化时，液压缸的运动速度（）。A.基本不变B.显著增加C.显著降低D.无法确定5.双作用叶片泵的叶片通常（）安装，以减小压力对叶片的侧向力。A.前倾10°~14°B.后倾10°~14°C.前倾20°~25°D.后倾20°~25°6.液压系统中，油箱的主要作用不包括（）。A.储存油液B.散热C.过滤杂质D.分离油液中的空气7.某轴向柱塞泵的排量V=100mL/r，转速n=1500r/min，容积效率ηv=0.95，其实际输出流量q为（）。A.142.5L/minB.150L/minC.157.5L/minD.165L/min8.溢流阀在定量泵节流调速回路中主要起（）作用。A.安全保护B.稳压溢流C.压力顺序控制D.背压9.液压缸的排气装置通常设置在（）。A.缸筒底部B.缸筒顶部C.活塞杆端部D.缸盖侧面10.下列液压泵中，理论流量脉动最小的是（）。A.外啮合齿轮泵B.双作用叶片泵C.单作用叶片泵D.轴向柱塞泵二、填空题（每空1分，共20分）1.液压传动的两个基本工作特性是：系统工作压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。2.齿轮泵的泄漏途径主要有（）、（）和（），其中（）泄漏量最大。3.三位四通换向阀的中位机能中，（）型机能可实现液压缸浮动，（）型机能可实现泵卸荷。4.液压缸的缓冲装置是为了防止（）时产生过大的冲击压力，其原理是通过（）来增大回油阻力。5.调速阀由（）和（）串联而成，其核心作用是保证（）稳定。6.液压油的粘度随温度升高而（），随压力增大而（）。7.轴向柱塞泵通过改变（）的倾角来调节排量，属于（）泵；径向柱塞泵通过改变（）的偏心距来调节排量。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述外啮合齿轮泵的工作原理，并说明其主要优缺点。2.比较节流阀与调速阀在调速性能上的差异，说明调速阀为何能改善调速稳定性。3.分析液压系统中气穴现象的产生原因及危害，并提出预防措施。4.说明先导式溢流阀的组成及工作原理，为何其静态压力超调量小于直动式溢流阀？5.绘制单杆活塞缸差动连接的油路示意图（用职能符号），并推导其运动速度和推力的计算公式。四、计算题（每题10分，共20分）1.某液压系统采用定量泵供油，泵的排量V=80mL/r，转速n=1450r/min，容积效率ηv=0.92，机械效率ηm=0.90。系统中液压缸无杆腔面积A₁=100cm²，有杆腔面积A₂=60cm²，负载F=40kN，溢流阀调定压力p₀=6MPa，管路压力损失Δp=0.5MPa（不计局部损失）。求：（1）泵的实际输出流量q；（2）液压缸的工作压力p；（3）泵的驱动功率P_d。2.某叶片泵铭牌参数为：额定压力p=7MPa，额定流量q=60L/min，总效率η=0.85。若该泵在实际工况下输出压力p'=5MPa，输出流量q'=55L/min，求：（1）泵的实际输出功率P_o；（2）泵的输入功率P_i；（3）此时泵的容积效率ηv（假设机械效率ηm=0.90）。五、分析题（10分）如图所示为某磨床工作台往复运动液压系统原理图（注：图中1为定量泵，2为溢流阀，3为三位四通电磁换向阀，4为调速阀，5为单向阀，6为液压缸，7为行程开关）。试分析：（1）电磁铁1DT、2DT的通断状态与工作台运动方向的关系；（2）系统中溢流阀2的作用；（3）当工作台由快进转为工进时，油路的变化过程；（4）若工作台工进时速度不稳定，可能的故障原因有哪些？（至少列举3项）答案一、单项选择题1.B2.D3.C4.A5.A6.C7.A8.B9.B10.B二、填空题1.外负载；输入流量2.齿顶与泵体间隙；齿轮端面与侧板间隙；齿轮啮合处间隙；端面间隙3.H；M4.活塞到达行程终点；减小排油截面积5.定差减压阀；节流阀；节流阀前后压差6.降低；增大7.斜盘；变量；定子三、简答题1.工作原理：齿轮泵由两个啮合的齿轮、泵体及端盖组成。当齿轮旋转时，啮合的轮齿逐渐脱开，吸油腔容积增大，形成真空，油液被吸入；进入压油腔后，轮齿逐渐啮合，容积减小，油液被压出。优点：结构简单、体积小、重量轻、自吸性能好、对油液污染不敏感；缺点：流量脉动大、噪声高、压力较低、泄漏量大（主要是端面泄漏）。2.差异：节流阀调速时，流量受负载变化影响大（负载增大→节流阀前后压差减小→流量减小）；调速阀调速时，流量基本不受负载影响。原因：调速阀中的定差减压阀可自动调节，保持节流阀前后压差Δp恒定（Δp≈0.5~1MPa），从而保证通过节流阀的流量q=KΔp^m（m≈0.5）稳定。3.产生原因：当油液压力低于其空气分离压或饱和蒸气压时，溶解在油中的空气析出形成气泡，或油液汽化产生气泡，这些气泡随油液进入高压区时急剧破裂，形成气穴。危害：引起振动和噪声，损坏金属表面（气蚀），降低系统容积效率和运动平稳性。预防措施：限制泵吸油口真空度（吸油高度≤0.5m），提高管路密封性能，降低油液流速，选用空气分离压低的油液，系统设置排气装置。4.组成：先导阀（小阀，用于调压）、主阀（大阀，用于控制主油路）、调压弹簧、阻尼孔。工作原理：系统压力p作用于主阀下腔和先导阀锥阀，当p超过先导阀调定压力时，先导阀开启，油液经阻尼孔流回油箱，主阀上下腔产生压差（Δp=Δp阻尼孔），推动主阀上移，主阀口开启，溢流稳压。原因：先导式溢流阀通过先导阀的小流量控制主阀动作，主阀弹簧刚度小，压力超调量（开启压力与调定压力的差值）小于直动式（直动式需大刚度弹簧直接抵抗系统压力）。5.示意图：液压缸无杆腔与有杆腔通过换向阀同时通压力油（差动连接）。速度v=q/(A₁-A₂)（q为泵输出流量，A₁>A₂）；推力F=p(A₁-A₂)（p为系统压力）。四、计算题1.（1）泵的理论流量q_t=Vn=80×10⁻³×1450=116L/min；实际流量q=q_tηv=116×0.92=106.72L/min；（2）液压缸工作压力p=F/A₁=40×10³N/(100×10⁻⁴m²)=4MPa（因p=4MPa<溢流阀调定压力6MPa，系统未溢流，压力由负载决定）；（3）泵的输出功率P_o=p_q×q=(4+0.5)×10⁶Pa×(106.72×10⁻³/60)m³/s≈7.99kW；驱动功率P_d=P_o/(ηvηm)=7.99/(0.92×0.90)≈9.67kW。2.（1）实际输出功率P_o=p'q'=5×10⁶Pa×(55×10⁻³/60)m³/s≈4.58kW；（2）输入功率P_i=P_o/η=4.58/0.85≈5.39kW；（3）理论流量q_t=q'/ηv；泵的总效率η=ηvηm→ηv=η/ηm=0.85/0.90≈0.944（或用实际工况计算：ηv=q'/q_t，而q_t=P_o/(p'ηm)=(4.58×10³)/(5×10⁶×0.90)≈1.018×10⁻³m³/s=61.08L/min，故ηv=55/61.08≈0.90）。五、分析题（1）1DT通电、2DT断电时，换向阀左位接入，压力油→3左位→液压缸左腔，右腔油→3左位→油箱，工作台右行；反之，2DT通电、1DT断电，工作台左行。（2）溢流阀2的作用：在定量泵节流调速系统中稳压溢流，保持泵出口压力恒定，多余油液经2流回油箱。（3）快进时，