液压与气压传动计算题(附答案)..doc

一 、填空题：（每空1分，共30分）按大纲选择30空构成填空题。1、液压与气压传动中工作压力取决于 ，而与流入的流体多少无关。活塞的运动速度取决于进入液压（气压）缸（马达）的 ，而与流体压力大小无关。2、液压与气压传动系统主要由 、 、 、 和传动介质等部分组成。3、对于液压油来说，压力增大时，粘度 ；温度升高时，粘度 。4、液体的粘度有三种表示方法，即 、 、 。5、以大气压力为基准所表示的压力是 ，也称为 ，真空度等于 。6、以大气压力为基准所表示的压力是 ，也称为 ，绝对压力等于 。7、理想液体作定常流动时，液流中任意截面处液体的总比能由 、 和 组成。8、管路系统的总压力损失等于所有 的 和 之和。9、液体的流态有 、 两种，它们可由 来判断。10、液压泵的主要性能参数包括 、 、 三大部分。11、常用的液压泵按结构形式分 、 、 三大类。12、液压泵的工作压力取决于 大小和排油管路上的 ，与液压泵的 无关。13、外啮合齿轮泵的 、 、 是影响其性能指标和寿命的三大问题。14、液压动力元件是将 转化为 的能量转换装置，而液压执行元件是将 转化为 的能量转换装置。15、液压传动中，液压泵是 元件，它将输入的 能转化为 能。16、液压传动中，液压缸是 元件，它将输入的 能转化为 能。17、液压执行元件是将 提供的 转变为 的能量转换装置。18、液压动力元件是将 提供的 转变为 的能量转换装置。19、齿轮泵存在三个可能泄漏的部位 、 、 。20、按用途可将液压控制阀分为 、 和 三大类。21、限压式变量叶片泵的输出流量由 控制，当 时输出流量不变，当 时输出流量减小。22、单向阀的作用是 ，正向时 ，反向时 。23、液控单向阀液控口在通压力油情况下正向时 ，反向时 。24、机动换向阀又称 ，主要用来控制机械运动部件的 ，其控制精度比行程开关的 。25、电液换向阀是由 和 组合而成，其中 起到先导作用。26、溢流阀利用被控制压力为信号来改变 压缩量，从而改变阀口的 和系统的 来达到定压目的。27、溢流阀按结构形式和基本动作方式分 和 两种。28、减压阀按所控制的压力不同分 、 、 等三种。29、节流阀的节流口通常有 、 和 三种形式。30、调速阀是在 前串联一个 组合而成，保证经过节流阀的 稳定。31、溢流节流阀将 和 并联，保证经过节流阀的 稳定。32、减压阀是利用 压力和 相平衡原理来控制 口的油液压力。33、常见的三种卸荷回路有 、 、 。34、常见的三种保压回路有 、 、 。35、容积调速回路通常有三种基本形式，即 、 、 。36、节流调速回路中根据流量控制元件在回路中位置的不同分为 、 、 。37、液压缸的工况三图指的是 、 和 。38、空气压缩机把电动机输出的 能转换成 能输送给气压系统。39、空气过滤器利用 、 、 的方法将杂质、灰尘与空气分离。40、常用消声器有三种形式，即 、 、 。41、气动传动中的“气动三大件”主要指 、 、 。42、在气压传动中，单向型方向控制阀主要有 、 、 、 。43、在XD状态图中，X线、D线、障碍段分别用 、 和 表示。44、XD状态图中，X线用 表示，D线用 表示，起点与终点重合用 表示。45、XD状态图中，X线用 表示，D线用 表示，起点用 表示。46、XD状态图中，X线用 表示，D线用 表示，终点用 表示。47、在气压传动中，I型障碍的消碍方法是 、 、 。48、“或门”、“与门”、“非门”逻辑元件的图形符号分别 、 和 。49、“是门”、“与门”、“双稳”逻辑元件的图形符号分别 、 和 。50、在气压传动中，常用的压力控制回路有 、 和 。二、判断题：（每题1分，共10分）按大纲选择10题构成判断题。1、液压缸的运动速度取决于输入油液的压力和流量。 （ ）2、液压与气压传动是依据流体的流量来传递动力的。 （ ）3、液压缸的运动速度完全取决于输入油液的压力和流量。 （ ）4、液压缸的推力取决于输入油液的流量。 （ ）5、真空度用来衡量大气压力比绝对压力大的时候的数值。 （ ）6、在液压系统中，液体的粘度对流量的影响不大。 （ ）7、液压马达的实际输入流量大于理论流量。 （ ）8、液压缸的运动速度取决于输入油液的流量。 （ ）9、限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距大小来改变其输出流量。（ ）10、双作用叶片泵的转子与定子不同心时，才可保证油液的输出。 （ ）11、单作用叶片泵转子与定子不同心，双作用叶片泵转子与定子也不同心。 （ ）12、不工作时溢流阀的阀口是常断的，而减压阀和顺序阀的阀口是常通的。 （ ）13、差动连接可实现快速运动，而从液压缸的有杆腔进油可达到同样的效果。 （ ）14、只有差动连接才可使液压缸实现快速运动，其它方式不可以。 （ ）15、先导式溢流阀阀芯上的阻尼孔的大小可任意加大，不影响性能。 （ ）16、当液压缸的缸体固定时，左腔通压力油，则活塞向左移动。 （ ）17、液控单向阀正向能导通，反向时不管什么情况都不能导通。 （ ）18、通过节流阀的流量仅与节流阀流通面积成正比，与阀两端的压力差大小无关。 （ ）19、通过节流阀的流量与节流阀流通面积成正比，且与阀两端的压力差大小有关。 （ ）20、液控单向阀正向能导通，在通液控油时反向也能导通。 （ ）21、溢流阀控制进口压力，减压阀控制出口压力。 （ ）22、调速阀使执行元件的运动速度平稳，且不存在节流损失。 （ ）23、调速阀可使执行元件的运动速度平稳，但也存在节流损失。 （ ）24、节流调速回路中，能量损失不大，也没有温升，所以效率较高。 （ ）25、进油节流调速回路不能承受负值负载。 （ ）26、回油节流调速回路不能承受负值负载。 （ ）27、定量泵+变量马达组成的容积调速回路，其功率恒定不变。 （ ）28、单作用叶片泵与双作用叶片泵的转子与定子都是同心的。 （ ）29、容积调速回路与节流调速回路具有效率高、温升小的优点。 （ ）30、背压阀可使液压缸的回油腔中具有一定的压力，保证运动部件平稳。 （ ）31、先导式溢流阀的主阀芯上的弹簧刚度比先导阀的小。 （ ）32、在液压系统中，液压泵出口处安装溢流阀可起调压作用或安全保护作用。 （ ）33、液压缸差动连接时，其产生的推力比非差动连接的推力小，速度快。 （ ）34、压力阀和溢流阀都可用做安全阀来使用。 （ ）35、平衡回路的作用在于使回路平衡，保持速度、压力稳定。 （ ）36、无论是进油节流调速回路还是回油节流调速回路都不能承受负值负载。 （ ）37、电液换向阀是由电磁滑阀和液动滑阀组成，液动滑阀起先导作用。 （ ）38、电液换向阀是由电磁滑阀和液动滑阀组成，电液换向阀起先导作用。 （ ）39、行程阀比行程开关的定位精度高，但位置布置变换困难。 （ ）40、顺序阀可用做安全阀来使用。 （ ）41、插装阀用在高压大流量系统中较多，易于实现标准化。 （ ）42、快速排气阀可配置在气动系统中的任意位置，不影响排气效果。 （ ）43、根据绘制的X-D线图可判断哪些是障碍信号，但找不出障碍段。 （ ）44、与门型梭阀在两个输入口有一个进气时，输出口就有输出。 （ ）45、双手操作回路的关键元件是逻辑“或”元件，避免误动作。 （ ）46、节流供气调速回路的特点是：运动不平稳，且存在“爬行”和“跑空”现象。 （ ）47、或门型梭阀在两个输入口有一个进气时，输出口就有输出。 （ ）48、逻辑“与”元件在使用时，只要其中一个口有输入信号，就有输出信号。 （ ）49、高压截止元件具有行程小、流量大、工作压力高等优点。 （ ）50、在XD线图中，所谓的障碍信号就是信号线比动作线短出的部分。 （ ）51、在节流供气调速回路中，其特点是：运动平稳，不存在“爬行”和“跑空”现象。（ ）三、简答题（4小题，共16分）按大纲选择4题构成简答题。1、齿轮泵（外啮合泵）泄漏的三个途径是什么？2、什么是液压系统的背压力？现有单向阀、溢流阀、减压阀、调速阀、顺序阀等几种阀，选择出能做背压阀的阀。3、绘制用差动连接形成的快速运动回路，并说明你绘制的换接回路原理。4、卸荷回路的作用是什么？常见的卸荷回路有哪三种？5、简述液控单向阀的工作原理。6、平衡回路的作用是什么？具体办法是什么？7、绘制插装阀用作液控单向阀的原理图，并加以说明。8、绘制限压式变量叶片泵的特性曲线图，并加以分析。9、先导式溢流阀中的阻尼小孔起什么作用？是否可将其堵塞或加大？为什么？10、绘制液压缸差动连接示意图，并分析其工作原理？11、双泵供油系统的基本原理是什么？有什么特点？12、绘制常用的“慢速慢速换接回路”，并说明你绘制的换接回路原理。13、在液压系统中，差动连接时差动缸的活塞推力和运动速度与非差动连接相比有什么不同？在什么情况下采用差动连接比较合适？14、绘制二级调压回路，说明工作原理。15、简述齿轮泵产生径向不平衡力的原因。16、为什么在大型、高速或要求较高的液压缸中要设置缓冲装置？17、简述直动式顺序阀的工作原理。18、绘制插装阀用作二位三通阀的原理图，并加以说明。19、绘制二通插装阀卸荷回路，并加以说明。20、用先导式溢流阀卸荷的工作原理是什么？21、减压阀的出口压力取决于什么？其出口压力为定值的条件是什么？22、如果将溢流阀的进出油口接反，溢流阀能否正常工作？为什么？23、若流经节流阀的流量不变，改变节流阀的开口大小时，什么参量发生变化？如何变化？24、绘制插装阀作单向阀使用的阀口连接方法，以及对应的单向阀。25、从作用上说明溢流阀、减压阀、顺序阀的区别？减压阀、顺序阀可否作溢流阀使用？26、顺序阀和溢流阀是否可以互换使用？27、什么叫液压泵的卸荷？根据卸荷的工作原理，卸荷类型有哪两种？28、简述油雾器的工作原理。29、膨胀干涉型（抗性）消声器的工作原理是什么？30、什么情况称为I型障碍信号？消除障碍信号障碍段的方法有哪几种？31、简述空气过滤器的工作原理。32、快速排气阀的作用是什么？它一般安装在什么附近效果较好？33、节流供气回路中，什么情况下出现“爬行”现象？为什么会出现该现象？34、节流供气回路中，什么情况下出现“跑空”现象？为什么会出现该现象？35、双手同时操作回路的作用是什么？绘制你熟悉的双手同时操作回路并说出其工作原理。1、如图所示，液压泵输出流量q=25L/min，向液压缸供油。设活塞直径D=50mm，活塞杆直径d=30mm，进、回油管直径d1=d2=10mm。求活塞运动速度v以及进油管、回油管中油液的流动速度v1、v2。解：进油管中液流速度由进入液压缸的流量可求活塞运动速度用连续性方程计算回油管中液流速度2、如图所示，A1=100cm2，A2=80cm2，F1=30 kN，F2=20 kN，输入流量q1=15L/min，求：（1）两液压缸的工作压力p1、p2；（2）两液压缸的运动速度v1、v2。解：（1）根据力平衡方程有： 则： 又据力平衡方程有： 则： （2）因q1=15L/min=1510-3 m3/min，则m/min m/min 3、如图所示，如图所示的液压缸系统A1=1002，A2=802，缸1输入压力p1=0.9MPa，输入流量q1=10L/min，不计损失和泄漏。求：两液压缸承受相同负载时(F1=F2)，该负载的数值是多少？两液压缸的运动速度v1、v2各是多少？解： 解得：0.5MPa 5kN m/min m/min4、如图所示，两液压缸的结构完全相同。已知A1=100cm2，A2=50cm2，溢流阀的调定压力py=5MPa，缸I、II分别作用负载为F1=80 kN，F2=50 kN，向液压缸I输入流量q=30L/min，求：（1）两液压缸无杆腔的工作压力p1、p2；（2）两液压缸向右的运动速度v1、v2。解：（1）列缸II活塞的力平衡方程 解得：7.5MPa 列缸I活塞的力平衡方程 11.5 MPa （2）缸I的运动速度v13m/min 1.5m/min 5、如图所示，溢流阀和减压阀的调定压力分别为pY=4.5MPa，pJ1=3.5MPa，pJ2=2.0MPa；负载FL=1200N；活塞有效工作面积A1=15cm2;减压阀全开时的局部压力损失及管路损失略去不计。（1）试确定活塞在运动中和到达终点时a、b、c点处的压力。（2）当负载加大到FL=4200N时，a、b、c点处的压力。（说明理由）解：（1）时运动中，液压缸工作压力为 因 p1pJ2=2.0MPa， p1 pJ1=3.5MPa，则两减压阀均不工作；又因 p1p顺6MPa。（2）缸I动作时，因外负载F1=20kN，则MPa则顺序阀的出口压力为p出4 MPa，因顺序阀的调定压力大于6MPa，则p进p顺6MPa。11、在图示系统中，溢流阀的调整压力为5.0Mpa，减压阀的调整压力分别为3MPa和1.5MPa。液压缸无杆腔的活塞有效工作面积A无=100cm2，且在下列情况下溢流阀处于溢流状态。（1）当负载FL=15kN时，确定A、B点的工作压力。 （2）当负载FL=40kN时，确定A、B点的工作压力。解：（1）负载FL=15kN时 则根据减压阀的工作原理有：pB=1.5MPa，pA=5.0MPa （2）负载FL=40kN时 则根据减压阀的工作原理有：pB=3.0MPa，pA=5.0MPa 12、在图示回路中，已知两活塞面积相同，A1=20cm2，但负载分别为FL1=8kN，FL2=4kN，若溢流阀的调定压力pY = 4.5MPa，分析减压阀调定压力pJ = 1MPa、4MPa时，两缸的动作情况。解：（1）pJ1 = 1MPa时 液压缸II负载压力p2为： 因减压阀出口压力pJ1 = 1MPa p2= 2MPa，故液压缸II不动。 液压缸I的负载压力p1为： 因p1 = 4MPa pY= 4.5MPa，则节流阀的进口压力差： 说明有流量通过节流阀进入液压缸I，则液压缸I运动。 （2）pJ2 = 4MPa时 因液压缸II负载压力p2= 2MPa pJ2 = 4MPa，所以减压阀口常开，能够推动液压缸II。 液压缸I、II相对于泵呈并联，但液压缸II负载小，故液压缸II首先被推动。 因在液压缸II运动过程中，负载不变，泵的工作压力不会提高，故液压缸I不动。 当液压缸II到终点时，C点压力升高并到达液压缸I的负载压力时，液压缸I才运动。13、如图所示，已知A1=A2=100 cm2，缸I负载F=35kN，缸II运动时负载为零。溢流阀、顺序阀、减压阀的调整压力如图。不计各种压力损失，分别求下列情况下A、B、C三点压力。（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（2）1YA通电，液压缸I活塞运动时和活塞到达终点后；（3）1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时和活塞碰到固定挡块时。解：（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位，管路堵塞，系统油压憋高达到溢流阀调定压力时溢流阀打开溢流、定压。故pA = 4.0MPa；此时到达顺序阀的调定压力打开，故pB = 4.0MPa。此时减压阀工作为其调定压力pC = 2.0MPa。（2）1YA通电，液压缸I活塞运动时和活塞到达终点后，1) 缸I活塞运动时此压力大于顺序阀的调定压力，顺序阀的进出口压力相等，故pB = 3.5MPa。pA = 3.5MPa。pC = 2.0MPa（同上不变）。2) 缸I活塞到达终点后B点压力上升系统油压憋高，达到溢流阀调定压力时溢流阀打开溢流、定压。故pA = 4.0MPa；此时到达顺序阀的调定压力打开，故pB = 4.0MPa。pC = 2.0MPa（同上不变）。（3）1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时和活塞碰到固定挡块时。1) 缸II活塞运动时因缸II活塞运动时无负载，减压阀出口为0，减压阀不工作，阀口常开。pA =pB = pC = 02）活塞碰到固定挡块时负载无穷大，缸左腔压力憋高，C点压力为减压阀的调定值pC = 2.0MPa，系统油压憋高达到溢流阀调定压力时溢流阀打开溢流、定压。故pA = 4.0MPa；此时到达顺序阀的调定压力打开，故pB = 4.0MPa。14、如图所示，已知泵的流量qp=6L/min，A1=20cm2，溢流阀的调定压力为py=3MPa，负载F=4kN，节流阀为薄壁孔口，开口面积AT=0.01cm2，流量系数Cd=0.62，油液密度=900kg/m3，求：（1）活塞的运动速度；（2）溢流阀的溢流量。解：（1）进油节流回路中，经节流阀进入液压缸的流量使活塞的运动速度为： 式中，m=0.5，则将已知条件代入得：m/s（2）进入液压缸的流量为： 则溢流阀的溢流量为15、如图所示回路，已知AT1=0.01cm2，AT2=0.02cm2，流量系数Cd=0.67，油液密度=900kg/m3，负载压力p1=2MPa，溢流阀调定压力py=3.6MPa，活塞面积A1=50cm2，液压泵流量qp=25L/min。不计管路损失，问电磁铁在通电和断电时，活塞的运动速度各是多少？解：（1）电磁铁通电时 液压缸速度为 （2）电磁铁断电时因阀1的通流面积小于阀2的通流面积，阀1有节流作用且经过阀1和阀2的流量相等。设C点压力为pc则： 即有： = 或 = 则： 代入各已知量有：pc=2.32MPa 则液压缸的运动速度为： 16、如图所示回路，设两节流阀的开口面积AT1= AT2=0.1cm2，其流量系数均为Cd=0.62。液压缸的A1=100 cm2、A2=50 cm2，负载FL=5kN，方向始终向左， pY= pp=2MPa，泵流量qp=25L/min，求活塞向右运动速度v。（液压油密度=900kg/m3）解：因为： 则： 根据流量计算公式有： 则：， 因为：则： 或 （1） 根据力平衡方程有： （2） 联立方程（1）（2）解得： 则向右运动速度为：=0.0337m/s 17、如图所示回路，已知FLmax=30kN，A1=100cm2，pTmin=0.4MPa。 （1）求溢流阀的调定压力pY；（2）溢流阀调定后，分别求当FL=10 kN，FL=0时的p1、pY、pT。 解：（1）根据力平衡方程有： 则： 故溢流阀的调定压力为：=3.4MPa （2）pL=10kN时： pL=0kN时： 18、如图所示回路，已知qp=25L/min，负载FL=40kN，溢流阀的调定压力pY=5.4MPa，液压缸的工作速度v=18cm/min，不考虑管路和液压缸的摩擦损失，计算：（1）工进时的回路效率；（2）负载FL=0时，活塞的运动速度、回油腔压力。解：（1） （2）设回油腔压力p2、进油腔压力p1。则：因为：，则： 设活塞运动速度v，工进时回油腔压力为：因为节流阀的流量与其压力差呈：且：又：则：则：19、如图所示回路，已知qp=10L/min，有关参数均标注在图上，Cd=0.62，液压油密度=900kg/m3，不考虑管路和液压缸的摩擦损失，计算：（1）活塞运动速度v。（2）液压泵的工作压力。解：（1）活塞的受力平衡方程为：节流阀的进出口压力差为：流过节流阀的流量为：则活塞的运动速度为：=140.4cm/min （2）液压泵的工作压力20、图示回路中，已知调速阀最小压差p0.5MPa，当负载F从0变化到30kN时，活塞向右运动的稳定速度不变。求：（1）溢流阀的最小调整压力pY。（2）负载F0时，泵的工作压力pp，液压缸回油腔压力p2。解：（1）活塞的受力平衡方程为：MPa（2）因回油节流调速，故溢流阀处于常开状态，起定压作用，所以，负载F0时，泵的工作压力仍为溢流阀的调定值，即pppY3.25 MPa负载F0时，回油腔压力达到最大值，活塞的受力平衡方程为：MPa21、图示回路为中低压系列调速阀的回油路调速系统。溢流阀的调定压力pY4 MPa，负载FL=