《液压与气动技术》.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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、）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，

8、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

9、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，

10、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

11、 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

12、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

13、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)6.液压缸无杆腔面积 A=50cm2,负载 F=10000N，各阀如图示，试确定活塞运动时和活塞运的调定压力动到终点停止时 A、B 两处的压力。各电磁铁通电情况及泵出口压力 MPa 1Y-+2Y-+-+3Y-+-+-+-+Pp 0 1 3 4 解：活塞运动时：MPaAFPB2 PA=2MPa PB=2MPa 活塞运动到终点停止时：PA=5MPa PB=3MPa 7.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

14、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：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：MPap

15、AApA3)5.12()(21max 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：PaAFp521020204000 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=4510

16、5Pa，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

17、）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

18、作用，PA=PB=0；4）两个溢流阀串联，PA=，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=0 b)p=0 c)p=p d)p=F/A e)p=2Tm/Vm AB 12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

19、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/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）

20、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/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=qp104m3/s 马达输出转速 nm=qmmv/Vm=1215r/min 4)马达输出转矩为：TmpmVmmm/2=.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=22

21、30，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：11.3(kw)pqP)sm(101.14qq)sm(101.2nVq)(m101.045Dztan4dVmv33vt33t352所需电需电机的功泵的实际流量：泵的理论流量：排量：3某液压泵在输出压力为时,输出流量为104m3/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=答：以空载流量为理论流量，即 qt104m3/s，实际流量为 q104m3/

22、s 所以V=q/qt=据已知，PO=pq，Pr=7000w 所以=PO/Pr=4 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=2 r/min，最大转速 nmax=300 r/min，容积效率v=，求所需的最小流量和最大流量为多少 解：)sm(107.1)sm(101.1)(m1008.32234maxmax36minmin35vmvmmtmtVnqVnqpTVpVT理论转矩：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=，总效率=，求马达输出转矩 TM、转速 nM 和实际输出功率 PMo

23、 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=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=/PPpqPqqVnqVtt电机 7马达输出转矩 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=MVMVMtMMtMtMmMMtVnqqVTppVTTT22 8一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接,快

24、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：联立即可求解。）（快退快进快退快进vvsm1.04dDqvsm1.04dqv222 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时，求泵的机械效率m和总效率。解：%8.94%86)2%73.90)1)minL(63.71)sm(1094.223)3(m342vrsss

25、vtaPqpqqBnzmqmmmzmd机械效率：总效率：效率：泵在额定工况下的容积理论流量：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）电机的输出功率 P（KW）。；解：vmLvvFpqPvdDq/24)()122）电机的输出功率：液压泵的流量：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

26、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=pj3MPa；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

27、口全开，pA=pB=pC=0 12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=1104 m3/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=1 Mpa；通过节流阀流量 qj=CdAT(2P/)1/2=105 m3/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=60

28、cm2，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，略管道损失,求:1）活塞运动速度 V=VF2）通过溢流阀的流量 qY=3）溢流功率损失Pr 和节流功率损失PT 4）回路的效率 解;1）假设节流阀起节流作用，故 p1=pp=又 p1A1=p2 A2+F p2=故通过节流阀流量 qj=q2=CqAT(2p2/)1/2=105 m3/S s=min 又 q1=q2 A1/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

29、=10-2m/s 2)通过溢流阀的流量 qY=qp-q1=L/min 3)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:MPadDFpGs75.3)(422 溢流阀的调整压力Py:提升时的加速度：a=v/t=s2 惯性力为：NgaFmaFGa1020 GF溢流阀的调整压力 Py:MPadDFFpaGy4)()(422 15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：1212221)20)1APFAAppFFAPpA回 路 的 最 大 承 载 能 力由 活 塞 受 力 平 衡