液压习题(有答案).doc

1、 液压传动复习题 一、 填空 1. 液压传动系统有下列 （ 能源装置 ） ， （ 执行元件 ） ， （ 控制元件 ） ， （ 辅助元件 ） 四部分组成。 其中（ 能源装置 ）和（ 执行元件 ）为能量转换装置。 2. 液体的粘度随温度的升高而 （ 降低 ） , 其原因是 （ 分子间的内聚力减小（内摩擦力减小） ） 。 3. 液体粘度的因压力的增高而 （ 增 大 ） ,其原因是 （ 分子间的距离减小，内聚力增大（内摩擦力增大）。 4. 液体的可压缩性随温度的升高而 （ 增大 ） ，因压 力的增高而 （ 降低 ） 。 5. 静止液体内任一点处的压力有下列两部分组成 （ 液面上的压力 ） ， （ 该点

2、以上因自重而形成的压力 ） ；其表达式为： （ ghpp 0 ） 。 6. 绝对压力是以 （ 绝对真空度 ） 为基准的压力，相对压力是以 （ 大气压力 ） 为基准的压力，真空度定义为 （ 当绝对压力低于大气压力时，绝对压力不足于大气压力的那部分压力值 ） 。 7. 流体流经管道的能量损失可分为 （ 沿程压力损失 ） 和 （ 局部压力损失 ） 。 8. 理想流体的伯努利方程为 （ 常数gvzgp 2211） 其中每项物理意义为：第一项 （ 压力能 ） 、第二项 （ 势能 ） 、第三项 （ 动能 ） 。 9. 理想流体是 （ 假设的既无粘性有不可压缩 ） 的流体。 10. 流动状态可由 （ 雷诺数

3、 ） 判断，其定义为 （ vdRe ） 。 11. 液体的流动状态可分为 （ 层流 ） 和 （ 紊流 ） ；并可由 （ 临界雷诺数 ） 判断。 12. 系统工作压力较 （ 低 ） 环境温度较 （ 高 ） 时宜选用粘度较高的油液。 13. 系统工作压力较 （ 高 ） 环境温度较 （ 低 ） 时宜选用粘度较低的油液。 14. 液压传动所使 用的泵是 （ 容积式 ） ，液压传动是利用液体的 （ 压力 ） 能量工作的。 15. 容积式液压泵是靠 （ 密闭容积的容积变化 ） 来实现吸油和排油的。 16. 液压泵是把 （ 机械能 ） 能转变为液体的 （ 压力 ） 能输出的能量转换装置。 17. 齿轮泵的泄

4、漏一般由三个渠道： （ 见 P50 ） 、 （ ） 、 （ ） ；其中以 （ ） 最为严重。 18. 设液压马达的排量为 V L/r,液压马达的转速为 n r/min，则其理论输入流量为 （ Vnq 理 ） L/min。如果实际输入流量为 q 实 ，则该液压马达的容积效率为 （ 实理qqv ） 。 19. 设液压泵的排量为 V L/r,液压泵的转速为 n r/min，则其理论输出流量为 ( Vnq 理 )L/min。如 果实际输出流量为 q 实 ，则该液压泵的容积效率为 （理实qqv ） 。 20. 油泵的额定流量是指泵在 ( 额定 ) 压力和 ( 额定 ) 转速下的输出流量。 21. 为了防

5、止产生 ( 气蚀现象 ) ，液压泵离油箱液面不得太高。 22. 滑阀中位机能为 ( M )型的换向阀，在换向阀处于中间位置时液压泵卸荷；而滑阀中位机能为 ( O )型的换向阀可使液压泵保持压力。 23. 顺序阀如果是以进口压力作为控制压力，则称该阀为 ( 内控 ) 式顺序阀。 24. 调速阀是由 ( 节流 )阀和 ( 定差减压 )阀串联而成的。 25. 节流阀通用流量公式 q=KAT( p)m，节流口形状接近细长孔时， m ( 1 ) ，接近薄壁孔时 m ( 0.5 ) 。 26. 液压系统的压力取决于 ( 外负载 ) ， 执行元件的运动速度取决 ( 流量 ) 。 27. 溢流阀在进油节流调速

6、回路中作 ( 稳压 ) 阀用，其阀口是 ( 常开 )的；在旁路节流调速回路中作 ( 安全 ) 阀用，其阀口是 ( 常闭 ) 的。 28. 溢流阀在 定量泵 进油节流调速回路中作 ( 稳压 ) 阀用 ，其阀口是 (常开浮动 ) 的；在容积调速回路中作 ( 安全 ) 阀用，其阀口是 ( 常闭 ) 的。 29. 定量泵 进油和回油节流调速系统的效率低，主要原因是 ( 存在溢流和节流功率损失 )。 30. 溢流阀可做限压阀、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： （开启 浮动 ） 位置、 （ 关闭 ） 位置、 （ 全开 ） 位置。 31. 溢流阀稳定的是 进口 压力，减压阀稳定

7、的是 （ 出口 ） 压力。 32. 当系统既需要低压大流量，又需要高压小流量供油时可采用 （ 双泵供油 ） 回路 或 （ 限压式容积调速回路 ） 回路。 33. 液体体积弹性模量的物理意义为 （ 单位体积相对变化量所需要的压力增量 ） ，体积弹性模量越大液体抵抗变形的能力越 （ 强 ） 。 二、 问答题 1 先导型溢流阀： 1） 主阀芯的阻尼小孔作用为何？ 当有油液流动时，产生压力差（压力损失），克服主阀芯上弹簧力，使主阀芯抬起，产生溢流。 2） 主阀芯上弹簧作用为何？ 只在阀口关闭时起复位作用，弹簧力很小 3） 欲改变阀的调节压力应调节哪根弹簧？ 先导阀上的调压弹簧 4） 溢流流量是否全部流

8、经先导阀？ 不是，流经先导阀的流量很小。 5） 若将远控口接油箱 ，情况如何？ 可实现远控或多级调压 2 节流阀应采用什么形式的节流孔？为什么？ 多采用薄壁孔型，因其 m=0.5， q=KAT( p)m 当 p 变化时，引起的 q 变化小，速度刚性好。 3 齿轮泵的泄漏途径有哪几个？哪个为主？ 见 P50 4 从结构上简述为什么先导式比直动式溢流阀性能好？ 见 P86 5 何谓齿轮泵的困油现象？如何解决？ 见 P51 6 比较先导式减压阀和先导式溢流阀的异同点？ 见作业 7 溢流阀和内控外泄式顺序阀相比为何溢流阀可采用内部回油而顺序阀必须采用外部回油？ 因为溢流阀的出油口接油箱，出口压力为零，

9、而内控外泄式顺序阀 的出油口接系统，出口压力不为零，所以溢流阀可采用内部回油而顺序阀必须采用外部回油 8 图示三种结构形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为 D、 d，如果进入液压缸的流量为 q，压力为 p，试分析各液压缸产生的推力 F和速度 v 的大小。 （见作业） 9 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。 10. 写出下图所示阀的名称；说明图中节流阀的作用；并注明 1、 2、 3、 4、 5、 6 各接何处？ a)p=0 b)p=0 c)p= p d)p=F/A e)p= 2 Tm/Vm 1. 接控制压力油 2. 接主油路通执行

10、元件 3. 接主油路的压力油 4. 接油箱 5. 接主油路通执行元件 6. 接油箱 11. 简述蓄能器的功用？ 12. 简述滤油器的功用？ 三、 分析题 1 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； 3） 电磁铁 2DT 断电， 1DT 通电。 1) PP=5.5MPa； 2) PP=3MPa； 3) PP=0.5MPa。 2 如图，在溢流阀远控口和二位二通换向阀之间接一压力表，试确定在下列不同工况下，压力表所示压力值： 1） 二位二通换向阀断电，溢流阀无溢流； 2） 二位二通换向阀断电，溢流 阀有溢流；

11、 3) 二位二通换向阀通电。 1） 低于溢流阀调压弹簧的压力 2） 等于溢流阀调压弹簧的压力 3） 等于 0 3 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？ 可实现 8级压力调定 2) 每级压力各为多少？ 各电磁铁通电情况及泵出口压力 MPa 1Y - - - - + + + + 2Y - - + + - - + + 3Y - + - + - + - + Pp 0 0.5 1 1.5 2.5 3 3.5 4 4 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 通电时， A 点和 B 点的压力各为多少？ AP 1MPa

12、2) 2Y通电时， A点和 B点的压力各为多少？ AP 2.5Mpa, 0BP 3) 1Y和 2Y 都通电时， A点和 B点的压力各为多少？ 0;0 BA PP 4) 1Y和 2Y 都停电时， A点和 B点的压力各为多少？ M P aPM P aP BA 1;5.3 5. 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。 活塞运动时：M P aAFP B 210501 0 0 0 0 4 PA= 2MPa PB=2MPa AB活塞运动到终点停止时： PA= 5MPa PB=3MPa 6. 所讲述各液压

13、基本回路的原理及各阀在回路中的作用。 四、 按下列要求设计油路 1 画出双泵（复合泵）供油回路且叙述工作原理 见 P148 图 6-18 2 分别画出进油节流调速回路和回油节流调速回路且叙述工作原理 P138 图 6-8 3 分别画出下列四个回路： 1） 可实现油缸的左、右换向和油缸的左、右运动速度的调节； 2） 可实现油缸的左、右换向和换向阀中位差动连接； 3） 可实现油缸的左、右换向且要求油缸在运动中能随时停止； 4） 可实现油缸的左、右换向且要求油缸在停止运动时，油泵可自动卸荷。 4 设计一个双缸（夹紧缸、工作缸）系统，其工作循环为 1）夹紧缸伸出； 2）工作缸伸出； 3）工作缸退回；

14、4）夹紧缸退回，且要求完成工作循环后油泵自动卸荷。 五、 计算题 1. 马达排量 Vm=10ml，供油压力 p=10MPa，流量 q=24L / min，容积效率 mv=0.95,总效率=0.75,求马达实际转矩 TM 、转速 n 和实际输出功率 PMo ？ pqPPTTpVTMiMoMmMtMMt22. 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？ )139)221021)122PAAppFFAPpA见回路的最大承载能力（由活塞受力平衡3. 如图平衡回

15、路，油缸 D=100mm， d=70mm，活塞与负载总重量 FG=15000N，提升时要求在t=0.15s 秒内均匀达到升速 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？ 顺 序阀的调整压力 Ps: 溢流阀的调整压力 Py: 提升时的加速度： a=v/t=0.667m/s2 惯性力为： 溢流阀的调整压力 Py: 4. 液压泵输出油压 P =20MPa,转速 n=1450rpm,排量 V=10ml/r,若容积效率 V =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 =? GF4FG Ps =3.75M

16、Pa (D2-d2) FG Fa = ma = a =1020N g 4 (FG + Fa) Py = 4MPa (D2-d2) /PPpqPqqVnqVtt电机5. 某液 压泵在输出压力为 6.3MPa 时 ,输出流量为 53L/min,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 56L/min,求该泵的容积效率 V=?和总效率 =? rtVtrPpqqqLqKWPLqM P ap /m i n/56,7m i n ,/53,3.6已知6. 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

17、.9,求马达所需供油压力 p=?和流量 qM=? MVMVMtMMtMtMmMMtVnqqVTppVTTT22 7. 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=？ 8. 液压泵转速为 n=950r / min，排量 V=168mL/r，在额定压力 ps=29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为 q=150L/min，额定工况下的总效率为 =0.87，试求： 1) 泵的理论流量； 2) 泵的容积效率； 3) 泵的机械效率； 4) 泵在额定工况下，

18、所需电机的驱动功率； 5) 驱动泵的转矩。 NnPTwqpPqqsmVnqspvpmtpvt8 0 12)47 9 6 4 4)39 2 6.0/94.0)2/1066.2)1 33 电机电机泵和马达组成系统，已知泵输出油压 pp 10MPa，排量 Vp=1 10 5m3/r，机械效率 pm=0.95，容积效率 pv=0.9；马达排量 Vm=1 10 5m3/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

19、 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） 1）液压泵的理论流量为： qpt Vpnp 2.5 10 4m3/s 液压泵的实际流量为： qp qpt pv 2.25 10 4m3/s 2) 液压泵的输出功率为： Ppo pp qp 2250w 所需的驱动功率为： Ppr Ppo/ pm pv=2632w 3) pm pp 10MPa， qm= qp 2.25 10 4m3/s 马达输出转速 nm= qm mv/Vm=1215r/min 4) 马达输出转矩为： Tm pmVm mm/2 =15.13 .

20、5) 马达输出功率为： Pm 2 Tmnm 1924w 3. 图示进油节流调速回路，若油缸面积 A1=20cm2，溢流阀调定压力 pP=3MPa，泵流量 qp=6L/min，负载 F=4000N，节流阀通流面积 AT=0.01cm2，节流阀口视为薄壁孔，流量系数 Cq=0.62,油液密度 =900Kg / m3，略管道损失 ,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 PY和节流功率损失 PT 4) 回路的效率 1)根据活塞受力平衡，得： p1=F/A1=2MPa(2.5 分 )； 节流阀压差 ： p=pp-p1=1MPa； 通过节流阀流量 ： qj = CqAT(2 p/ )1/2 = 2.83 10-5 m3/S = 1.7L/min； 活塞运动速度 v= qj/A1=1.42*10-2m/s