液压与气动》参考答案.doc

液压与气压传动模拟卷 A
一、画出下列图形符号
1.单向顺序阀 2.双作用卸荷式叶片泵 3.气动三联件 4.梭阀 5.三位四通(M型中位机能)电磁换向阀

二、名词解释
1.液体的粘性：液体在外力作用下流动时，分子间内聚力的存在使其流动受到牵制，从而沿其界面产生摩擦力，这一特性称为液体的粘性。
2.恒定流动：如果空间上的运动参数压力P、速度V、密度在不同的时间内有确定的值，即它们只随空间点坐标的变化而变化，不随时间t变化，对液体的这种运动称为恒定流动。
3.差动连接：单杆活塞缸在其左右两腔都接通高压油时称为“差动连接”
4.中位机能：换向阀处于常态位置时，阀中各油口的连通方式，对三位阀即中间位置各油口的连通方式，称为中位机能。
5.困油现象：封闭腔容积的减小会使被困油液受挤压并从缝隙中挤出而产生很高的压力，油液发热，并使机件（如轴承等）受到额外的负载；而封闭腔容积的增大双会造成局部真空，使油液中溶解的气体分离，产生气穴现象。这些都将使泵产生强烈的振动和噪声。这就是齿轮泵的困油现象。

三、填空
1.液压传动与气压传动系统是由 能源装置 ， 执行装置 ， 控制调节装置 ， 辅助装置 ，
等组成的；其中 能源装置 ， 执行装置 为能量转换装置。
2．液体的流动状态分为 层流 ， 湍流 ，用 雷诺数 来判断。光滑金属管道其临界雷诺数为 2000~2320 。
3溢流阀在液压系统中的作用是 稳压 ， 调压 ， 限压 ， 。
4．调速回路主要有 节流调速回路 ， 容积调速回路 ， 容积节流调速回路 。
5．容积式液压泵吸油时密闭容积由 小 变 大 ，压油时由 大 变 小 ；外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱离啮合的一侧是 吸油 腔，进入啮合的一侧是 压油 腔。
6．液压泵的实际流量比理论流量 小 ，液压马达实际流量比理论流量 大 。
7．在变量泵---变量马达调速回路中，为了在低速时获得较大的输出转矩，高速时获得较大功率，往往在低速段，先将 变量马达 调至最大，用 变量泵 调速；而在高速段，将 变量泵 调至最大，用 变量马达 调速；

四、选择题
1.流量流量连续性方程是（ C ）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是（ A ）在流体力学中的表达形式。
（A） 能量守恒定律 （B）动量定理 （C）质量守恒定律 （D）其他
2．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ C ）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（A ）。
（A）5MPa （B） 10MPa （C）15MPa （D）20MPa
3．双伸出杠液压缸，采用活塞杆固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（ B ）；采用缸筒固定安装时，工作台的移动范围为活塞有效行程的（ A ）。
（A）1倍 （B）2倍 （C）3倍 （D）4倍
4．液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（ C ）；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（ B ），它等于排量和转速的乘积。
（A）实际流量 （B）理论流量 （C）额定流量 （D）瞬时流量
5．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py>pj>pL，减压阀进、出口压力关系为（ A ）；若py>pL>pj，减压阀进、出口压力关系为（ B ）。
（A）进口压力p1＝py ， 出口压力p2＝pj
（B）进口压力p1＝py ， 出口压力p2＝pL
（C）p1＝p2＝pj ，减压阀的进口压力、出口压力、调定压力基本相等
（D）p1＝p2＝pL ，减压阀的进口压力、出口压力与负载压力基本相等

五、1：运用伯努利方程解释液压泵要限制吸油高度和限制流速的理由

2：画出限压式变量泵的原理图及p-q曲线，简述其工作原理，并说明其适合的工作场合。

六、回路设计
1、画出使用节流阀的旁油节流调速回路及V-F特性图。

2、用一个先导式溢流阀，一个二位二通电磁阀组成两种不同的卸荷回路。

3、用一个单出杆双作用气缸，一个二位五通单气控换向阀，一个二位三通手动启动阀，一个快排阀，一个单向节流阀，一个二位三通行程阀，组成一单往复慢进快退动作回路。

七、计算题
1、
图示进口节流调速回路中，已知F=0~54000N，A1=100cm2，A2=50cm2，qp=40l/min， 节流阀前后压差⊿p=0.2MPa。当活塞向右运动时，不计管道压力损失。试求：
1) 溢流阀的调整压力为多少？
2) 若溢流阀的调整压力为6MPa，这时qy=？V=？
3) 若溢流阀的调整压力为5MPa，这时qy=？V=？

1）.
2) 若溢流阀调定压力为6Mpa，则溢流阀不溢流，此时 ,

2、
已知液压泵额定压力为2.5 MPa，泵转速n=1450rpm，泵的机械效率ηm=0.9。由实验测得：当泵的出口压力p=0时，其流量为106 l/min；p=2.5 MPa时，流量100.7l/min 。试求：
1) 泵的容积效率。
2) 若泵的转速下降到300r/min，在额定压力下工作时，泵的流量为多少？

3) 上述两种转速下泵的驱动功率是多少？
4) 由上述计算可得出什么结论。

2．液压泵额定压力为2.5 MPa，泵转速n=1450rpm，泵的
机械效率ηm=0.9。
由实验测得：当泵的出口压力p=0时，其流量为106 L/min；
p=2.5 MPa时，流量100.7 L/min 。
试求：
1） 泵的容积效率。
2）若泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，泵的流量为多少？
解：1)
2)
V=q/n=106/1450
q=n*V--=500*106/1450—5.3=31.25
=31.25/(500*106/1450)=0.855
3)P=p*q/=2.5*10*100.7*10/60*0.95*0.9=4.907(KW)
P==2.5*10*31.25*10/60*(0.855)*0.9=1.692(KW)

七、气动逻辑回路设计：
A1B1C1A0C0B0

液压与气动模拟题B
一、画出下列图形符号
1.快速排气阀 2.双向变量泵 3.气动三联件 4.消声器 5.三位五通(中封式)电磁控制气动换向阀

1.外控外泄顺序阀 2. 双作用叶片泵 3.分水滤气器 4.快速排气阀

二、名词解释
1液体的可压缩性：液体受压力作用而发生的体积减小的性质。
2.理想液体：无粘性，不可压缩的液体。
3.运动粘度：动力粘度 与液体之比。
4.沿程压力损失：液体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失。
5.液压泵的额定流量：泵在额定转速和额定压力下，工作时输出（输入）的流量。
3.是门元件切换压力
三、填空
1.液压传动与气压传动系统是由 工作介质 ， 动力元件 ， 执行元件 ， 控制元件 ， 辅助元件 等组成的。属于能量转换装置的是 动力元件 。
2．液体的流动状态分为 层流状态 ， 紊流状态 ，用 雷诺数Re 来判断。光滑金属管道其临界雷诺数为 2000~2300 。
3溢流阀在液压系统中的作用是 定压溢流 ， 安全保护 ， 稳定压力 ， 流量控制 。
4．节流调速回路主要有 进油路节流调速回路 ， 回油路节流调速回路 ， 旁油路节流调速回路 。
5．容积式液压泵吸油时密闭容积由 小 变 大 ，压油时由 大 变 小 ；外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱离啮合的一侧是 吸油 腔，进入啮合的一侧是 排油 腔。
6气动三大件中的分水滤气器的作用是滤去空气中的 冷凝水 ，固态杂质 并将空气中的 油滴 分离出来。
7．气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，它是气动系统的一个重要组成部分，气动系统对压缩空气的主要要求有：具有一定的 品质 ，并具有一定的 压力 。因此必须设置一些 降温 ， 油水分离 ， 干燥过滤 的辅助设备。
3、电液换向阀根据控制方式和泄油方式不同，共有四种形式，分别是内控式，外控式，内泄式，外泄式。
4．容积调速回路有 变量泵和定量马达容积调速回路 ， 定量泵和变量马达容积调速回路 ， 变量泵和变量马达容积调速回路 三种形式。
四、选择题
1.在定量泵－变量马达的容积调速回路中，如果液压马达所驱动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速（ B ）；泵的输出功率（ C ）。
（A）增大 （B）减小 （C基本不变 （D）无法判断
2．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ C ）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（A ）。
（A）5MPa （B） 10MPa （C）15MPa （D）20MPa
3．双伸出杠液压缸，采用活塞杆固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（ B ）；采用缸筒固定安装时，工作台的移动范围为活塞有效行程的（ A ）。
（A）1倍 （B）2倍 （C）3倍 （D）4倍
4．液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（ C ）；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（ B ），它等于排量和转速的乘积。
（A）实际流量 （B）理论流量 （C）额定流量 （D）瞬时流量
5．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py>pj>pL，减压阀阀口状态为（ A ）；若py>pL>pj，减压阀阀口状态为（ D ）。
（A）阀口处于小开口的减压工作状态
（B）阀口处于完全关闭状态，不允许油流通过阀口
（C）阀口处于基本关闭状态，但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀
（D）阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用

五、1运用伯努利方程解释液压泵吸油管要短、粗、直的原因

2：画出冲击气缸的原理图，简述其工作过程，并说明其工作场合。
答：冲击气缸是一种体积小、结构简单、易于制造、耗气功率小但能产生相当大的冲击力的一种特殊气缸。与普通气缸相比，冲击气缸的结构特点是增加了一个具有一定容积的蓄能腔和喷嘴。它的工作原理如图3
冲击气缸的整个工作过程可简单地分为三个阶段。第一个阶段[图（a）]，压缩空气由孔A输入冲击缸的下腔，蓄气缸经孔召排气，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，中盖和活塞间的环形空间经排气孔与大气相通。第二阶段[图（b）]，压缩空气改由孔召进气，输入蓄气缸中，冲击缸下腔经孔A排气。由于活塞上端气压作用在面积较小的喷嘴上，而活塞下端受力面积较大，一般设计成喷嘴面积的9倍，缸下腔的压力虽因排气而下降，但此时活塞下端向上的作用力仍然大于活塞上端向下的作用力。第三阶段[图（c）]，蓄气缸的压力继续增大，冲击缸下腔的压力继续降低，当蓄气缸内压力高于活塞下腔压力9倍时，活塞开始向下移动，活塞一旦离开喷嘴，蓄气缸内的高压气体迅速到活塞与中间盖间的空间，使活塞上端受力面积突然增加9倍，于是活塞将以极大的加速度向下运动，气体的压力能转换成活塞的动能。在冲程达到一定时，获得最大冲击速度和能量，利用这个能量对工作进行冲击做功，产生很大的冲击力。
单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。
2：画出变量泵---变量马达调速回路的液压原理图及特性曲线，简述其调节过程。

六、回路设计
1、画出使用调速阀的出口节流调速回路及V-F特性图。

2、绘出双泵供油回路，液压缸快进时双泵供油，工进时小泵供油、大泵卸载，请标明回路中各元件的名称。

3、试设计一个可使双作用气缸快速返回的控制回路。要求用下列气动元件：一个单电控二位五通阀，一个单向节流阀，一个快速排气阀。

液压与气动模拟题C
一、画出下列图形符号
1.单向顺序阀 2.双向变量液压马达 3.气动三大（联件 4.排气消声节流阀
5.三位四通( Y型中位机能)电磁换向阀

二、名词解释
1.液体的可压缩性：液体受压力作用而发生的体积减小的性质。
2.理想液体：无粘性、不可压缩的液体。
3.排量：泵轴每转一周由工作痛容积的变化量计算出的排出液体的体积。
4.工作压力：工作时泵排液口所达到的具体压力值，主要由负载决定。
5.是门元件的切换压力：是门元件控制信号口的压力，当控制信号口有压力时，输出口有气流输出。
3.泵的额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。
4.溢流阀的开启压力：当油压对阀芯的作用力大于弹簧预紧力时，阀门启，高压油便过阀口溢流回油箱。将溢流阀开始溢流时打开阀口的压力称为开启压力。

三、填空
1.液压传动与气压传动系统是由 工作介质 ， 动力元件 ， 执行元件 ， 控制元件 ， 辅助元件 等组成的。
2．液体的流动状态分为 层流状态 ， 紊流状态 ，用 雷诺数Re 来判断。光滑金属管道其临界雷诺数为 2000~2300 。
3．液压油的粘度可以用 动力粘度 ， 运动粘度 ， 相对粘度 ，来表示；其中液压油的牌号采用40℃时的 运动粘度厘斯值 平均值表示。
4．调速回路主要有 节流调速回路 ， 容积调速回路 ， 容积节流调速回路 。
5．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱离啮合的一侧是 吸油 腔，进入啮合的一侧是 排油 腔；内啮合齿轮泵的流量脉动率 小于 外啮合齿轮泵；齿轮泵中 内啮合齿轮泵 泄漏量最大。
6．溢流阀为 进口 压力控制，阀口常 闭 ，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为
出口压力控制，阀口常 开 ，先导阀弹簧腔的泄漏油必须 小 。
7．在变量泵---变量马达调速回路中，为了在低速时获得较大的输出转矩，高速时获得较大功率，往往在低速段，先将 马达排量 调至最大，用 恒转矩 调速；而在高速段，将 泵的排量 调至最大，用 恒功率 调速；
3顺序阀根据控制方式和泄油方式不同，共有四种形式，分别是内控式，外控式，内泄式，外泄式。
4．调速回路有节流调速回路 ， 容积调速回路 ， 容积节流调速回路 三种形式。
四、选择题
1.流量连续性方程是（C ）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是（ ）在流体力学中的表达形式。
（B） 能量守恒定律 （B）动量定理 （C）质量守恒定律 （D）其他
2．有两个调整压力分别为8MPa和12MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ D ）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（ A ）。
（A） 8MPa （B） 12MPa （C）4MPa （D）20MPa
3．双伸出杠液压缸，采用活塞杆固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（B ）；采用缸筒固定安装时，工作台的移动范围为活塞有效行程的（ A ）。
（A） 1倍 （B）2倍 （C）3倍 （D）4倍
4．液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（ C ）；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（ B ），它等于排量和转速的乘积。
（A）实际流量 （B）理论流量 （C）额定流量 （D）瞬时流量
5．一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（ D ）；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（ B ）。
（A）O型 （B）M型 （C） Y型 （D） H型

五、1：运用伯努利方程解释液压泵要限制吸油高度和限制流速的理由
同模拟卷A第五题第1小题。
2：画出限压式变量泵的原理图及p-q曲线，简述其工作原理。
同模拟卷A第五题第2小题。

六、回路设计
1、画出变量泵变量马达的液压回路原理图，简述其工作过程，并说明其工作场合。

它是由双向变量泵2和双向变量马达9等组成的容积调速回路。调节变量泵2的排量和变量马达的排量都可调节马达的转速。补油泵1向低压腔补油。安全阀5和6用以防止两个方向的高压过载。
适用于大功率的场合，如矿山机械、超重机械以及大型机床的主运动液压系统。
2、用一个单出杆双作用气缸，一个二位五通单气控换向阀，一个二位三通手动启动阀，一个快排阀，一个单向节流阀，一个二位三通行程阀，组成一单往复慢进快退动作回路。
同模拟卷A第六题第3题

3、设计一个采用压力控制的顺序动作回路，使其动作顺序为：缸A前进→缸B前进→缸B后退→缸A后退

4、分别画出使用节流阀的出口节流调速回路及V-F特性图。

历年模拟卷部分内容，提供参考!
二、名词解释
1.液体粘性：是液体流动时由于内摩擦阻力而阻碍液层间相对运动的性质。
2.理想液体：无粘性、不可压缩的液体。
3.排量：泵轴每转一周由工作痛容积的变化量计算出的排出液体的体积。
4.工作压力：工作时泵排液口所达到的具体压力值，主要由负载决定。
5.是门元件的切换压力：是门元件控制信号口的压力，当控制信号口有压力时，输出口有气流输出。
三、填空
四、选择题
1.流量连续性方程是（ C ）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是（ ）在流体力学中的表达形式。
（C） 能量守恒定律 （B）动量定理 （C）质量守恒定律 （D）其他
五、

六、回路设计
1.画出使用节流阀的进油节流调速回路及V-F特性图。

七、计算题
1． 图1为定量泵和定量马达系统，泵输出压力pp=10Mpa，排量Vp=10mL/r，转速np=1450r/min，机械效率ηmp=0.95，容积效率ηvp=0.9，马达排量VM=10mL/r，机械效率ηmm=0.95, 容积效率ηvm=0.9，泵出口和马达进口间管道压力损失为0.5Mpa，其它损失不计，试求：（1）泵的驱动功率；（2）泵的输出功率；（3）马达输出转速；（4）马达输出转矩；（5）马达输出功率。
解： 泵的总效率：
（1）泵的驱动率：
（2）泵的输出功率：
（3）马达的总效率：
马达的流量：
马达的输出转速：
（4）
（5）马达驱动功率：
马达输出功率
2．图2所示调速阀节流调速回路中，已知qp=25L/min，A1=100*10-4m2, A2=50*10-4m2,F由零增至30000N时活塞向右移动速度基本无变化，为V=0.2m/min，若调速阀要求的最小工作压差为Δpmin=0.5Mpa，试求：（1）不计调压偏差时溢流阀调整压力py是多少？泵的工作压力是多少？；（2）液压缸可能达到的最高工作压力是多少？；（3）回路的最高效率是多少？
解：（1）溢流阀应保证在F由零增至30000N时仍能正常工作，

（2）当 ，液压缸最小腔压力达到最小值，
因为
可能达到的最高工作压力是
（3）当F由零增至30000N回路的效率最高，是