液压部分习题答案

《液压与气动应用技术》各章练习题

参考答案

绪论

一、填空题

1、液压与气压传动是以__流体_______ 为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。。

2、液压传动系统主要由__动力装置_______、_执行装置________、_控制调节装置________、_辅助装置____及传动介质等部分组成。

3、能源装置是把___机械能___转换成流体的压力能的装置，执行装置是把流体的___压力能___转换成机械能的装置，控制调节装置是对液(气)压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。

二、判断题

（× ）1、液压传动不容易获得很大的力和转矩。 （√ ）2、液压传动可在较大范围内实现无级调速。 （√ ）3、液压传动系统不宜远距离传动。 （√ ）4、液压传动的元件要求制造精度高。

（√ ）5、气压传动的适合集中供气和远距离传输与控制。

（√ ）6、与液压系统相比，气压传动的工作介质本身没有润滑性，需另外加油雾器进行润滑。 （× ）7、液压传动系统中，常用的工作介质是气油。

（√ ）8、液压传动是依靠密封容积中液体静压力来传递力的, 如万吨水压机。 （√ ）9、与机械传动相比, 液压传动其中一个优点是运动平穏。

三、选择题

1、把机械能转换成液体压力能的装置是（ A ）。 A动力装置、B执行装置、C控制调节装置 2、液压传动的优点是（ A ）。 A比功率大、B传动效率低、C可定比传动

3、液压传动系统中，液压泵属于（ A ） ，液压缸属于（ B ，溢流阀属于（ D ） ，油箱属于（ C ） 。

A.动力装置 B.执行装置 C.辅助装置 D.控制装置

四、问答题

1．什么叫液压传动？什么叫气压传动？

答：液压与气压传动是以流体（液压油或压缩空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。

2．液压和气压传动系统由哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？ 答：液压与气压传动系统主要由以下几个部分组成：

(1)动力装置 把机械能转换成流体的压力能的装置，一般最常见的是液压泵或空气压缩机。

(2)执行装置 把流体的压力能转换成机械能的装置，一般指作直线运动的液(气)压缸、作回转运动的液(气)压马达等。

(3)控制调节装置 对液(气)压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。例如溢流阀、节流阀、换向阀等。这些元件组合成了能完成不同功能的液(气)压系统。 (4)辅助装置 指除以上三种以外的其他装置，如油箱、过滤器、分水过滤器、油雾器、蓄能器等，它们对保证液(气)压系统可靠和稳定地工作起重大作用。

(5)传动介质 传递能量的流体，即液压油或压缩空气。

第一章 液压传动基础

一、填空题

1、流体流动时，沿其边界面会产生一种阻止其运动的流体摩擦作用，这种产生内摩擦力的性质称为___粘性______。

2、单位体积液体的质量称为液体的___密度______，液体的密度越大，泵吸入性越___差___。 3、油温升高时，部分油会蒸发而与空气混合成油气，该油气所能点火的最低温度称为_闪火点_，如继续加热，则会连续燃烧，此温度称为__燃烧点____。

4、工作压力较高的系统宜选用粘度_高__的液压油，以减少泄漏；反之便选用粘度_较低_的油。执行机构运动速度较高时，为了减小液流的功率损失，宜选用粘度_较低 的液压油。 5、我国油液牌号是以__40__℃时油液 _平均运动__粘度来表示的。 6、油液粘度因温度升高而___降低___ ，因压力增大而 ___增加___ 。

7、液压油是液压传动系统中的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起着__润滑____、__冷却____和防锈作用。

二、判断题

（√ ）1、以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。

（× ）2、液体在不等横截面的管中流动，液流速度和液体压力与横截面积的大小成反比。 （×）3、液压千斤顶能用很小的力举起很重的物体，因而能省功。

（√）4、空气侵入液压系统，不仅会造成运动部件的“爬行”，而且会引起冲击现象。 （×）5、当液体通过的横截面积一定时，液体的流动速度越高，需要的流量越小。 （√）6、液体在管道中流动的压力损失表现为沿程压力损失和局部压力损失两种形式。 （√）7、2.液体能承受压力，不能承受拉应力

（×）8、油液在流动时有粘性，处于静止状态也可以显示粘性。

（√）9、用来测量液压系统中液体压力的压力计所指示的压力为相对压力。 （×）10、以大气压力为基准测得的高出大气压的那一部分压力称绝对压力。

三、选择题

1.液体具有如下性质（ A ）

A无固定形状而只有一定体积 B.无一定形状而只有固定体积 C.有固定形状和一定体积 D.无固定形状又无一定体积

2.在密闭容器中，施加于静止液体内任一点的压力能等值地传递到液体中的所有地方，这称为（ D ）

A.能量守恒原理B.动量守恒定律C.质量守恒原理D.帕斯卡原理

3.在液压传动中，压力一般是指压强，在国际单位制中，它的单位是（ A ） A.帕B.牛顿C.瓦D.牛米

4.在液压传动中人们利用（ B ）来传递力和运动。 A，固体B.液体C.气体D.绝缘体

5.（ A ）是液压传动中最重要的参数。

A.压力和流量B.压力和负载C.压力和速度D.流量和速度 6.（ B ）又称表压力。

A、绝对压力； B、相对压力； C、大气压； D、真空度。

四、简答题

1． 液压油的性能指标是什么？并说明各性能指标的含义。

答：密度：单位体积液体的质量称为液体的密度；闪火点：油温升高时，部分油会蒸发而与空气混合成油气，该油气所能点火的最低温度称为闪火点；粘度

流体流动时，沿其边界面会产生一种阻止其运动的流体摩擦作用，这种产生内摩擦力的性质称为粘性；压缩性等。

2． 选用液压油主要应考虑哪些因素？

答：，可根据不同的使用场合选用合适的品种，在品种确定的情况下，最主要考虑的是油液的粘度，其选择主要考虑液压系统的工作压力、运动速度和液压泵的类型等因素。

3． 什么是液压冲击？

答：在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 4．应怎样避免空穴现象？

答：（1）减小流经节流小孔前后的压力差，一般希望小孔前后的压力比P1/P2<3.5。 （2）正确设计液压泵的结构参数，适当加大吸油管内径，使吸油管中液流速度不致太高，尽量避免急剧转弯或存在局部狭窄处，接头应有良好密封，过滤器要及时清洗或更换滤芯以防堵塞，对高压泵宜设置辅助泵向液压泵的吸油口供应足够的低压油。

（3）提高零件的抗气蚀能力-增加零件的机械强度，采用抗腐蚀能力强的金属材料，提高零件的表面力加工质量等。

5． 如题图1所示液压系统,已知使活塞1、2向左运动所需的压力分别为P1、P2，阀门T的开启压力为P3，且P1

（1）哪个活塞先动？此时系统中的压力为多少？ 答：活塞1先动，此时系统中的压力为P1

（2）另一个活塞何时才能动？这个活塞动时系统中压力是多少？ 答：活塞2等活塞1撞到挡块后才能动，此时系统中的压力为P2 （3）阀门T何时才会开启？此时系统压力又是多少？

答：阀门T等到活塞2撞到挡块后才能动，此时系统中的压力为P3 （4）若P3

答：此时两个活塞都不能运动，因为液体都经阀门T流入了油箱了。

题图1

五、计算题

1． 在题图2简化液压千斤顶中， T=294N，大小活塞的面积分别为A2=5×10m，A1=1×10m，忽略损失，试解答下列各题。

（1）通过杠杆机构作用在小活塞上的力F1及此时系统压力p； 答：F1=5880N，p=5.88MPa (2 )大活塞能顶起重物的重量G; 答：G=29.4KN

（3）大小活塞运动速度哪个快？快多少倍？ 答：V1/V2=5

（4）设需顶起的重物G=19600N时，系统压力p又为多少？作用在小活塞上的力F1应为多少？

答：p=3.92 Mpa, F1=392N

-3

2

-3

2

题图2

2 如题图3所示，已知活塞面积A=10×10m,包括活塞自重在内的总负重G=10KN,问从压力表上读出的压力P1 、P2、P3 、P4、P5各是多少?

答：P1 、P2、P3 、P4、P5 都是1MPa

-32

题图3 题图4

3． 如题图4所示连通器，中间有一活动隔板T，已知活塞面积A1=1×10m， A2=5×10m，F1=200N，G=2500N，活塞自重不计，问：

（1）当中间用隔板T隔断时，连通器两腔压力P1、P2各是多少？ 答：P1=0.2MPa、P2=0.5MPa

（2）当把中间隔板抽去,使连通器连通时，两腔压力P1、P2各是多少?力F1能否举起重物G？ 答：力F1不不能举起重物G，活塞2下降到止口，活塞1上升，稳定后P1=P2=0.2MPa （3）当抽去中间隔板T后若要使两活塞保持平衡,F1应是多少? 答：,F1=500N

（4）若G=0，其它已知条件都同前F1 是多少? 答：F1=0

－32－32

4． 如图示，液压泵的流量q=32L／min，吸油管直径d=20 mm，液压泵吸油口距离液面高度h=500 mm，油液密度为ρ=0.9g／cm，忽略压力损失且动能修正系数均为1的条件下，求液压泵吸油口的真空度。

答：v2?1.7m/s,泵吸油口的真空度pa?p2?573Pa

3

题图5

第二章 液压动力元件

一、填空题

1、液压泵是一种能量转换装置，它将机械能转换为 __液压能___，是液压传动系统中的动力元件。 2、液压传动中所用的液压泵都是依靠泵的密封工作腔的容积变化来实现__吸油和压油__的，因而称之为___容积___泵。

3．液压泵实际工作时的输出压力称为液压泵的____工作_____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．泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值称为 ____排量_____。

5、液压泵按结构不同分为 齿轮泵 、 叶片泵 、 柱塞泵 三种。 6、单作用叶片泵往往做成 变量 的，而双作用叶片泵是 定量 的。

二、选择题

1.液压传动是依靠密封容积中液体静压力来传递力的，如（ A ） A.万吨水压机B.离心式水泵C.水轮机D.液压变矩器 2、为了使齿轮泵能连续供油，要求重叠系统?（ A ）。 A、大于1 B、等于l C、小于1 3．齿轮泵泵体的磨损一般发生在（ B ）。 A．压油腔 B．吸油腔 C．连心线两端 4、下列属于定量泵的是（ A ）

A齿轮泵 B单作用式叶片泵 C径向柱塞泵 D轴向柱塞泵 5、柱塞泵中的柱塞往复运动一次，完成一次（ C ）。 A、进油 B、压油 C、进油和压油 6.泵常用的压力中，（ A ）是随外负载变化而变化的

A.泵的工作压力 B.泵的最高允许压力 C.泵的额定压力

7．机床的液压系统中，常用（ B ）泵，其特点是：压力中等，流量和压力脉动小，输送均匀，工作平稳可靠。

A. 齿轮 B．叶片 C．柱塞

8、改变轴向柱塞变量泵倾斜盘倾斜角的大小和方向，可改变（ C ）。 A、流量大小 B、油流方向 C、流量大小和油流方向

9. 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（ C ） A.实际压力 B.理论压力 C.额定压力

10.在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算得到的流量称为（ B ） A.实际流量 B.理论流量 C.额定流量

11. 驱动液压泵的电机功率应比液压泵的输出功率大，是因为（ D ）。 A、泄漏损失； B、摩擦损失； C、溢流损失； D、前两种损失。

12.齿轮泵多用于（ C）系统，叶片泵多用于（ B ）系统，柱塞泵多用于（A ）系统。 A、高压； B、中压； C、低压。 13.液压泵的工作压力取决于（ D ）。

A、功率； B、流量； C、效率； D、负载。

三、判断题

（× ）1 . 容积式液压泵输油量的大小取决于密封容积的大小。 （√ ）2. 齿轮泵的吸油口制造比压油口大，是为了减小径向不平衡力。 （× ）3．叶片泵的转子能正反方向旋转。

（× ）4．单作用泵如果反接就可以成为双作用泵。

（× ）5. 外啮合齿轮泵中，轮齿不断进入啮合的一侧的油腔是吸油腔。

（× ）6.理论流量是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。 （× ）7.双作用叶片泵可以做成变量泵。

（√ ）8、定子与转子偏心安装，改变偏心距e值可改变泵的排量，因此径向柱塞泵可做变量泵使用。

（√ ）9.齿轮泵、叶片泵和柱塞泵相比较，柱塞泵最高压力最大，齿轮泵容积效率最低，双作用叶片泵噪音最小。

（√ ）10.双作用式叶片泵的转子每回转一周，每个密封容积完成两次吸油和压油。

四、简答题

1、齿轮泵运转时泄漏途径有哪些？

答：外啮合齿轮运转时泄漏途径有三处：一为两个齿轮的齿面啮合处，二为齿顶与齿轮壳内壁的间隙，三为齿端面与侧板之间的间隙，当压力增加时，前者不会改变，但后者挠度大增，此为外啮合齿轮泵泄漏最主要的原因，故不适合用作高压泵。

2、试述叶片泵泵的特点。

答：叶片泵的优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小，结构紧凑尺寸小、流量大。其缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。它广泛应用于机械制造中的专用机床，自动线等中、低压液压系统中。该泵有两种结构形式：一种是单作用叶片泵，另一种是双作用叶片泵, 单作用叶片泵往往做成变量的，而双作用叶片泵是定量的。 3、已知轴向柱塞泵的压力为p=15MPa，理论流量q=330L/min，设液压泵的总效率为η=0.9，机械效率为ηm=0.93。求：泵的实际流量和驱动电机功率。 答：泵的实际流量=320.1.21 L/min, 驱动电机功率=88.9KW

4、某液压系统，泵的排量V＝10m L/r，电机转速n＝1200rpm，泵的输出压力p3Mpa 泵容积效率ηv＝0.92，总效率η＝0.84，求： 1） 泵的理论流量； 2）泵的实际流量； 3）泵的输出功率； 4）驱动电机功率 答：

1） 泵的理论流量=12L/min 2） 泵的实际流量=11.04 L/min 3） 泵的输出功率=0.552KW 4） 驱动电机功率=0.657KW

5、某液压泵的转速为n=950r/min，排量V=168ml/r ，在额定压力p=30Mpa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为0.87，求： 1） 泵的理论流量；

2） 泵的容积效率和机械效率；

3） 泵在额定工况下，所需电机驱动功率。 答：

1) 理论流量=Vn=159.6L/min, 2) 泵的容积效率=0.94, 机械效率=0.93

3) 泵在额定工况下，所需电机驱动功率=86.21KW

第三章 液压执行元件

一、填空题

1．液压执行元件有 液压缸 和 液压马达 两种类型，这两者不同点在于：

液压缸 将液压能变成直线运动或摆动的机械能，液压马达将液压能变成连续回转的机械能。

2．液压缸按结构特点的不同可分为 活塞 缸、 柱塞 缸和摆动缸三类。液压缸按其作用方式不同可分为 单作用 式和 双作用 式两种

3．活塞缸和 柱塞 缸用以实现直线运动，输出推力和速度； 摆动 缸用以实现小于300°的转动，输出转矩和角速度。

4．活塞式液压缸一般由 缸筒和缸盖、活塞与活塞杆、缓冲装置、放气装置和 密封 装置等组成。选用液压缸时，首先应考虑活塞杆的 长度 ，再根据回路的最高 压力 选用适合的液压缸。

5．两腔同时输入压力油，利用 推力差 进行工作的单活塞杆液压缸称为差动液压缸。它可以实现 快进、工进、快退 的工作循环。

6.液压缸常用的密封方法有 间隙密封 和 密封圈密封 两种。

7． 伸缩 式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成，可获得很长的工作行程。

二、单项选择题

1.液压缸差动连接工作时，缸的（ A ），缸的（ D ）。

A.运动速度增加了B.输出力增加了C.运动速度减少了D.输出力减少了 2.在某一液压设备中需要一个完成很长工作行程的液压缸，宜采用（ D ） A.单活塞液压缸B.双活塞杆液压缸C.柱塞液压缸D.伸缩式液压缸 3.在液压系统的液压缸是（ B ）

A.动力元件B.执行元件C.控制元件D.传动元件 4.在液压传动中，液压缸的（ C ）决定于流量。 A.压力B.负载C.速度D.排量

5. 将压力能转换为驱动工作部件机械能的能量转换元件是（ B ）。 A、动力元件； B、执行元件； C、控制元件。

6.要求机床工作台往复运动速度相同时，应采用（ A ）液压缸。 A、双出杆 B、差动 C、柱塞 D、单叶片摆动

7.单杆活塞液压缸作为差动液压缸使用时，若使其往复速度相等，其活塞直径应为活塞杆直径的（ C ）倍。

A、0 B、1 C、2 D、3 8. 一般单杆油缸在快速缩回时，往往采用（ C ）。

A、有杆腔回油无杆腔进油； B、差动连接； C、有杆腔进油无杆腔回油。

9．活塞直径为活塞杆直径2倍的单杆液压缸，当两腔同时与压力油相通时，则活塞（ C ）。 A、不动 ； B、动，速度低于任一腔单独通压力油； C、.动，速度等于有杆腔单独通压力油。 10. 不能成为双向变量液压泵的是（A ）。

A．双作用式叶片泵 B．单作用式叶片泵 C．轴向柱塞泵 D．径向柱塞泵。

三、判断题

（√ ）1.液压缸负载的大小决定进入液压缸油液压力的大小。 （× ）2.改变活塞的运动速度，可采用改变油压的方法来实现。

（× ）3.工作机构的运动速度决定于一定时间内，进人液压缸油液容积的多少和液压缸推力的大小。

（√ ）4.一般情况下，进入油缸的油压力要低于油泵的输出压力。

（√ ）5.如果不考虑液压缸的泄漏，液压缸的运动速度只决定于进入液压缸的流量。 （√ ）6.增压液压缸可以不用高压泵而获得比该液压系统中供油泵高的压力。 （√ ）7.液压执行元件包含液压缸和液压马达两大类型。

（× ）8. 双作用式单活塞杆液压缸的活塞，两个方向所获得的推力不相等：工作台作慢速运动时，活塞获得的推力小；工作台作快速运动时，活塞获得的推力大。 （√）9.为实现工作台的往复运动，可成对的使用柱塞缸。 （× ）10.采用增压缸可以提高系统的局部压力和功率。

四、计算题

1 题图1所示，试分别计算图a、图b中的大活塞杆上的推力和运动速度。 答：图a：F=A2A3P/A1，V=qA1/A2A3 图b：F=PA1，V=q/A1

题图1

2．某一差动液压缸，求在（1）v =v

快进

快退

，（2）v

快进

=2v

快退

两种条件下活塞面积A1和活塞杆

面积A2之比。

答：（1）A1= 2A2（2）A1= 3A2

3．如图所示，已知D、活塞杆直径d、进油压力、进油流量q，各缸上负载F相同，试求活塞l和2的运动速度v1、v2和负载F。

答： v1=4q/πD2，v2=4q(D2-d2)/πD4， F=qπD4/4(D2-d2)

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