液壓與氣壓傳動(dòng)第三版習(xí)題及答案一、填空題1.液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，依靠液體的_來傳遞運(yùn)動(dòng)，依靠液體的_來傳遞動(dòng)力。答案：容積變化；壓力能2.液壓系統(tǒng)中的壓力取決于_，執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度取決于_。答案：負(fù)載；流量3.液壓泵是把_能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w_能的能量轉(zhuǎn)換裝置。答案：機(jī)械；壓力4.齒輪泵存在的三個(gè)主要問題是_、_和___。答案：泄漏；徑向不平衡力；困油現(xiàn)象5.單作用葉片泵的特點(diǎn)是改變_就可以改變輸油量，改變_就可以改變輸油方向。答案：偏心距；偏心方向6.雙作用葉片泵的定子曲線由兩段_、兩段_及四段_組成，吸、壓油窗口位于_段。答案：大半徑圓弧；小半徑圓??；過渡曲線；過渡曲線7.溢流閥在液壓系統(tǒng)中起_、_、_和_等作用。答案：穩(wěn)壓；溢流；限壓保護(hù)；遠(yuǎn)程調(diào)壓8.調(diào)速閥是由_和_串聯(lián)而成。答案：定差減壓閥；節(jié)流閥9.氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)由_、_、_和_四部分組成。答案：氣源裝置；執(zhí)行元件；控制元件；輔助元件10.氣動(dòng)三大件是氣動(dòng)系統(tǒng)中_、_和___的簡稱。答案：分水濾氣器；減壓閥；油霧器二、選擇題1.液壓傳動(dòng)不宜用于（）的場合。A.實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速B.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)C.要求傳動(dòng)平穩(wěn)D.要求嚴(yán)格的定比傳動(dòng)答案：D解析：液壓傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、遠(yuǎn)距離傳動(dòng)且傳動(dòng)平穩(wěn)，但由于液體的可壓縮性等因素，不能保證嚴(yán)格的定比傳動(dòng)。2.液壓泵的理論流量（）實(shí)際流量。A.大于B.小于C.等于D.不確定答案：A解析：液壓泵的理論流量是不考慮泄漏等損失時(shí)的流量，而實(shí)際流量由于存在泄漏等情況會(huì)小于理論流量。3.外嚙合齒輪泵的泄漏有下述三種途徑，試指出其中（）對容積效率影響最大。A.齒頂圓與泵體內(nèi)壁的間隙B.齒面接觸處C.齒輪端面與側(cè)板之間的間隙答案：C解析：在齒輪泵的三種泄漏途徑中，齒輪端面與側(cè)板之間的間隙泄漏面積大，泄漏量多，對容積效率影響最大。4.限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線中，在AB段，泵的工作壓力升高，泵的輸出流量（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定答案：B解析：限壓式變量葉片泵在AB段，隨著工作壓力升高，定子與轉(zhuǎn)子的偏心距減小，泵的輸出流量減小。5.當(dāng)控制閥的開口一定，閥的進(jìn)、出口壓力差Δp>(3～5)×10?Pa時(shí)，隨著壓力差Δp增加，通過節(jié)流閥的流量（）。A.增加B.減少C.基本不變D.無法判斷答案：A解析：根據(jù)節(jié)流閥的流量特性公式，當(dāng)控制閥開口一定，且進(jìn)、出口壓力差滿足條件時(shí)，隨著壓力差增加，通過節(jié)流閥的流量增加。6.在回油節(jié)流調(diào)速回路中，節(jié)流閥處于節(jié)流調(diào)速工況，系統(tǒng)的泄漏損失及溢流閥調(diào)壓偏差均忽略不計(jì)。當(dāng)負(fù)載F增加時(shí)，泵的輸入功率（）。A.增加B.減少C.基本不變D.可能增加也可能減少答案：C解析：在回油節(jié)流調(diào)速回路中，泵的輸出壓力由溢流閥調(diào)定，基本不變，泵的流量也基本不變，所以泵的輸入功率基本不變。7.有兩個(gè)調(diào)整壓力分別為5MPa和10MPa的溢流閥串聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力為（）。A.5MPaB.10MPaC.15MPaD.20MPa答案：C解析：兩個(gè)溢流閥串聯(lián)時(shí)，泵的出口壓力為兩個(gè)溢流閥調(diào)整壓力之和。8.有兩個(gè)調(diào)整壓力分別為5MPa和10MPa的溢流閥并聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力為（）。A.5MPaB.10MPaC.15MPaD.20MPa答案：A解析：兩個(gè)溢流閥并聯(lián)時(shí)，泵的出口壓力取決于調(diào)整壓力較低的溢流閥。9.氣動(dòng)系統(tǒng)中，（）是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。A.氣源裝置B.執(zhí)行元件C.控制元件D.輔助元件答案：B解析：執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，如氣缸、氣馬達(dá)等。10.氣動(dòng)三大件中，（）的作用是降低壓縮空氣的壓力。A.分水濾氣器B.減壓閥C.油霧器D.干燥器答案：B解析：減壓閥的作用是將較高的輸入壓力調(diào)節(jié)到低于輸入壓力的穩(wěn)定輸出壓力。三、判斷題1.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，壓力的大小取決于油液流量的大小。（）答案：×解析：液壓系統(tǒng)中的壓力取決于負(fù)載，而不是油液流量的大小。2.液壓泵的排量越大，其輸出的流量也越大。（）答案：×解析：液壓泵的輸出流量不僅與排量有關(guān)，還與泵的轉(zhuǎn)速和容積效率等因素有關(guān)。3.齒輪泵的吸油腔是由相互嚙合的輪齒逐漸脫開而形成的。（）答案：√解析：齒輪泵工作時(shí)，相互嚙合的輪齒逐漸脫開，使吸油腔容積增大，形成真空，實(shí)現(xiàn)吸油。4.單作用葉片泵可以做成變量泵。（）答案：√解析：單作用葉片泵通過改變偏心距可以改變輸油量，做成變量泵。5.溢流閥的作用是使系統(tǒng)壓力保持恒定。（）答案：√解析：溢流閥在系統(tǒng)中可以起到穩(wěn)壓作用，使系統(tǒng)壓力保持恒定。6.節(jié)流閥和調(diào)速閥都是用來調(diào)節(jié)流量及穩(wěn)定流量的流量控制閥。（）答案：×解析：節(jié)流閥不能穩(wěn)定流量，調(diào)速閥可以在負(fù)載變化時(shí)穩(wěn)定流量。7.氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)是空氣，來源方便，且用過以后可直接排入大氣，不污染環(huán)境。（）答案：√解析：氣壓傳動(dòng)以空氣為工作介質(zhì)，具有來源方便、無污染等優(yōu)點(diǎn)。8.氣動(dòng)三大件必須按分水濾氣器、減壓閥、油霧器的順序安裝。（）答案：√解析：這樣的安裝順序可以保證壓縮空氣先經(jīng)過過濾，再進(jìn)行減壓，最后進(jìn)行潤滑。9.氣缸是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的裝置。（）答案：√解析：氣缸是常見的氣動(dòng)執(zhí)行元件，可實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。10.氣馬達(dá)是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的裝置。（）答案：√解析：氣馬達(dá)可以將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。四、簡答題1.簡述液壓傳動(dòng)的工作原理。(1).液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)，通過液體內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。(2).以液壓千斤頂為例，當(dāng)向上提起杠桿時(shí)，小活塞上移，密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓作用下，經(jīng)吸油管頂開單向閥進(jìn)入小油缸的密封容積中。(3).當(dāng)向下壓杠桿時(shí)，小活塞下移，小油缸密封容積減小，油液受到擠壓，壓力升高，頂開單向閥進(jìn)入大油缸的密封容積中，推動(dòng)大活塞上升，頂起重物。(4).不斷地往復(fù)扳動(dòng)杠桿，就可以使重物不斷上升，達(dá)到起重的目的。2.簡述齒輪泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象的原因及消除方法。(1).原因：齒輪泵要平穩(wěn)工作，齒輪嚙合的重疊系數(shù)必須大于1，即在前一對輪齒尚未脫開嚙合之前，后一對輪齒已進(jìn)入嚙合。在兩對輪齒同時(shí)嚙合的時(shí)段內(nèi)，就有一部分油液被困在兩對輪齒所形成的封閉容積內(nèi)，這個(gè)封閉容積先隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸減小，后又逐漸增大。(2).消除方法：在齒輪泵的側(cè)板上開卸荷槽，使封閉容積減小時(shí)通過卸荷槽與壓油腔相通，封閉容積增大時(shí)通過卸荷槽與吸油腔相通，從而消除困油現(xiàn)象。3.簡述溢流閥、減壓閥和順序閥的區(qū)別。(1).溢流閥：(1).溢流閥是進(jìn)口壓力控制，即控制進(jìn)口壓力基本恒定。(2).常態(tài)下閥口是常閉的，當(dāng)進(jìn)口壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)閥口打開溢流。(3).溢流閥的出口直接接油箱，出口壓力為零。(2).減壓閥：(1).減壓閥是出口壓力控制，即控制出口壓力基本恒定。(2).常態(tài)下閥口是常開的，當(dāng)出口壓力低于調(diào)定壓力時(shí)閥口開度不變，當(dāng)出口壓力高于調(diào)定壓力時(shí)閥口開度減小，起減壓作用。(3).減壓閥的出口接執(zhí)行元件，有一定的壓力。(3).順序閥：(1).順序閥也是進(jìn)口壓力控制，當(dāng)進(jìn)口壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)閥口打開，使油液通過。(2).常態(tài)下閥口是常閉的。(3).順序閥的出口接二次油路，可控制多個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作順序。4.簡述調(diào)速閥的工作原理。(1).調(diào)速閥由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。(2).節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)通過的流量，定差減壓閥的作用是保證節(jié)流閥前后的壓力差基本不變。(3).當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，節(jié)流閥出口壓力發(fā)生變化，定差減壓閥閥芯在彈簧力和油液壓力的作用下移動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)減壓閥的開口大小，使節(jié)流閥前后的壓力差保持恒定，從而保證通過調(diào)速閥的流量穩(wěn)定。5.簡述氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。(1).優(yōu)點(diǎn)：(1).工作介質(zhì)是空氣，來源方便，用后可直接排入大氣，不污染環(huán)境。(2).空氣的黏度小，流動(dòng)阻力小，便于遠(yuǎn)距離輸送和集中供氣。(3).動(dòng)作迅速，反應(yīng)快，維護(hù)簡單，調(diào)節(jié)方便，特別適合于一般的機(jī)械設(shè)備。(4).工作環(huán)境適應(yīng)性好，可在易燃、易爆、多塵、潮濕等惡劣環(huán)境中工作。(5).成本低，過載能自動(dòng)保護(hù)。(2).缺點(diǎn)：(1).空氣的可壓縮性大，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差，速度控制精度不高。(2).工作壓力較低，輸出力或轉(zhuǎn)矩較小。(3).排氣噪聲大，需加消聲器。五、計(jì)算題1.已知某液壓泵的轉(zhuǎn)速為1500r/min，排量為V=20mL/r，在額定壓力25MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實(shí)際流量為q=28.5L/min，額定工況下的總效率η=0.8。求：(1).泵的理論流量q?；(2).泵的容積效率ηv；(3).泵的機(jī)械效率ηm；(4).泵在額定工況下，所需的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率Pi；(5).驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩Ti。解：-(1).泵的理論流量：-根據(jù)公式(q_0=Vn)，其中(V=20mL/r=20×10^{-3}L/r)，(n=1500r/min)，則(q_0=20×10^{-3}×1500=30L/min)。-(2).泵的容積效率：-根據(jù)公式(η_v=qq0)，已知(q=28.5L/min)，(q_0=30L/min)，則(η_v=28.530=0.95)。-(3).泵的機(jī)械效率：-因?yàn)?η=η_vη_m)，已知(η=0.8)，(η_v=0.95)，則(η_m=ηηv=0.80.95≈0.842)。-(4).泵在額定工況下，所需的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率：-根據(jù)公式(P_i=pqη)，其中(p=25MPa=25×10^6Pa)，(q=28.5L/min=28.560×10{-3}m3/s)，(η=0.8)，則(P_i=25×106×28.560×10?30.8=14.84kW)。2.如圖所示的液壓系統(tǒng)，已知液壓泵的流量(q_p=10L/min)，溢流閥的調(diào)定壓力(p_y=2MPa)，兩個(gè)液壓缸的活塞面積分別為(A_1=50cm^2)，(A_2=25cm^2)，負(fù)載(F_1=9000N)，(F_2=4000N)，不計(jì)摩擦損失和泄漏。試求：(1).兩液壓缸工作時(shí)的壓力(p_1)、(p_2)；(2).兩液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度(v_1)、(v_2)；(3).若負(fù)載(F_1=0)，(F_2=4000N)，兩液壓缸的運(yùn)動(dòng)情況及壓力(p_1)、(p_2)。（此處假設(shè)圖為兩個(gè)液壓缸并聯(lián)，且由一個(gè)泵供油，溢流閥起限壓保護(hù)作用）解：-(1).兩液壓缸工作時(shí)的壓力：-對于液壓缸1，根據(jù)(p_1=F1A1)，(F_1=9000N)，(A_1=50cm^2=50×10{-4}m2)，則(p_1=900050×10?4=1.8MPa)。-對于液壓缸2，根據(jù)(p_2=F2A2)，(F_2=4000N)，(A_2=25cm^2=25×10{-4}m2)，則(p_2=400025×10?4=1.6MPa)。-(2).兩液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度：-因?yàn)?p_1=1.8MPa<p_y=2MPa)，(p_