液压与气压传动习题(含解答).doc

一、 填空题1液压系统中的压力取决于 ，执行元件的运动速度取决于 。（外负载；进入执行元件的流量）2液压传动装置由 、 、 和 四部分组成，其中 和 为能量转换装置。（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件）16液压传动所使用的泵是 ，液压传动是利用液体的 能量工作的。（容积式；压力）17容积式液压泵是靠 来实现吸油和排油的。（密闭容积的容积变化）18液压泵是把 能转变为液体的 能输出的能量转换装置，液压马达是把液体的 能转变为液体的 能输出的能量转换装置。（机械能；压力；压力；机械能）19变量泵是指 可以改变的液压泵，常见的变量泵有 、 、 其中 和 是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量， 是通过改变斜盘倾角来实现变量。（排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵）20由于泄漏的原因，液压泵的实际流量比理论流量 ；而液压马达实际流量比理论流量 。 （小；大） 21斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为 与 、 与 、 与 。 （柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘）22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。 （吸油；压油） 23为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开 ，使闭死容积由大变少时与 腔相通，闭死容积由小变大时与 腔相通。 （ 卸荷槽；压油；吸油） 24齿轮泵产生泄漏的泄漏途径为： 泄漏、 泄漏和 泄漏，其中 泄漏占总泄漏量的80%85%。 （端面、径向；啮合；端面） 25油泵的额定流量是指泵在 压力和 转速下的输出流量。 （ 额定；额定）26泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为 ；在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为 ，它反映液压泵在理想状况下单位时间所排出油液的体积。 （额定流量；理论流量） 27在实验中或工业生产中，常把零压差下的流量（泵的空载流量）视为 ；有些液压泵在工作时，每一瞬间的流量各不相同，但在每转中按同一规律重复变化，这就是泵的流量脉动。瞬时流量一般指的是瞬时 。 （理论流量；理论流量） 28双作用式叶片泵中，当配油窗口的间隔夹角定子圆弧部分的夹角两叶片的夹角时，存在 ，当定子圆弧部分的夹角配油窗口的间隔夹角两叶片的夹角时，存在 。 （闭死容积大小在变化，有困油现象 ；虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象） 29当配油窗口的间隔夹角两叶片的夹角时，单作用叶片泵 ，当配油窗口的间隔夹角p拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量 ；当恒功率变量泵工作压力pp拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量 。 （呈线性规律下降；呈双曲线规律下降）32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 。 （拐点压力；泵的最大流量） 33双出杠液压缸，采用活塞杠固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的 ；采用缸筒固定安置，工作台的移动范围为活塞有效行程的 。 （2倍；3倍）34已知单活塞杠液压缸的活塞直径D为活塞直径d的两倍，差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的 ；差动连接的快进速度等于快退速度的 。 (4倍；3倍) 35各种类型的液压缸中， 可作双作用液压缸，而 只能作单作用液压缸。 （摆动缸、活塞缸；柱塞缸）36溢流阀控制的是 压力，做调压阀时阀口处于 状态，做安全阀时阀口处于 状态，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀控制的是 压力，阀口处于 状态，先导阀弹簧腔的泄漏油必须 。 （进口；开启浮动；常闭 ；出口；常开； 单独引回油箱）37溢流阀在进油节流调速回路中作 阀用，其阀口是 的；在旁路节流调速回路中作 阀用，其阀口是 的（调压；浮动常开；安全；常闭）38溢流阀可做调压阀、安全阀和卸荷阀用，在这三种工作状态时它们各自的主阀芯分别处于： 位置、 位置、 位置。（浮动；关闭；全开）39若液压泵出口串联两个调整压力分别为3MPa和8MPa的溢流阀，则泵的出口压力为 ；若两个溢流阀并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为 。 （13MPa；3MPa） 40把先导式溢流阀的远程控制口接了回油箱，将会发生 问题。(进口压力调不上去)41溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为 ，性能的好坏可用 或 、 评价。（压力流量特性；调压偏差；开启压力比、闭合压力比） 42调速阀是由 和节流阀 而成，旁通型调速阀是由 和节流阀 而 成。 （定差减压阀，串联；差压式溢流阀，并联）43一水平放置的液压缸，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处于浮动状态，三位四通电磁换向阀中位机能应选用 ；若要求阀处于中位时，液压泵卸荷但液压缸锁死，三位四通电磁换向阀中位机能应选用 。 （H型；M型）44进油和回油节流调速系统的效率低的主要原因是 。（存在溢流和节流功率损失）45为了防止产生 ，液压泵离油箱液面不得太高。（气蚀现象）46选择三位四通换向阀时，为使液压泵卸荷，可选滑阀中位机能为 型的换向阀；若液压泵保持压力则可选滑阀中位机能为 型的换向阀，对于采用双液控单向阀的锁进回路，则须选用滑阀中位机能为 型的换向阀。（M；O；H）47当顺序阀以进口压力作为控制压力时，则称该阀为 式顺序阀。（内控）48为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装 ，为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装 。 （截止阀；单向阀） 49选用过滤器应考虑 、 、 和其它功能，它在系统中可安装在 、 、 和单独的过滤系统中。 （过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上 ） 50在变量泵变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将 调至最大，用 调速；在高速段， 为最大，用 调速。 （马达排量，变量泵；泵排量，变量马达）51顺序动作回路按控制方式不同，分为 控制和 控制。同步回路的分为 同步和 同步两大类。（压力，行程；速度，位置） 52为平衡重力负载，使运动部件不会因自重而自行下落，在恒重力负载情况下，采用 顺序阀作平衡阀，而在变重力负载情况下，采用 顺序阀作限速锁。 （内控外泄式；外控外泄式）53顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用 型，作背压阀时，应选用 型。（外控内泄式；内控内泄式） 54容积调速回路中， 的调速方式为恒转矩调节； 的调节为恒功率调节。 (变量泵定量马达；定量泵变量马达) 55用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路， 能够承受负值负载， 的速度刚性最差，而回路效率最高。 （回油节流调速回路、旁路节流调速回路） 56在减压回路中，减压阀调定压力为pj ，溢流阀调定压力为py ，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若pypjpL，减压阀进、出口压力关系为 ；若pypLpj，减压阀进、出口压力关系为 。（p1p2pL；p1py ，p2pj） 57在减压回路中，减压阀调定压力为pj ，溢流阀调定压力为py ，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若pypjpL，减压阀阀口状态为 ；若pypLpj，减压阀阀口状态为 。（阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用；阀口处于小开口的减压工作状态） 58系统中采用了内控外泄顺序阀，顺序阀的调定压力为px（阀口全开时损失不计），其出口负载压力为pL。当pLpx时，顺序阀进、出口压力间的关系为 ；当pL pD；而当泵的工作压力pB2MPa 时，小于溢流阀的调定压力，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，溢流阀主阀芯的两端无压力差，故pB pD。 3）在电磁铁DT通电时， 二位二通阀的开启，使溢流阀在零压下开启卸荷，油泵流量主要是通过C油管流回油箱。通过阻尼孔经D和E流回油箱的流量，仅仅满足使溢流阀主阀芯的两端产生压力差，故这部分的流量很小， 4. 图（a），（b），（c）所示的三个调压回路是否都能进行三级调压（压力分别为6MPa、4MPa、1MPa）？若能进行三级调压，溢流阀压力调定值分别应取多少？ 解：图a）不能进行三级压力控制。三个调压阀选取的调压值无论如何交换，泵的最大压力均由最小的调定压力所决定，p10105Pa。图b）的压力阀调定值必须满足p160105Pa，p240105Pa，p310105Pa。如果将上述调定值进行交换，就无法得到三级压力控制。图a）所用的元件中，1、2必须使用先导型溢流阀，以便远程控制。3可用远程调压阀（直动型）。图c）的压力阀调定值必须满足p160105Pa ，而p2、p3是并联的阀，互相不影响，故允许任选。设p240105Pa ，p310105Pa，阀1必须用先导式溢流阀，而2、3可用远程调压阀。 5. 如图所示压力分级调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1）回路能实现多少级压力的调定？ 2）每级压力各为多少？解：1) 可实现8级压力调定2)各电磁铁通电情况及泵出口压力MPa1Y-+2Y-+-+3Y-+-+-+-+Pp00.511.52.533.546. 液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载F=10000N，各阀的调定压力如图示，试确定活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两处的压力。解：活塞运动时：PA= 2MPaPB=2MPa活塞运动到终点停止时：PA= 5MPaPB=3MPa7. 如图所示的系统中，主工作缸负载阻力F=2000N，夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同，无杆腔面积 A1=20cm2，有杆腔有效面积A2=10cm2，溢流阀调整值py =3MPa，减压阀调整值pj=1.5MPa。试分析： 1） 当夹紧缸II运动时：pa和pb分别为多少？ 2） 当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多少？ 3）夹紧缸II最高承受的压力pmax为多少？ 解：1）2）两问中，由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，所以夹紧缸无论在运动或夹紧工件时，减压阀均处于工作状态，故pA=pj=1.5MPa。此时溢流阀始终处于溢流工况，故pB= py=3MPa。3）当夹紧缸负载阻力FII=0时，节流调速回路仍处于工作状态，因此夹紧缸的回油腔压力处于最高值： 8在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，A=20cm2，缸I的阻力负载F=8000N，缸II的阻力负载F=4000N，溢流阀的调整压力为py =45105Pa。问：在减压阀不同调定压力时（pj1 =10105Pa 、pj2 =20105Pa、pj3 =40105Pa）两缸的动作顺序是怎样的？ 解：1）启动缸II所需的压力：当减压阀调定压力为：pj1 =10105Pa 时，pj1小于 p2 ，减压阀处于工作状态，其出口压力为pA= pj1 =10105Pa不能推动阻力F2,故缸II不动，此时，pB =py =45105Pa，压力油使缸右移。当减压阀调定压力为：pj2 =20105Pa时， pj2 = p2 ，减压阀处于工作状态，流量根据减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配，两缸同时动作。当减压阀调定压力为：pj3 =40105Pa时， pj2 p2 ，减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失，此时pA =pB = p2 =20105Pa，故缸II单独右移，直到缸II运动到端点后，压力上升至pA =pj =40105Pa， pB =py =45105Pa，压力油才使缸I向右运动。9试分析图示回路在下列情况下，泵的最高出口压力（各阀的调定压力注在阀的一侧）：1）全部电磁铁断电；2）电磁铁2DT通电，1DT断电；3）电磁铁2DT断电，1DT通电。答：1）全部电磁铁断电，PP=5.5MPa；2）电磁铁2DT通电，1DT断电，PP=3MPa；3）电磁铁2DT断电，1DT通电，PP=0.5MPa。10如图所示调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1）1Y通电，2Y断电时，A点和B点的压力各为多少？2）2Y通电，1Y断电时， A点和B点的压力各为多少？ 3） 1Y和2Y都通电时，A点和B点的压力各为多少？ 4） 1Y和2Y都断电时，A点和B点的压力各为多少？ 答：1）右侧溢流阀起调压作用，PA=PB=0MPa；2）左侧溢流阀起调压作用，PA=2.5MPa ，PB=0；3）两个溢流阀都不起调压作用，PA= PB=0；4）两个溢流阀串联，PA=3.5MPa ，PB=1 MPa；11已知液压泵的额定压力和额定流量，若忽略管道及元件的损失，试说明图示各种工况下液压泵出口出的工作压力。答：a)p=0b)p=0c)p=pd)p=F/Ae)p= 2Tm/Vm12如图所示双泵供油回路，1小流量高压泵，2大流量低压泵，3顺序阀，4单向阀，5溢流阀1）此基本回路适用于什么场合？2）叙述工作原理并说明各元件的作用。答：1）适用于空载快进和工进速度相差大的回路，功率损耗小，系统效率高。 2）工作原理：泵1为高压小流量泵，泵2为低压大流量泵，阀5为溢流阀，调定压力为系统工进工作压力；阀3为液控顺序阀，调定压力为系统快进时所须压力；当系统快进需要低压大流量时，泵1、泵2同时向系统供油。当系统工进时，压力升高，液控顺序阀3打开，低压大流量泵2卸荷，高压小流量泵1向系统提供高压小流量油液。 四、 计算题1泵和马达组成系统，已知泵输出油压pp10MPa，排量Vp=1105m3/r，机械效率pm=0.95，容积效率pv=0.9；马达排量Vm=1105m3/r，机械效率mm=0.95，容积效率mv=0.9，各种损失忽略不计，试求：1）泵转速np为1500r/min时，液压泵的理论流量qpt，液压泵的实际流量qp；（L/min）2）泵输出的液压功率Ppo，所需的驱动功率Ppr，（W）3）马达输出转速nm；（r/min）4）马达输出转矩Tm；（.）5）马达输出功率Pmo。（W）答：1）液压泵的理论流量为：qptVpnp2.5104m3/s 液压泵的实际流量为：qpqptpv2.25104m3/s 2) 液压泵的输出功率为：Ppopp qp2250w 所需的驱动功率为： PprPpo/pmpv=2632w pmpp10MPa，qm= qp2.25104m3/s 马达输出转速nm= qmmv/Vm=1215r/min 4) 马达输出转矩为： TmpmVmmm/2=15.13. 5) 马达输出功率为： Pm2Tmnm1924w 2某轴向柱塞泵直径d=22mm，分度圆直径D = 68mm，柱塞数z =7，当斜盘倾角为= 2230，转速n=960r/min，输出压力p=10MPa，容积效率v=0.95，机械效率M=0.9时，试求： 1） 泵的理论流量；（m3/s） 2） 泵的实际流量；（m3/s） 3） 所需电机功率。（Kw） 解：3某液压泵在输出压力为6.3MPa时,输出流量为8.83104m3/s,这时实测油泵轴消耗功率7Kw，当泵空载卸荷运转时,输出流量为9.33104m3/s,求该泵的容积效率V=?和总效率=?答：以空载流量为理论流量，即qt9.33104m3/s，实际流量为q8.83104m3/s所以V=q/qt=0.946 据已知，PO=pq5247.9w，Pr=7000w所以= PO/ Pr=0.75 4有一径向柱塞液压马达，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v=0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？ 解：5马达排量Vm=10106 m3，供油压力pM=10MPa，流量qM =4104 m3/s，容积效率mv=0.95，总效率=0.75，求马达输出转矩TM 、转速nM和实际输出功率PMo ？答：马达输出扭矩TM=pMVm/（2mv）=12.57N.m 马达转速nM=qMmv/ Vm =38r/s=2280rpm 马达输出功率PMo=pMqM=3Kw 6液压泵输出油压P =20MPa,转速n=1450rpm,排量V=100ml/r,若容积效率=0.95,总效率=0.9,求该泵输出的液压功率P=?和驱动该泵的电机功率P电机=? 7马达输出转矩TM=170N.m,转速n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率Mm=0.85, 容积效率MV=0.9,求马达所需供油压力p=?和流量qM=?8一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接,快退时,压力油输入有杆腔。假如泵的输出流量q=25L/mln，活塞往复快速运动的速度都是0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径：D=？；d=？解：9有一齿轮泵，铭牌上注明额定压力为10Mpa，额定流量为16L/min ，额定转速为1000rpm，拆开实测齿数z=12，齿宽B=26mm，齿顶圆直径da45mm，求：1）泵在额定工况下的容积效率v； 2）在上述情况下，当电机的输出功率为3.1KW时，求泵的机械效率m和总效率。解：10.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，已知活塞直径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，被驱动的负载FL=1.2105N。有杆腔回油背压为0.5Mpa，设缸的容积效率v=0.99，机械效率m=0.98，液压泵的总效率=0.9。求：1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量q（L/min）；2）电机的输出功率P（KW）。(47.6；13.96)解：11如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力py5MPa，减压阀调整压力pj3MPa。试分析下列各种情况，并说明减压阀阀芯处于什么状态。 1） 当泵压力为5MPa时，夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、B、C点压力为多少？ 2）当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至2MPa时（工件原先处于夹紧状态）：这时，A点、B、C点压力为多少？ 3）夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时，A、B、C三点压力为多少？ 解：1)此时，减压阀起减压作