《液压与气压传动》考试试卷(A卷和B卷)附答案

《液压与气压传动》考试试卷(A卷和B卷)附答案一、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），通过（液体）作为工作介质，将（机械能）转换为（液体压力能），再转换为（机械能）驱动执行元件运动。2.液压油的粘度随温度升高而（降低），随压力增大而（增大），工程中常用（运动粘度）作为粘度的主要指标。3.齿轮泵的泄漏途径主要有（齿轮端面与端盖间隙）、（齿顶圆与泵体内壁间隙）和（齿轮啮合处间隙），其中（齿轮端面与端盖间隙）的泄漏量最大。4.溢流阀按结构可分为（直动式）和（先导式），其中（先导式）溢流阀适用于高压大流量系统。5.气压传动系统中，气动三联件是指（空气过滤器）、（减压阀）和（油雾器），其作用是为系统提供清洁、压力稳定且润滑的压缩空气。二、选择题（每题2分，共20分）1.液压系统中，执行元件的运动速度主要取决于（）。A.系统压力B.流量C.液压油粘度D.泵的额定功率答案：B2.以下哪种液压泵不能变量？（）A.单作用叶片泵B.双作用叶片泵C.轴向柱塞泵D.径向柱塞泵答案：B3.调速阀由（）串联而成。A.溢流阀和节流阀B.减压阀和节流阀C.顺序阀和节流阀D.换向阀和节流阀答案：B4.气压传动中，气缸的输出力主要取决于（）。A.气体温度B.气体流量C.气缸直径和工作压力D.换向阀通径答案：C5.液压缸的差动连接适用于（）工况。A.快速退回B.慢速进给C.快速前进D.保压答案：C6.以下哪种阀不能作为背压阀使用？（）A.溢流阀B.减压阀C.顺序阀D.单向阀答案：B7.液压系统中，油箱的主要作用不包括（）。A.储存液压油B.散热C.过滤杂质D.分离油中空气和水分答案：C8.气动系统中，消声器的作用是（）。A.降低排气噪声B.提高气体压力C.过滤杂质D.调节流量答案：A9.双作用叶片泵的定子曲线由（）段组成。A.2B.4C.6D.8答案：B10.以下关于液压冲击的说法错误的是（）。A.液压冲击会导致系统压力瞬间升高B.延长阀门关闭时间可减小冲击C.增大管道直径可减小冲击D.液压冲击对系统无危害答案：D三、判断题（每题1分，共10分）1.液压传动系统的工作压力由外负载决定，与泵的输出压力无关。（√）2.齿轮泵的困油现象会导致噪声和振动，可通过在端盖上开卸荷槽解决。（√）3.减压阀的出口压力能保持恒定，与进口压力变化无关。（×）（注：进口压力需高于出口设定值）4.气压传动的传动效率高于液压传动。（×）（注：气压传动因气体可压缩性，效率较低）5.液压缸的密封主要是为了防止内泄漏，外泄漏不影响系统性能。（×）（注：外泄漏会污染环境并导致油液损失）6.变量泵是指泵的排量可调节，而定量泵的排量不可调节。（√）7.顺序阀必须通过油口与系统主油路相连，不能单独使用。（√）8.气动系统中，空气压缩机输出的压缩空气可直接用于执行元件。（×）（注：需经净化处理）9.容积调速回路通过改变泵或马达的排量来调节速度，效率较高。（√）10.液压油的牌号通常以40℃时的运动粘度中心值表示，如L-HL46表示40℃时运动粘度为46mm²/s。（√）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述液压泵正常工作的必要条件。答：（1）具有密封且可周期性变化的容积腔（吸油和压油的基础）；（2）吸油腔与压油腔严格隔开（防止高低压串通）；（3）吸油时油箱与大气相通（或油箱加压），保证油液能填满吸油腔（避免气穴）；（4）压油时系统压力不超过泵的额定压力（由溢流阀限制）。2.比较节流调速回路和容积调速回路的特点。答：节流调速回路通过改变节流阀通流面积调节流量，结构简单、成本低，但能量损失大（节流损失和溢流损失），效率低，适用于小功率系统；容积调速回路通过改变泵或马达的排量调节速度，无节流和溢流损失，效率高，适用于大功率系统，但结构复杂、成本高。3.气压传动中，为什么需要设置后冷却器和油水分离器？答：空气压缩机输出的压缩空气温度高（可达140-170℃），含大量水蒸气和油雾；后冷却器可将压缩空气冷却至40-50℃，使水蒸气和油雾凝结成水滴和油滴；油水分离器通过离心、碰撞等方式分离出液态水和油，防止其进入后续元件（如气缸、阀），避免腐蚀、堵塞和润滑不良等问题。4.简述先导式溢流阀的工作原理。答：先导式溢流阀由先导阀和主阀组成。先导阀为小流量直动式溢流阀，用于设定系统压力；主阀控制主油路的通断。当系统压力低于先导阀调定压力时，先导阀关闭，主阀上下腔压力相等（通过主阀阻尼孔连通），主阀在弹簧力作用下关闭；当系统压力高于调定压力时，先导阀开启，主阀上腔油液经先导阀流回油箱，主阀下腔压力（等于系统压力）推动主阀上移，主油路与油箱连通，溢流稳压。5.液压缸为什么要设置缓冲装置？常用的缓冲方法有哪些？答：液压缸活塞运动到行程末端时，因惯性会与缸盖碰撞，产生冲击和噪声，损坏元件；设置缓冲装置可通过增大回油阻力，使活塞减速至停止。常用方法：（1）间隙缓冲（活塞端部开环形槽，与缸盖形成可变节流间隙）；（2）节流缓冲（在缸盖内设置可调节流阀，控制缓冲腔排油速度）；（3）可变节流缓冲（如圆锥形活塞头，随进入缸盖深度增加，节流面积减小，缓冲力增大）。五、计算题（每题10分，共20分）1.某齿轮泵的模数m=2mm，齿数z=12，齿宽b=30mm，转速n=1500r/min，容积效率ηv=0.9，求泵的理论流量和实际流量（单位：L/min）。解：齿轮泵理论排量V=2πm²zb（公式），代入数据：m=2mm=0.002m，z=12，b=30mm=0.03m，V=2×3.14×(0.002)²×12×0.03=2×3.14×4×10⁻⁶×12×0.03=9.0432×10⁻⁶m³/r=9.0432cm³/r（转换单位）。理论流量q_t=V×n=9.0432cm³/r×1500r/min=13564.8cm³/min=13.5648L/min。实际流量q=q_t×ηv=13.5648×0.9≈12.21L/min。2.某液压缸内径D=100mm，活塞杆直径d=50mm，泵的流量q=25L/min，求液压缸无杆腔进油时的运动速度v₁和有杆腔进油时的运动速度v₂（单位：m/min）。解：无杆腔面积A₁=πD²/4=3.14×(0.1)²/4=0.00785m²。有杆腔面积A₂=π(D²-d²)/4=3.14×(0.1²-0.05²)/4=3.14×0.0075/4=0.0058875m²。速度v=q/A（q单位转换为m³/min：25L/min=0.025m³/min）。v₁=0.025/0.00785≈3.18m/min；v₂=0.025/0.0058875≈4.25m/min。---《液压与气压传动》考试试卷（B卷）一、填空题（每空1分，共20分）1.气压传动是以（压缩空气）为工作介质，利用其（压力能）传递动力和控制信号的传动方式，具有（防火防爆）、（动作迅速）等优点，但（传动效率低）和（工作压力低）是其主要缺点。2.液压泵按结构分为（齿轮泵）、（叶片泵）和（柱塞泵），其中（柱塞泵）可实现高压大流量输出，（齿轮泵）结构简单、成本低但流量脉动大。3.换向阀的“位”指（阀芯的工作位置数），“通”指（阀与系统油路的连接口数），三位四通换向阀的中位机能常用的有（O型）、（H型）、（M型）等。4.液压系统的基本回路包括（压力控制回路）、（速度控制回路）、（方向控制回路）和（多执行元件控制回路）。5.气动马达与液压缸相比，其特点是（可实现无级调速）、（过载时自动停止）、（适应恶劣环境），但（输出功率小）、（效率低）。二、选择题（每题2分，共20分）1.液压系统中，压力的大小由（）决定。A.泵的输出压力B.溢流阀调定压力C.外负载D.液压油粘度答案：C2.以下哪种阀可用于防止系统过载？（）A.单向阀B.减压阀C.顺序阀D.溢流阀答案：D3.单作用叶片泵的排量（）。A.不可调节B.可通过改变定子偏心距调节C.由转子转速决定D.由叶片数量决定答案：B4.气压传动中，气缸的运动速度主要取决于（）。A.工作压力B.气体流量C.气缸直径D.换向阀类型答案：B5.以下不属于容积式液压泵的是（）。A.齿轮泵B.叶片泵C.柱塞泵D.喷射泵答案：D6.液压缸的排气装置通常安装在（）。A.缸体底部B.缸体最高处C.活塞杆端部D.油口附近答案：B7.气动系统中，减压阀的作用是（）。A.保持进口压力恒定B.保持出口压力恒定C.调节流量D.防止逆流答案：B8.以下哪种调速回路的效率最高？（）A.节流阀进油调速B.调速阀回油调速C.变量泵-定量马达容积调速D.定量泵-变量马达容积调速答案：C9.齿轮泵的流量脉动率（）。A.小于叶片泵B.大于柱塞泵C.等于0D.与泵的排量无关答案：B10.关于气穴现象的说法错误的是（）。A.油液中溶解的空气析出会导致气穴B.气穴会产生噪声和振动C.提高吸油管路压力可防止气穴D.气穴对元件无损伤答案：D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，且调速方便。（√）2.叶片泵对油液的清洁度要求比齿轮泵低。（×）（注：叶片泵间隙小，对清洁度要求更高）3.顺序阀的出油口必须接油箱。（×）（注：顺序阀出油口可接其他执行元件）4.气压传动系统中，油雾器应安装在减压阀之后，确保油雾随压缩空气进入元件。（√）5.液压缸的差动连接时，无杆腔和有杆腔同时进油，活塞杆快速伸出。（√）6.变量马达是指其排量可调节，从而改变输出转速和扭矩。（√）7.液压系统中，滤油器的过滤精度越高越好。（×）（注：需根据系统要求选择，过高会增加阻力）8.气动三联件的安装顺序为：减压阀→空气过滤器→油雾器。（×）（注：正确顺序为空气过滤器→减压阀→油雾器）9.容积式液压泵的理论流量与转速成正比，与排量成正比。（√）10.气压传动的工作压力一般为0.1-0.3MPa，适用于小负载场合。（×）（注：一般为0.4-0.8MPa）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述液压油的主要作用及选用原则。答：作用：传递动力、润滑元件、冷却散热、密封间隙、防锈防腐。选用原则：（1）根据系统工作压力（高压选高粘度油，防止泄漏；低压选低粘度油，减少摩擦损失）；（2）根据环境温度（高温选高粘度油，低温选低粘度油）；（3）根据运动速度（高速选低粘度油，减少粘性阻力；低速选高粘度油，保证润滑）；（4）考虑系统精度和元件类型（精密系统选高清洁度油，叶片泵选抗磨液压油）。2.比较直动式溢流阀和先导式溢流阀的区别。答：直动式溢流阀由主阀芯直接感受系统压力，通过弹簧力平衡压力，结构简单、响应快，但弹簧刚度大（高压时调节困难），适用于低压小流量系统；先导式溢流阀由先导阀（小流量直动阀）设定压力，主阀通过先导阀的控制油压力动作，弹簧刚度小（调节方便），适用于高压大流量系统，且可远程控制（通过遥控口外接溢流阀）。3.气压传动中，为什么需要设置储气罐？答：储气罐的作用：（1）储存压缩空气，平衡空气压缩机的间歇性供气与系统的连续性用气，稳定系统压力；（2）冷却压缩空气，使其中的水蒸气和油雾进一步凝结，便于后续分离；（3）缓冲空气压缩机的排气脉动，降低气流噪声；（4）作为应急气源，在空气压缩机故障时短时间维持系统工作。4.简述液压缸的排气方法。答：液压缸初次使用或长期停机后，油液中会混入空气，导致动作不平稳、爬行；排气方法：（1）在液压缸最高处（如端盖）设置排气阀，启动系统后，使活塞全行程往复运动，打开排气阀排出空气（直至油液连续流出无气泡）；（2）对于无排气阀的液压缸，可通过多次空载往复运动，利用油液流动将空气带至油箱，经油箱分离排出。5.分析容积式液压泵产生流量脉动的原因及危害。答：原因：泵的密封容积在吸油和压油过程中，因结构（如齿轮的齿间容积、叶片的安装角度、柱塞的分布）导致每次排出的油量不完全相等，引起流量周期性变化。危害：（1）导致系统压力脉动，产生振动和噪声；（2）影响执行元件的运动平稳性（如液压缸爬行、马达转速不均匀）；（3）加剧元件磨损（压力脉动引起冲击载荷）。五、计算题（每题10分，共20分）1.某轴向柱塞泵的柱塞直径d=16mm，柱塞数z=9，斜盘倾角γ=20°，柱塞行程s=2rtanγ（r为柱塞分布圆半径，r=40mm），转速n=1000r/min，容积效率ηv=0.92