《液壓與氣壓傳動技術》經(jīng)典習題(含參考答案)一、填空題1.液壓系統(tǒng)中的壓力取決于_______，執(zhí)行元件的運動速度取決于_______。答案：負載；流量2.液壓傳動裝置由_______、_______、_______和_______四部分組成，其中_______和_______為能量轉換裝置。答案：動力元件；執(zhí)行元件；控制元件；輔助元件；動力元件；執(zhí)行元件3.液體在管道中存在兩種流動狀態(tài)，_______時粘性力起主導作用，_______時慣性力起主導作用，液體的流動狀態(tài)可用_______來判斷。答案：層流；紊流；雷諾數(shù)4.由于流體具有_______，液流在管道中流動需要損耗一部分能量，它由_______損失和_______損失兩部分組成。答案：粘性；沿程壓力；局部壓力5.液流流經(jīng)薄壁小孔的流量與_______的一次方成正比，與_______的1/2次方成正比。通過小孔的流量對_______不敏感，因此薄壁小孔常用作可調節(jié)流閥。答案：小孔通流面積；壓力差；溫度6.變量泵是指_______可以改變的液壓泵，常見的變量泵有_______、_______、_______其中_______和_______是通過改變轉子和定子的偏心距來實現(xiàn)變量，_______是通過改變斜盤傾角來實現(xiàn)變量。答案：排量；單作用葉片泵；徑向柱塞泵；軸向柱塞泵；單作用葉片泵；徑向柱塞泵；軸向柱塞泵7.液壓泵的實際流量比理論流量_______；而液壓馬達實際流量比理論流量_______。答案：??；大8.斜盤式軸向柱塞泵構成吸、壓油密閉工作腔的三對運動摩擦副為_______、_______、_______。答案：柱塞與缸體；缸體與配油盤；滑履與斜盤9.外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側是_______腔，位于輪齒逐漸進入嚙合的一側是_______腔。答案：吸油；壓油10.為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象，通常在兩側蓋板上開_______，使閉死容積由大變小時與_______腔相通，閉死容積由小變大時與_______腔相通。答案：卸荷槽；壓油；吸油11.溢流閥為_______壓力控制，閥口常_______，先導閥彈簧腔的泄漏油與閥的出口相通。定值減壓閥為_______壓力控制，閥口常_______，先導閥彈簧腔的泄漏油必須_______。答案：進口；閉；出口；開；單獨引回油箱12.調速閥是由_______和_______串聯(lián)而成。_______的進出口的壓力差是由_______保證而基本不變化一的，使其流量不受負載變化的影響。答案：定差減壓閥；節(jié)流閥；節(jié)流閥；定差減壓閥13.順序閥是利用油路中壓力的變化控制閥口_______，以實現(xiàn)執(zhí)行元件順序動作的液壓閥。答案：啟閉14.氣動三大件是氣動元件及氣動系統(tǒng)使用壓縮空氣質量的最后保證。其安裝次序依進氣方向為_______、_______、_______。答案：分水濾氣器；減壓閥；油霧器15.氣源裝置為氣動系統(tǒng)提供滿足一定質量要求的壓縮空氣，它是氣動系統(tǒng)的一個重要組成部分，氣動系統(tǒng)對壓縮空氣的主要要求有：具有一定的_______，并具有一定的_______。因此必須設置一些_______的輔助設備。答案：壓力和流量；凈化程度；除油、除水、除塵16.空氣壓縮機的種類很多，按工作原理分_______和_______兩類。選擇空氣壓縮機的根據(jù)是氣壓傳動系統(tǒng)所需要的_______和_______兩個主要參數(shù)。答案：容積型；速度型；工作壓力；流量17.氣源裝置中壓縮空氣凈化設備一般包括：_______、_______、_______、_______。答案：后冷卻器；油水分離器；貯氣罐；干燥器18.氣動三大件中的分水濾氣器的作用是濾去空氣中的_______、_______并將空氣中_______的分離出來。答案：灰塵；雜質；水分19.氣動邏輯元件按結構形式可分為_______、_______、_______三大類。答案：截止式；膜片式；滑閥式20.液壓系統(tǒng)中常用的溢流閥有_______和_______兩種。答案：直動式；先導式二、選擇題1.液壓傳動的工作原理是（）定律。即密封容積中的液體既可以傳遞（），又可以傳遞（）。A.牛頓B.帕斯卡C.流量D.力答案：B；D；C解析：液壓傳動的工作原理基于帕斯卡定律，該定律指出在密閉容器內，施加于靜止液體上的壓強將以等值同時傳到各點。在液壓系統(tǒng)中，密封容積中的液體能傳遞力，使執(zhí)行元件產生動作，同時也能傳遞流量，以控制執(zhí)行元件的運動速度。2.液壓系統(tǒng)的組成包括（）。A.動力元件B.執(zhí)行元件C.控制元件D.輔助元件E.工作介質答案：ABCDE解析：液壓系統(tǒng)由動力元件（如液壓泵）將機械能轉換為液壓能，執(zhí)行元件（如液壓缸、液壓馬達）將液壓能轉換為機械能，控制元件（如各種閥）控制和調節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力、流量和方向，輔助元件（如油箱、油管等）提供必要的輔助功能，工作介質（通常為液壓油）則起到傳遞能量的作用。3.液體在管道中流動時，存在（）兩種流動狀態(tài)。A.層流B.紊流C.過渡流D.混合流答案：AB解析：液體在管道中的流動狀態(tài)主要有層流和紊流。層流時，液體質點沿管軸作平行直線運動，各層質點互不干擾；紊流時，液體質點的運動雜亂無章，有橫向和縱向的脈動。過渡流并不是一種穩(wěn)定的流動狀態(tài)，混合流表述不準確。4.以下哪些是液壓泵的性能參數(shù)（）。A.排量B.流量C.壓力D.功率E.效率答案：ABCDE解析：排量是指泵每轉一轉所排出的液體體積；流量是指泵在單位時間內排出的液體體積；壓力是指泵工作時的壓力；功率是指泵輸入或輸出的功率；效率則反映了泵將輸入功率轉換為輸出功率的能力，這些都是衡量液壓泵性能的重要參數(shù)。5.外嚙合齒輪泵的泄漏途徑有（）。A.軸向間隙B.徑向間隙C.嚙合處間隙D.配油盤間隙答案：ABC解析：外嚙合齒輪泵的泄漏主要有三個途徑。軸向間隙泄漏是指齒輪端面與泵體端蓋之間的間隙泄漏；徑向間隙泄漏是指齒輪外圓與泵體內孔之間的間隙泄漏；嚙合處間隙泄漏是指齒輪嚙合處的間隙泄漏。配油盤間隙一般是針對軸向柱塞泵等有配油盤結構的泵而言，外嚙合齒輪泵沒有配油盤。6.以下屬于容積調速回路的是（）。A.變量泵-定量馬達調速回路B.定量泵-變量馬達調速回路C.變量泵-變量馬達調速回路D.節(jié)流調速回路答案：ABC解析：容積調速回路是通過改變液壓泵或液壓馬達的排量來調節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。變量泵-定量馬達調速回路通過改變變量泵的排量來調速；定量泵-變量馬達調速回路通過改變變量馬達的排量來調速；變量泵-變量馬達調速回路則同時改變泵和馬達的排量來調速。節(jié)流調速回路是通過改變節(jié)流閥的通流面積來調節(jié)流量，從而實現(xiàn)調速，不屬于容積調速回路。7.溢流閥的作用包括（）。A.穩(wěn)壓B.限壓C.卸荷D.背壓答案：ABCD解析：溢流閥在液壓系統(tǒng)中有多種作用。穩(wěn)壓作用是指在系統(tǒng)正常工作時，溢流閥使系統(tǒng)壓力保持穩(wěn)定；限壓作用是當系統(tǒng)壓力超過設定值時，溢流閥開啟溢流，防止系統(tǒng)壓力過高；卸荷作用是通過使溢流閥的控制油口接通油箱，使泵的輸出油液直接流回油箱，實現(xiàn)泵的卸荷；背壓作用是在系統(tǒng)回油路上安裝溢流閥，產生一定的背壓，提高執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性。8.調速閥可以保證（）穩(wěn)定。A.流量B.壓力C.速度D.功率答案：A解析：調速閥是由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。定差減壓閥可以保證節(jié)流閥進出口的壓力差基本不變，從而使通過節(jié)流閥的流量不受負載變化的影響，保證了流量的穩(wěn)定。雖然流量穩(wěn)定有助于速度穩(wěn)定，但調速閥主要是保證流量穩(wěn)定。9.氣動系統(tǒng)中，氣動三大件包括（）。A.分水濾氣器B.減壓閥C.油霧器D.換向閥答案：ABC解析：氣動三大件是氣動系統(tǒng)中常用的氣源處理元件，按進氣方向依次為分水濾氣器，用于濾去空氣中的灰塵、雜質和分離水分；減壓閥，用于調節(jié)壓縮空氣的壓力；油霧器，用于向氣動元件提供潤滑。換向閥是用于控制氣體流動方向的元件，不屬于氣動三大件。10.以下屬于氣動執(zhí)行元件的是（）。A.氣缸B.氣馬達C.換向閥D.溢流閥答案：AB解析：氣動執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能的元件，氣缸將壓縮空氣的能量轉換為直線運動的機械能，氣馬達將壓縮空氣的能量轉換為旋轉運動的機械能。換向閥用于控制氣體的流動方向，溢流閥用于控制氣壓，它們都屬于控制元件，不是執(zhí)行元件。三、判斷題1.液壓傳動能在較大范圍內實現(xiàn)無級調速。（）答案：√解析：通過改變液壓泵或液壓馬達的排量，或者采用節(jié)流調速等方式，液壓傳動可以在較大范圍內實現(xiàn)無級調速，滿足不同的工作要求。2.液體的粘度隨溫度的升高而升高。（）答案：×解析：一般情況下，液體的粘度隨溫度的升高而降低。因為溫度升高時，液體分子間的內聚力減小，流動性增加，粘度也就降低。3.液壓泵的理論流量大于實際流量。（）答案：√解析：由于液壓泵存在泄漏等損失，實際輸出的流量會小于理論上計算的流量，所以液壓泵的理論流量大于實際流量。4.外嚙合齒輪泵的吸油腔是輪齒逐漸進入嚙合的一側。（）答案：×解析：外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側是吸油腔，因為輪齒脫開嚙合時，密封容積增大，形成局部真空，從而實現(xiàn)吸油；而輪齒逐漸進入嚙合的一側是壓油腔，此時密封容積減小，將油液擠出。5.溢流閥在常態(tài)下閥口是常開的。（）答案：×解析：溢流閥為進口壓力控制，常態(tài)下閥口是常閉的。當進口壓力達到溢流閥的調定壓力時，閥口才開啟溢流。6.調速閥比節(jié)流閥的調速性能好。（）答案：√解析：節(jié)流閥的流量會隨負載變化而變化，導致執(zhí)行元件的速度不穩(wěn)定。而調速閥通過定差減壓閥保證節(jié)流閥進出口壓力差基本不變，使流量不受負載影響，所以調速閥的調速性能更好。7.氣動系統(tǒng)中，空氣壓縮機輸出的壓縮空氣可以直接用于氣動元件。（）答案：×解析：空氣壓縮機輸出的壓縮空氣含有水分、灰塵、油污等雜質，直接用于氣動元件會影響其性能和壽命。因此，需要經(jīng)過后冷卻器、油水分離器、貯氣罐、干燥器等凈化設備處理后才能使用。8.氣動邏輯元件可以實現(xiàn)各種邏輯控制功能。（）答案：√解析：氣動邏輯元件是氣動控制系統(tǒng)中實現(xiàn)邏輯運算的基本元件，通過不同的組合可以實現(xiàn)與、或、非等各種邏輯控制功能，從而實現(xiàn)復雜的氣動控制。9.液壓系統(tǒng)中的壓力損失只有沿程壓力損失。（）答案：×解析：液壓系統(tǒng)中的壓力損失包括沿程壓力損失和局部壓力損失。沿程壓力損失是液體在等徑直管中流動時因粘性摩擦而產生的壓力損失；局部壓力損失是液體流經(jīng)管道的彎頭、三通、閥口等局部障礙時，由于液流的方向和速度發(fā)生變化而產生的壓力損失。10.變量泵一定是定量泵。（）答案：×解析：變量泵和定量泵是兩種不同類型的泵。變量泵的排量可以改變，而定量泵的排量是固定不變的，所以變量泵不是定量泵。四、簡答題1.簡述液壓傳動的優(yōu)缺點。(1).優(yōu)點：(1).能在運行過程中實現(xiàn)大范圍的無級調速。(2).在同等功率情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結構緊湊。(3).液壓傳動工作比較平穩(wěn)，反應快、沖擊小，能高速啟動、制動和換向。(4).液壓傳動裝置的控制、調節(jié)比較簡單，操縱比較方便、省力，易于實現(xiàn)自動化。(5).液壓傳動易于實現(xiàn)過載保護，同時液壓件能自行潤滑，使用壽命長。(6).液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，便于設計、制造和推廣使用。(2).缺點：(1).液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性使傳動無法保證嚴格的傳動比。(2).液壓傳動有較多的能量損失（泄漏損失、摩擦損失等），傳動效率不高，不宜作遠距離傳動。(3).液壓傳動對油溫的變化比較敏感，不宜在很高和很低的溫度條件下工作。(4).液壓傳動出現(xiàn)故障時不易找出原因，使用和維修要求有較高的技術水平。2.說明伯努利方程的物理意義，并寫出理想液體的伯努利方程。(1).物理意義：理想液體在重力作用下作恒定流動時，具有壓力能、動能和位能三種能量形式，在任一截面上這三種能量形式之間可以相互轉換，但三種能量總和保持不變，即能量守恒。(2).理想液體的伯努利方程：p1/ρg+v12/23.簡述外嚙合齒輪泵的工作原理。(1).外嚙合齒輪泵由一對相互嚙合的齒輪、泵體、端蓋等組成。(2).當齒輪按一定方向旋轉時，輪齒逐漸脫開嚙合的一側，密封容積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力作用下經(jīng)吸油管進入吸油腔，實現(xiàn)吸油。(3).隨著齒輪的旋轉，吸入的油液被齒間槽帶到另一側，在輪齒逐漸進入嚙合的一側，密封容積逐漸減小，油液被擠出，經(jīng)壓油口輸送到系統(tǒng)中，實現(xiàn)壓油。4.為什么齒輪泵會產生困油現(xiàn)象？如何消除困油現(xiàn)象？(1).產生困油現(xiàn)象的原因：齒輪泵在嚙合過程中，為了保證傳動的平穩(wěn)性，要求重疊系數(shù)ε>(2).消除困油現(xiàn)象的方法：通常在兩側蓋板上開卸荷槽，使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，將困油排出；閉死容積由小變大時與吸油腔相通，補充油液，從而消除困油現(xiàn)象對泵的不良影響。5.簡述溢流閥、減壓閥和順序閥的區(qū)別。(1).溢流閥：是進口壓力控制，常態(tài)下閥口常閉。主要作用是穩(wěn)壓、限壓和卸荷。當進口壓力達到調定壓力時，閥口開啟溢流，使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在調定壓力。(2).減壓閥：是出口壓力控制，常態(tài)下閥口常開。其作用是降低系統(tǒng)某一支路的壓力，使出口壓力穩(wěn)定在調定值，先導閥彈簧腔的泄漏油必須單獨引回油箱。(3).順序閥：利用油路中壓力的變化控制閥口啟閉，以實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動作。它可以控制進口壓力，也可以控制外部控制油口的壓力，閥口開啟后油液可以繼續(xù)向系統(tǒng)中輸送。6.簡述氣動系統(tǒng)的組成及各部分的作用。(1).氣源裝置：為氣動系統(tǒng)提供滿足一定質量要求的壓縮空氣，主要設備有空氣壓縮機、后冷卻器、油水分離器、貯氣罐、干燥器等?？諝鈮嚎s機將機械能轉換為壓縮空氣的壓力能，后冷卻器降低壓縮空氣溫度，油水分離器分離水分和油污，貯氣罐儲存壓縮空氣并穩(wěn)定壓力，干燥器去除水分。(2).執(zhí)行元件：將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能，如氣缸實現(xiàn)直線運動，氣馬達實現(xiàn)旋轉運動。(3).控制元件：控制和調節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和方向，如各種閥類。溢流閥控制壓力，節(jié)流閥調節(jié)流量，換向閥改變氣流方向。(4).輔助元件：提供必要的輔助功能，如分水濾氣器過濾雜質和水分，油霧器提供潤滑，氣管和接頭連接各元件。7.說明氣動三大件的作用及安裝順序。(1).作用：(1).分水濾氣器：濾去空氣中的灰塵、雜質，并將空氣中的水分分離出來，保證進入后續(xù)元件的壓縮空氣清潔。(2).減壓閥：調節(jié)壓縮空氣的壓力，使輸出壓力穩(wěn)定在設定值，以滿足氣動元件的工作要求。(3).油霧器：將潤滑油霧化后混入壓縮空氣中，為氣動元件提供潤滑，減少磨損。(2).安裝順序：依進氣方向為分水濾氣器、減壓閥、油霧器。這樣的安裝順序可以先對壓縮空氣進行過濾和分離水分，然后調節(jié)壓力，最后提供潤滑。8.簡述液壓系統(tǒng)中調速回路的分類及特點。(1).節(jié)流調速回路：(1).特點：結構簡單，成本低，但效率較低，適用于小功率系統(tǒng)。通過改變節(jié)流閥的通流面積來調節(jié)流量，從而控制執(zhí)行元件的運動速度。(2).類型：有進油路節(jié)流調速、回油路節(jié)流調速和旁路節(jié)流調速三種。進油路節(jié)流調速可獲得較低的運動速度，但承載能力隨負載變化；回油路節(jié)流調速運動平穩(wěn)性好；旁路節(jié)流調速適用于高速、重載的場合。(2).容積調速回路：(1).特點：效率高，發(fā)熱少，適用于大功率系統(tǒng)。通過改變液壓泵或液壓馬達的排量來調節(jié)流量和速度。(2).類型：有變量泵-定量馬達調速回路、定量泵-變量馬達調速回路和變量泵-變量馬達調速回路。變量泵-定量馬達調速回路可實現(xiàn)恒轉矩調速；定量泵-變量馬達調速回路可實現(xiàn)恒功率調速；變量泵-變量馬達調速回路調速范圍大