液压与气动总复习题答案.doc

液压传动总复习题
一、 填空题
1、液压传动是利用__ __ __ __的__ __ _ __能来驱动执行机构的传动方式。液压系统中的压力取决于 ，执行元件的运动速度取决于 。
2、液压传动系统主要由以下四部分组成：___ ____，__ __ _ ___，__ __ __ _ _，__ __ __。
3、我国机械油的牌号是以_____0C时油液的___ ___粘度的_ ___值来表示的。YA-N32液压油在400C时的运动粘度的平均值为______ _____。
4、由帕斯卡原理可知：液压系统的压力是由__________ _____决定的。液体在管道中存在两种流动状态， 时粘性力起主导作用， 时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用 来判断。
5、当液体作层流流动时，其雷诺数Re____ ___临界雷诺数ReCr。当液体作紊流流动时，其雷诺数Re______临界雷诺数ReCr。液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的 和小孔前后压力差的 成正比。
6分为损失52________、液体流动时产生的压力损失可分为_ _ __ __压力损失和____ __ __压力损失。沿程压力损失计算式为：__ __ __；局部压力损失计算式为：__ __ __ __。
7、对平行平板缝隙，缝隙高度增加一倍，其流量将增加至____ __ __倍。对环型缝隙在最大偏心情况下，其流量是同心情况下流量的__ __ __ __倍。
q
p
A
B
C
8、液压泵的工作压力是指泵___ __ _的压力。液压马达的工作压力是指马达_ _ ___的压力。
9、图示限压式变量叶片泵q-p特性曲线，则调节流量调节螺钉可使曲线___ ___段上下平移，调节压力调节螺钉可使曲线BC段____ _ _平移。调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上 的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变 。
10、斜盘式轴向柱塞泵可通过改变斜盘的__ __ _ _来改变流量。单作用叶片泵可通过改变定子和转子之间的___________来改变流量。外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是 腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是 腔。双作用叶片泵的定子曲线由两段 、两段 及四段 组成，吸、压油窗口位于 段。
11、液压泵是将__ __ _ _能转换为_ _ __ __能的元件。液压泵的排量是指泵主轴_ _ __ __的体积。液压马达是将_ _ ___ __能转换为___ _ __能的元件。液压马达的排量是指马达主轴_ _ __ __ __的体积。
12、调速阀是由一____ ____阀和一__ __ __ _ _阀_ _ __ ___联而成。溢流节流阀是由一_ __ __ ___阀和一__ __ __ _ __阀__ __ _ _联而成。
13、由变量泵和定量马达组成的容积调速回路属恒_ _ __ ___调速回路。由定量泵和变量马达组成的容积调速回路属恒__ __ __ _ _调速回路。
14、一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用 ；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用 。
15、气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气的最后保证，三大件是指 、 、 。

二、 简答题
1、 指出下列职能符号所表示的液压元件的名称。

2、 画出下列液压元件的职能符号。
1) 先导式减压阀； 2）三位四通电液动换向阀，H型中位
3）先导式外控外泄顺序阀 4） 快速排气阀
3、 什么是困油现象？
液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中，形成了一个闭死容积。如果这个闭死容积的大小发生变化，在闭死容积由大变小时，其中的油液受到挤压，压力急剧升高，使轴承受到周期性的压力冲击，而且导致油液发热；在闭死容积由小变大时，又因无油液补充产生真空，引起气蚀和噪声。这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。困油现象将严重影响泵的使用寿命。

4、柱塞缸有何特点？
柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系，因此结构简单，制造方便。但柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。

5、液压缸为什么要设缓冲装置？
当运动件的质量较大，运动速度较高时，由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至引起破坏性事故，所以在大型、高压或高精度的液压设备中，常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近终端时，增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。

6、简述气压传动系统对其工作介质—压缩空气的主要要求。
气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和足够的流量，并具有一定的净化程度。

7、什么是气动三大件？它们各有何作用？画出其连接图。
答：气动三大件是分水过滤器、减压阀和油雾器。其连接图为：

三、 分析题
1、图示液压系统，已知ps1 = 5 MPa ，ps2 = 4 MPa ，ps3 = 3 MPa ，试判断在电磁阀不同通电状态下，油泵供油压力各为多大？将数据填入下表。
电磁阀工况

供油压力
p
MPa
1YA
2YA
3YA
－
－
－
5
－
＋
－
4
－
＋
＋
3
＋
－
－
0
＋
＋
＋
0
ps3
1YA
3YA
2YA
ps1
ps2
p

2、图示液压系统，已知ps1 = 5 MPa ，ps2 = 4 MPa ，ps3 = 3 MPa ，试判断在电磁阀不同通电状太下，油泵供油压力各为多大？将数据填入下表。
电磁阀工况

供油压力
p
MPa
1YA
2YA
3YA
－
－
－
5
－
＋
－
3
－
＋
＋
0
＋
－
－
4
＋
—
＋
0
p
3YA
ps1
2YA
1YA
Ps3
PS2

3、图示液压系统，已知ps1 = 5 MPa ，ps2 = 4 MPa ，ps3 = 3 MPa ，试判断在电磁阀不同通电状态下，油泵供油压力各为多大？将数据填入下表。
电磁阀工况

供油压力
pP
MPa
1YA
2YA
3YA
－
－
－
12
－
＋
－
8
－
＋
＋
5
＋
＋
－
3
＋
＋
＋
0

1YA
2YA
3YA
P
(MPa)
-
-
-
12
-
-
+
9
-
+
+
5
+
+
-
3
+
+
+
0

4、如图所示的夹紧回路中，如溢流阀调整压力，减压阀调整压力，试分析：
])夹紧缸在末夹紧工件前空载运动时A、B，C三点压力各为多少？
2)夹紧缸夹紧工件后，泵的出口压力为5MPa时，A、B，C三点压力各为多少?
3)夹紧缸夹紧工件后，因其他执行元件的快进使泵的出口压力降至1.5MPa时，A、B，C三点压力各为多少? (将所得数据填入下表)

夹紧缸工作状况
压力MPa
A
B
C
1
夹紧缸在末夹紧工件前空载运动时
0
0
0
2
夹紧缸夹紧工件后，泵的出口压力为5MPa时
5
2.5
2.5
3
夹紧缸夹紧工件后，因其他执行元件的快进使泵的出口压力降至1.5MPa时，
1.5
1.58
2.5

a
A
1
2
b
F
5、图示液压系统，已知阀1调定压力为ps1 = 4 MPa ，阀2调定压力为ps2 = 3 MPa ， 负载压力为F/A= 2 MPa ，则a、b点的压力为多大？将数据填入下表。

a
b
运动中
2
2
碰到止挡块后
4
3

6、图示液压系统，已知阀1调定压力为ps1 = 4 MPa ，阀2调定压力为ps2 = 2 MPa ， 负载压力为F/A= 3 MPa ，则a、b点的压力为多大？将数据填入下表。

a
b
运动中
3
3
碰到止挡块后
4
4
A
b
a
2
1
F

7、图示液压系统实现“快进→工进→快退→原位停止”的工作循环，试：
1）填写电磁铁动作表；
2）快进时哪个泵向系统供油？快进时阀2处于通还是不通状态？
3）工进时哪个泵向系统供油，哪个泵卸荷？
4）如快进与快退速度相等，则液压缸两腔面积有何关系？
1YA
2YA
3YA
快进
+
-
+
工进
+
-
-
快退
-
+
-
停止
-
-
-

A1
A2
2）快进时两个泵同时向系统供油，阀2处于断开状态。
3）工进时泵1向系统供油，泵2卸荷。
4）如快进与快退速度相等，则液压缸两腔面积 A1=2A2 。

8、图示液压系统实现“快进→工进→快退→原位停止”的工作循环，试：
1YA
2YA
3YA
A2
A1
1）填写电磁铁动作表；
2）快进时为何回路？
3）工进时溢流阀起何作用？
4）如快进与快退速度相等，则液压缸两腔面积有何关系？

1YA
2YA
3YA
快进
+
-
+
工进
+
-
-
快退
-
+
-
停止
-
-
-

2)快进时为差动连接回路；
3）工进时溢流阀起溢流作用：
4）如快进与快退速度相等，则液压缸两腔面积A1=2A2

9、图示液压系统实现“快进→工进(1) →工进(2)→快退→原位停止”的工作循环，工进(1)的速度比工进(2)的速度快。试分析:
(1)快进时是什么回路?共进时是什么调速回路?
(2)试比较阀A和阀B的开口量大小。
(3)试列出电磁铁动作表。
(1) 快进时是差动连接回路,工进时是容积节流调速回路。
（2）阀A的开口量大于阀B的开口量。

1Y
2Y
3Y
4Y
快进
+
-
+
-
工进(1)
+
-
-
+
工进(2)
+
-
-
-
快退
-
+
-
-
停止
-
-
-
-

四、计算题
1、泵的输出压力为5MPa，排量为VP=10 mL/r，容积效率为ηV=0.9,机械效率为ηm=0.95,当泵转速为nP=1200 r/min时，求：泵实际输出油液流量qP、泵输出功率P0和泵输入功率Pi。

2、 液压马达排量Vm=10cm3/r，供油压力为p1=10MPa,回油压力为P2=0.5MPa，马达容积效率ηmV=0.9，机械效率ηmm= 0.8，当输入流量为12 l/min时，求：液压马达实际输出转速nM、输出转矩TM和输出功率Po。

3、 图示液压系统，已知限压式变量泵特性曲线如图示，液压缸的面积A=100 cm2，不计摩擦和泄漏损失，试求：
1）负载F1=20000 N 时，液压缸运动速度v1；
2）负载F1=50000 N 时，液压缸运动速度v2；
3）负载F1=60000 N 时，液压缸运动速度v3；F
v
A
q (l/min)
p (MPa)
10
0
4.5 5.5

4、有一液压马达，其平均输出扭矩T=24.5Nm，工作压力p=5MPa，最小转速nmin=2 r/min，最大转速nmax=300 r/min，容积效率ηv=0.9，机械效率ηm=0.8，求所需的最小流量和最大流量为多少？（m3/s）

A2=50cm2
A1=100cm2
ps
Δq
pP
qP
q2

q1
3YA
4YA
p2
p1
退 进
F
2YA
1YA
5、图示液压系统，若油泵供油流量qP = 10 l/min，溢流阀调定压力为ps = 5 Mpa，调速阀调定流量分别为 q1 = 3 l/min和q2 = 1．5 l/min，液压缸上所受总负载为 F （方向与速度方向相反），不计管路及方向阀的压力损失和泄漏的影响，试求在电磁阀不同工作状态和负载下，相应的压力pP、p1和p2，速度v、通过溢流阀的流量Δq及回路效率η，并将数据填入下表。

负载
F（N）
压力（Mpa）
速度
v
cm/min
溢流量
Δq
l/min
效率η
1YA
2YA
3YA
4YA
pp
p1
p2
快进
＋
－
＋
－
10000
1
1
0
100
0

1工进
＋
－
－
＋
30000
5
3
0
30
7
18%
2工进
＋
－
－
－
40000
5
4
0
15
8．5
12%
快退
－
＋
－
－
10000
2
0
2
200
0

F
ps
Δq
pP
qP
3YA
p2
p1
退 进
2YA
1YA
4YA
A2 = 50 cm2
A1 = 100 cm2
q2 q1
6、图示液压系统，若油泵供油流量qp=10L/min，溢流阀调定压力ps=5MPa，调速阀的调定流量分别q1 = 3 L/min,q2=1.5L/min，液压缸上所受的负载为F，（方向与运动速度方向相反）不计管路 、方向阀的压力损失和泄漏的影响，试分析在电磁铁不同工作状态和负载F的情况下，相应的压力pP、 p1、 p2 、 v1、 通过溢流阀的流量Δq和回路效率η。（将所得数据填入下表）

电磁铁
工况
负载
F
（N）
压力
（MPa）
速
度
v
（cm
/min）
溢流量
Δq
l/min
效
率
η
1YA
2YA
3YA
4YA
Pp
P1
P2
快进
+
-
+
-
10000
1
1
0
100
0

一工进
+
-
-
-
30000
5
3
0
30
7
18%
二工进
+
-
-
+
40000
5
4
0
15
8．5
12%

-
+
+
-
10000
2
0
2
200
0

7、图示两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100 cm2， A2=80 cm2，输入的压力p1＝18×105Pa，输入的流量q=16l/min，所有损失均不考虑，试求： 1）当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载L为多少；(N)
2）两缸的活塞运动速度各是多少?（m/min）

1）

2）

8、图示液压系统，已知泵1的流量qp1=16l/min，泵2的流量qp2=4l/min，液压缸两腔的工作面积A1＝2A2＝100cm2，溢流阀调定压力py＝2.4Mpa，卸荷阀调定压力px＝1Mpa，卸荷阀卸荷压力，调速阀调定流量，快进时工作负载F=10000N，工进时工作负载F=20000N。不计泵和缸的容积损失，不计换向阀、单向阀及管路的压力损失，求：快进和工进时压力( MPa )，活塞速度v（m/min）及工进时回路效率η，并将数据填入下表。

DT
负载F
（N）
压力（Mpa）
速度V
（cm/min）
效率

快进
-
10000
1
1
1
200

工进
+
20000
2
0.3
2.4
20
27.8%

五、按要求画回路
1、试画一液压系统原理图，并列出电磁铁动作表。要求：
1） 实现液压缸“快进—工进—快退—原位停止”工作循环；
2） 工进时，采用进油（回油）节流调速；
3）原位停止时，泵卸荷。
1YA
2YA
3YA

1YA
2YA
3YA
快进
+
-
-
工进
+
-
+
快退
-
+
-
停止
-
-
-

1YA
2YA
3YA

1YA
2YA
3YA
快进
+
-
-
工进
+
-
+
快退
-
+
-
停止
-
-
-

2、试画一气动系统原理图，要求：
1） 实现单作用气缸往复运动；
2） 活塞杆伸出时，通过单向节流阀1调速；
3）活塞杆退回时，通过单向节流阀2调速。

阀1
阀2

3、试画一气动系统原理图，要求：
1）实现单作用气缸往复运动；
2)活塞杆伸出时，通过节流阀调速；
3)活塞杆退回时，通过快速排气阀排气。

4、试画一液压系统原理图，并列出电磁铁动作表。要求：
1）实现液压缸“快进—工进—快退—原位停止”工作循环；
2）快近时，采用差动连接；
3） 工进时，采用回油油节流调速，
4）原位停止时，泵卸荷。

1YA
2YA
3YA
快进
+
-
+
工进
+
-
-
快退
-
+
-
停止
-
-
-

1YA
2YA
3YA
A2
A1

5、试画一气动系统原理图，要求：用两个二位三通手动按钮和一个二位五通单气控换向阀控制一单活塞杆气缸，当两个手动按钮都按下时，活塞杆伸出，否则活塞杆收回。