液压与气压传动习题含解答34902.pdf

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1、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

2、。（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

3、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

4、，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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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；

10、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p

11、B 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

12、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MPa1Y2Y3YP-+-+-+-+-+-+-+0134p6.液压缸无杆腔面积 A=50cm2

13、,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：FA2MPaPBPA=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=。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

14、：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=。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：pmax(A1A2)pA(2 1.5)3MPa8 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

15、作顺序是怎样的解：1）启动缸 II 所需的压力：p2F400020 105PaA20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=1010Pa不能推动阻力 F2,故缸 II 不动，此时，pB=py=4510Pa，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

16、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。559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=；2）电磁铁 2DT 通电，1DT 断电，PP=3MPa；3）电磁铁 2DT 断电，1DT 通电，PP=。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

17、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=，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=，PB=1 MPa；BA11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答：a)p=0b)p=0c)p=p的工作压力。d)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

18、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=，容积效率pv=；马达排量 Vm=1105m3

19、/r，机械效率mm=，容积效率mv=，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：qptVpnp104m3/s液压泵的实际流量为：qpqptpv104m3/s2)液压泵的输出功率为：Ppopp qp2250w所需的驱动功率为：PprPpo/pmpv=2632wpmpp10MPa，qm=qp104m3/s马达输出转速 nm=qmmv/

20、Vm=1215r/min4)马达输出转矩为：TmpmVmmm/2=.5)马达输出功率为：Pm2Tmnm1924w2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=，机械效率M=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：d2排量：V Dztan 1.045 10 5(m3)43泵的理论流量：qt nV 1.2 10 3(m)s3泵的实际流量：q qtv 1.14 10 3(m)spq所需电需电机的功P 11.3(kw)vm3某液压泵在

21、输出压力为时,输出流量为10 m/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104m3/s,求该泵的容积效率V=和总效率=43答：以空载流量为理论流量，即 qt10 m/s，实际流量为 q10 m/s所以V=q/qt=据已知，PO=pq，Pr=7000w所以=PO/Pr=43434 有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩T=，工作压力p=5MPa，最小转速nmin=2r/min，最大转速nmax=300r/min，容积效率v=，求所需的最小流量和最大流量为多少解：理论转矩：TmtV qm min pV22Tmt3.08 10 5(m3)p3nVmin 1.1 10 6(m

22、)svnmaxVqm maxv 1.7 10 4(m3s)5马达排量 Vm=10106m3，供油压力 pM=10MPa，流量 qM=4104m3/s，容积效率mv=，总效率=，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）=马达转速 nM=qMmv/Vm=38r/s=2280rpm马达输出功率 PMo=pMqM=3Kw6 液压泵输出油压 P=20MPa,转速 n=1450rpm,排量 V=100ml/r,若容积效率V=,总效率=,求该泵输出的液压功率 P=和驱动该泵的电机功率 P 电机=qt Vnq qtVP pqP电机P/7马达输出转矩

23、TM=,转速 n=2700rpm,排量V=84ml/r,机械效率Mm=,容积效率MV=,求马达所需供油压力 p=和流量 qM=TMtTMtqMTMMm2TMtpV p 2VqVnMtMVMV8一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s,求活塞和活塞杆的直径：D=；d=解：v快进v快退v快进q0.1msd24q0.1ms22（D d）4v快退联立即可求解。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da

24、45mm，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时，求泵的机械效率m和总效率。解：dam(z 3)m 3 mm理论流量：qt2zm2Bn 2.94 10 4(m1)泵在额定工况下的容积 效率：3s)17.63(L)minvqsq90.73%2)总效率：psqs86%Pr机械效率：mv94.8%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=105N。有杆腔回油背压为，设缸的容积效率v=，机械效率m=，液压泵的总效率=。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

25、输出功率 P（KW）。；解：1)液压泵的流量：(D2 d2)q v4vP pq/FLv2）电机的输出功率：mv11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，减压阀起减压作用，阀口减小，出口压力等于其调定压力，即：pB=pC=pj3M

26、Pa；而 pA=5MPa；2)主油路压力降至 2MPa 时，减压阀不起减压作用，阀口全开，pA=pB=2MPa，减压回路上，由于单向阀的作用，分隔了高低压油路，使 pC=3MPa，保障了卡紧安全。3)此时，减压阀不起减压作用，阀口全开，pA=pB=pC=012图示进油节流调速回路，若油缸面积 A1=2103m2，溢流阀调定压力 pP=3Mpa，泵流量 qp=1104m3/s，负载 F=4000N，节流阀通流面积 AT=1106m2，流量系数 Cd=,油液密度=900Kg/m3，略管道损失,求活塞运动速度 v=和通过溢流阀的流量 qY=。解：P1=F/A1=2 Mpa；节流阀压差P=PP-P1=

27、1 Mpa；通过节流阀流量 qj=CdAT(2P/)1/2=105m3/S活塞运动速度 v=qj/A1=10-2m/s；溢流量 qY=qP-qj=10-5 m3/S。13图示回油节流调速回路，若液压缸无杆腔面积A1=60cm2，有杆腔面积 A2=30cm2，溢流阀调定压力 pp=，泵流量 qp=10L/min，负载 F=10000N，节流阀通流面积AT=，流量系数 Cq=,油液密度=870Kg/m3，略管道损VF失,求:1）活塞运动速度 V=2）通过溢流阀的流量 qY=3）溢流功率损失Pr 和节流功率损失PT4）回路的效率解;1）假设节流阀起节流作用，故 p1=pp=又 p1A1=p2 A2+

28、F p2=故通过节流阀流量qj=q2=CqAT(2p2/)1/2=105m3/S s=min又 q1=q2A1/A2=L/minqp上述假设是正确的，故1)活塞运动速度 V=q2/A2=72 cm/min=10-2m/s2)通过溢流阀的流量 qY=qp-q1=L/min3)溢流功率损失Pr=ppqY=节流功率损失PT=p2q2=4)回路的效率=FV/ppqp=30%14如图平衡回路，油缸 D=100mm，d=70mm，活塞与负载总重量 FG=15000N，提升时要求在 t=内均匀达到升速 v=6m/min，停止时，负载不能自行下落。不计任何损失，求溢流阀和平衡阀的调定压力各为多少解;顺序阀的调整压力 Ps:ps溢流阀的调整压力 Py:4 FG3.75MPa22(D d)提升时的加速度：a=v/t=s2FG惯性力为：Fama FGa 1020Ng4(FG Fa)4 MPa(D2 d2)溢流阀的调整压力 Py:py15图示回油节流调速回路，若油缸面积 A1=50cm2，A2=25cm2，溢流阀调定压力 P=3Mpa，略管道损失，求：1）当负载 F=0 时，P2与 P 的比值 2）回路最大承载能力解：1)由 活 塞 受 力 平 衡pA1P2A2FF 0p2A1pA22)回 路 的 最 大 承 载 能 力F P A1