《液压与气压传动》期末考试试题(附标准答案)

《液压与气压传动》期末考试试题(附标准答案)一、填空题（每空1分，共20分）1.液压传动的工作原理是基于（帕斯卡原理），其传递的是（压力能）；气压传动则以（压缩空气）为工作介质，传递（机械能）。2.齿轮泵的困油现象是由于（齿轮重叠系数大于1）导致的，解决措施是（在泵体上开卸荷槽）；叶片泵按结构分为（单作用）和（双作用）两类，其中（双作用）叶片泵输出流量均匀。3.溢流阀在液压系统中的主要作用是（稳压）、（限压）和（卸荷）；调速阀由（定差减压阀）和（节流阀）串联组成，其核心功能是（保持节流口前后压差恒定）。4.液压缸的运动速度由（输入流量）决定，输出推力由（工作压力）决定；气压缸的缓冲装置通常采用（气缓冲）或（液压缓冲）结构。5.气压传动系统的气源装置主要包括（空气压缩机）、（后冷却器）、（储气罐）和（干燥器）；液压系统中常用的过滤器按过滤精度分为（粗滤）、（普通）、（精滤）和（特精滤）四级。6.液压油的粘度随温度升高而（降低），随压力增大而（升高）；气动三联件是指（分水滤气器）、（减压阀）和（油雾器）。二、选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种泵属于容积式泵？（）A.离心泵B.漩涡泵C.齿轮泵D.轴流泵答案：C2.单杆活塞液压缸差动连接时，活塞的运动速度（）。A.v=2Q/(πD²)B.v=2Q/[π(D²-d²)]C.v=Q/[π(D²-d²)/4]D.v=4Q/[π(D²-d²)]答案：D（差动连接时有效面积为π(D²-d²)/4，速度v=Q/A=4Q/[π(D²-d²)]）3.先导式溢流阀的主阀弹簧比先导阀弹簧（）。A.硬B.软C.一样D.无关答案：B（主阀弹簧仅用于复位，先导阀弹簧控制压力）4.气压传动系统中，消声器的作用是（）。A.降低排气噪声B.过滤压缩空气C.调节压力D.储存能量答案：A5.变量叶片泵通过改变（）来调节流量。A.定子和转子的偏心距B.叶片长度C.转速D.工作腔容积答案：A6.以下哪项不是液压系统的污染来源？（）A.系统制造残留B.密封件磨损C.空气中的水分D.油液氧化生成的胶质答案：C（空气中的水分主要影响气动系统）7.三位四通换向阀的“O”型中位机能特点是（）。A.各油口全封闭B.泵卸荷C.液压缸浮动D.执行元件锁紧答案：D（O型中位时进回油口封闭，液压缸两腔闭锁）8.气动系统中，减压阀的出口压力（）。A.大于进口压力B.小于进口压力C.等于进口压力D.与进口压力无关答案：B9.液压泵的理论流量与（）无关。A.排量B.转速C.容积效率D.结构形式答案：C（理论流量=排量×转速）10.以下哪种阀不能用于流量控制？（）A.节流阀B.调速阀C.顺序阀D.分流集流阀答案：C（顺序阀用于压力控制）三、判断题（每题1分，共10分）1.液压传动能实现大范围的无级调速。（√）2.齿轮泵的吸油腔是齿间容积增大的区域。（√）3.气压传动的传动效率高于液压传动。（×，气压传动因压缩性效率更低）4.液压缸的密封主要是防止内泄漏，外泄漏不影响系统性能。（×，外泄漏会污染环境并导致油液损失）5.先导式溢流阀主阀动作滞后于先导阀。（√）6.空气压缩机的输出压力越高越好。（×，需根据系统需求选择，过高会增加能耗）7.双作用叶片泵的转子与定子同心安装。（√）8.液压油的牌号通常以40℃时的运动粘度中心值表示。（√）9.气压系统中，油雾器必须安装在减压阀之前。（×，应安装在减压阀之后，确保雾化油进入系统）10.容积调速回路通过改变泵或马达的排量实现调速。（√）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述外啮合齿轮泵的工作原理，并说明其结构特点。答案：外啮合齿轮泵由两个齿数相同的齿轮、泵体和前后端盖组成。当齿轮旋转时，吸油腔（右侧）因轮齿脱开啮合，容积增大形成真空，油液被吸入；压油腔（左侧）因轮齿进入啮合，容积减小，油液被压出。结构特点：①无配流盘，靠端盖密封；②存在困油现象（重叠系数ε>1）；③径向力不平衡；④结构简单、成本低，但流量脉动大。2.比较液压传动与气压传动的优缺点（各列举3点）。答案：液压传动优点：①传动平稳，负载刚度大；②功率密度高；③调速范围宽。缺点：①油液易污染，维护要求高；②温度影响大；③存在泄漏，效率较低。气压传动优点：①介质来源广，成本低；②动作反应快；③适应恶劣环境（防爆、耐高温）。缺点：①传动刚度低；②噪声大；③需处理压缩空气的净化和干燥。3.说明电液换向阀的组成及工作原理。答案：电液换向阀由电磁换向阀（先导阀）和液动换向阀（主阀）组成。电磁换向阀通过电磁铁通电产生的电磁力推动阀芯移动，控制主阀的控制油液流向；液动换向阀利用先导阀提供的压力油推动主阀芯移动，实现主油路的换向。特点：适用于大流量系统，换向平稳，冲击力小。4.简述液压缸活塞密封的常用方法及适用场合。答案：①O型密封圈：结构简单，成本低，适用于中低压、往复运动场合；②Y型密封圈：密封性好，能自动补偿磨损，适用于高压、高速场合；③V型密封圈：由多片密封环组成，承压能力高，适用于高压、大行程液压缸；④组合密封（如斯特封）：综合了低摩擦和高密封性，适用于高精度、长寿命要求的系统。5.气压传动系统中为什么需要设置后冷却器和干燥器？答案：后冷却器用于将空气压缩机排出的高温压缩空气（120-180℃）冷却至40-50℃，使其中的水蒸气和油蒸气凝结成水滴和油滴，便于后续分离；干燥器用于进一步去除压缩空气中的水分（露点温度降至-40℃以下），防止水分在气动元件内凝结，避免锈蚀、堵塞和元件失效，保证系统稳定运行。五、分析计算题（共15分）某液压系统采用限压式变量叶片泵供油，液压缸参数：缸径D=100mm，活塞杆直径d=60mm，快进时液压缸差动连接，泵输出流量Q1=40L/min；工进时液压缸无杆腔进油，有杆腔回油，泵输出流量Q2=5L/min，系统工作压力p=6MPa。求：（1）快进时活塞的运动速度v1（m/min）；（2）工进时活塞的运动速度v2（m/min）；（3）工进时液压缸的输出推力F（kN）。答案：（1）差动连接时，无杆腔进油，有杆腔回油，进入液压缸的流量为Q1=40L/min=0.04m³/min。差动连接的有效面积A=π(D²-d²)/4=π(0.1²-0.06²)/4=π(0.01-0.0036)/4=π×0.0064/4=0.005024m²。速度v1=Q1/A=0.04/0.005024≈7.96m/min。（2）工进时，无杆腔进油，有效面积A1=πD²/4=π×0.1²/4=0.00785m²。泵输出流量Q2=5L/min=0.005m³/min，速度v2=Q2/A1=0.005/0.00785≈0.637m/min。（3）工进时，液压缸输出推力F=p×A1=6×10^6Pa×0.00785m²=47100N=47.1kN。六、综合应用题（共15分）设计一个实现“快进→工进→快退→停止”动作循环的液压系统回路（绘制简化原理图并标注元件名称），并说明各元件的作用及动作顺序。答案：原理图（略，需包含以下元件）：1.变量泵（1）：提供压力油，快进时大流量，工进时小流量；2.三位四通电磁换向阀（2）：控制油液流向，实现液压缸换向；3.调速阀（3）：调节工进速度；4.单向阀（4）：差动连接时导通有杆腔回油至无杆腔；5.溢流阀（5）：设定系统最高压力，防止过载；6.液压缸（6）：执行直线运动；7.油箱（7）：储存油液。动作顺序：①快进：电磁铁1YA+，2YA-，换向阀左位接入系统。泵输出大流量，油液经换向阀左位→无杆腔，有杆腔回油经单向阀→无杆腔（差动连接），活塞快速前进。②