液壓與氣壓傳動考試試卷及答案一、選擇題1.液壓傳動系統(tǒng)中，液壓泵屬于（）。A.動力元件B.執(zhí)行元件C.控制元件D.輔助元件答案：A解析：液壓泵的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，為液壓系統(tǒng)提供動力，所以屬于動力元件。執(zhí)行元件是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，如液壓缸、液壓馬達；控制元件用于控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液體的壓力、流量和方向；輔助元件包括油箱、油管、過濾器等，起輔助作用。2.以下哪種液壓泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、流量均勻等優(yōu)點（）。A.齒輪泵B.葉片泵C.柱塞泵D.螺桿泵答案：B解析：葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、流量均勻等優(yōu)點。齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，但流量和壓力脈動較大；柱塞泵能獲得較高的壓力和較大的流量，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；螺桿泵流量均勻，噪聲小，但加工精度要求高。3.液壓缸的運動速度取決于（）。A.壓力B.流量C.負載D.液壓泵的功率答案：B解析：根據(jù)液壓缸的速度公式(v=qA4.溢流閥的主要作用是（）。A.調(diào)節(jié)流量B.調(diào)節(jié)壓力C.防止過載D.B和C答案：D解析：溢流閥的主要作用有兩個方面。一方面，它可以通過調(diào)整彈簧的預(yù)緊力來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力，使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值；另一方面，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥的調(diào)定壓力時，溢流閥開啟溢流，防止系統(tǒng)過載，保護系統(tǒng)安全。調(diào)節(jié)流量一般是節(jié)流閥等流量控制閥的作用。5.順序閥在系統(tǒng)中作背壓閥時，應(yīng)選用（）型。A.內(nèi)控內(nèi)泄式B.內(nèi)控外泄式C.外控內(nèi)泄式D.外控外泄式答案：A解析：順序閥作背壓閥時，應(yīng)選用內(nèi)控內(nèi)泄式。內(nèi)控是指利用閥進口處的壓力來控制閥芯的動作；內(nèi)泄是指閥的泄油口與閥的出口相通。這樣可以在系統(tǒng)回油路上建立一定的背壓，提高執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性。而外泄式適用于需要將泄油單獨引回油箱的情況；外控是通過外部的控制油來控制閥芯動作，一般用于順序動作控制等場合。6.氣動系統(tǒng)中，空氣壓縮機屬于（）。A.動力元件B.執(zhí)行元件C.控制元件D.輔助元件答案：A解析：空氣壓縮機的作用是將機械能轉(zhuǎn)換為壓縮空氣的壓力能，為氣動系統(tǒng)提供動力，所以屬于動力元件。執(zhí)行元件如氣缸、氣馬達，將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能；控制元件用于控制和調(diào)節(jié)氣動系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力、流量和方向；輔助元件包括過濾器、干燥器、油霧器等，起輔助作用。7.以下哪種氣動執(zhí)行元件可以實現(xiàn)直線往復(fù)運動（）。A.氣缸B.氣馬達C.擺動氣缸D.沖擊氣缸答案：A解析：氣缸是一種常見的氣動執(zhí)行元件，它可以實現(xiàn)直線往復(fù)運動。氣馬達是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動；擺動氣缸用于實現(xiàn)一定角度的擺動；沖擊氣缸主要用于產(chǎn)生較大的沖擊力，實現(xiàn)快速的沖擊動作。8.氣動系統(tǒng)中，減壓閥的作用是（）。A.調(diào)節(jié)流量B.調(diào)節(jié)壓力C.過濾雜質(zhì)D.潤滑元件答案：B解析：減壓閥的作用是將較高的進口壓力調(diào)節(jié)到符合使用要求的出口壓力，并保持出口壓力的穩(wěn)定。調(diào)節(jié)流量一般是節(jié)流閥等流量控制閥的作用；過濾雜質(zhì)是過濾器的作用；潤滑元件是油霧器的作用。9.液壓系統(tǒng)中，油箱的主要作用不包括（）。A.儲存油液B.散熱C.分離油中的空氣和雜質(zhì)D.調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力答案：D解析：油箱的主要作用有儲存油液，為系統(tǒng)提供足夠的油液；散熱，通過油箱的表面將油液中的熱量散發(fā)出去；分離油中的空氣和雜質(zhì)，使油液得到凈化。調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力是溢流閥、減壓閥等壓力控制閥的作用。10.以下哪種液壓泵的自吸能力最強（）。A.齒輪泵B.葉片泵C.柱塞泵D.螺桿泵答案：A解析：齒輪泵的自吸能力最強。齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點使其在啟動時能夠較好地將油液吸入泵內(nèi)。葉片泵的自吸能力相對較弱，需要一定的輔助措施來保證自吸；柱塞泵一般需要有一定的預(yù)壓才能正常工作，自吸能力較差；螺桿泵的自吸能力也不如齒輪泵。二、填空題1.液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，依靠液體的______來傳遞動力。答案：壓力能2.液壓泵按結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪泵、葉片泵、______和螺桿泵等。答案：柱塞泵3.液壓缸按結(jié)構(gòu)特點可分為活塞式、______和伸縮式等。答案：柱塞式4.液壓控制閥按其用途可分為壓力控制閥、流量控制閥和______三大類。答案：方向控制閥5.溢流閥按結(jié)構(gòu)形式可分為直動式和______兩種。答案：先導(dǎo)式6.氣動系統(tǒng)的工作介質(zhì)是______。答案：壓縮空氣7.氣動執(zhí)行元件包括氣缸和______。答案：氣馬達8.氣動三聯(lián)件包括分水濾氣器、______和油霧器。答案：減壓閥9.液壓系統(tǒng)中的壓力損失可分為沿程壓力損失和______壓力損失。答案：局部10.液壓泵的排量是指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出的______體積。答案：液體三、判斷題1.液壓傳動能在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。（）答案：√解析：液壓傳動可以通過改變變量泵的排量或調(diào)節(jié)調(diào)速閥等流量控制閥的開口大小，在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)執(zhí)行元件的無級調(diào)速，滿足不同的工作要求。2.齒輪泵的吸油腔和壓油腔是通過齒輪的嚙合線來隔開的。（）答案：√解析：齒輪泵工作時，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時，輪齒逐漸脫開嚙合，使吸油腔容積增大，形成真空，油液被吸入；輪齒進入嚙合時，壓油腔容積減小，油液被擠出。吸油腔和壓油腔是通過齒輪的嚙合線來隔開的，防止油液泄漏。3.液壓缸的推力與液壓缸的有效作用面積和工作壓力成正比。（）答案：√解析：根據(jù)液壓缸的推力公式(F=pA)（其中(F)為推力，(p)為工作壓力，(A)為液壓缸的有效作用面積）可知，液壓缸的推力與液壓缸的有效作用面積和工作壓力成正比。4.溢流閥在常態(tài)下閥口是常開的。（）答案：×解析：溢流閥在常態(tài)下閥口是關(guān)閉的。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于溢流閥的調(diào)定壓力時，溢流閥關(guān)閉，系統(tǒng)正常工作；當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥的調(diào)定壓力時，溢流閥開啟溢流。5.順序閥的出油口必須接負載。（）答案：√解析：順序閥的作用是根據(jù)系統(tǒng)壓力的順序來控制執(zhí)行元件的動作。其出油口必須接負載，當(dāng)進口壓力達到調(diào)定壓力時，順序閥開啟，油液流向負載，使負載動作。6.氣動系統(tǒng)的工作壓力一般比液壓系統(tǒng)的工作壓力低。（）答案：√解析：氣動系統(tǒng)使用的工作介質(zhì)是壓縮空氣，由于空氣的可壓縮性較大，且氣動元件的結(jié)構(gòu)和密封等因素的限制，氣動系統(tǒng)的工作壓力一般在0.4-0.8MPa之間；而液壓系統(tǒng)使用的工作介質(zhì)是液壓油，其不可壓縮性較好，液壓系統(tǒng)的工作壓力可以達到較高的值，一般在幾MPa到幾十MPa不等。7.氣缸的運動速度可以通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小來控制。（）答案：√解析：在氣動系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小，可以控制進入或排出氣缸的壓縮空氣的流量，從而控制氣缸的運動速度。8.減壓閥的出口壓力可以高于進口壓力。（）答案：×解析：減壓閥的作用是將較高的進口壓力調(diào)節(jié)到較低的出口壓力，并保持出口壓力的穩(wěn)定。出口壓力始終低于進口壓力，不可能高于進口壓力。9.液壓系統(tǒng)中的過濾器可以安裝在吸油管路、壓油管路和回油管路等不同位置。（）答案：√解析：在液壓系統(tǒng)中，過濾器安裝在吸油管路可以防止較大的雜質(zhì)進入液壓泵，保護泵的正常工作；安裝在壓油管路可以過濾系統(tǒng)中的雜質(zhì)，保證系統(tǒng)的清潔；安裝在回油管路可以對回油進行過濾，防止雜質(zhì)再次進入油箱。10.液壓泵的實際流量大于理論流量。（）答案：×解析：由于液壓泵存在泄漏等損失，液壓泵的實際流量小于理論流量。理論流量是指在不考慮泄漏等損失的情況下，泵在單位時間內(nèi)排出的液體體積；實際流量是考慮了泄漏等因素后，泵實際排出的液體體積。四、簡答題1.簡述液壓傳動的工作原理。(1).液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，依靠液體的壓力能來傳遞動力。(2).液壓系統(tǒng)一般由動力元件（如液壓泵）、執(zhí)行元件（如液壓缸、液壓馬達）、控制元件（如各種控制閥）、輔助元件（如油箱、油管等）和工作介質(zhì)（液壓油）組成。(3).液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過油管將壓力油輸送到執(zhí)行元件。(4).執(zhí)行元件將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載運動。(5).控制元件用于控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液體的壓力、流量和方向，以滿足不同的工作要求。(6).輔助元件為液壓系統(tǒng)的正常工作提供必要的條件，如儲存油液、散熱、過濾雜質(zhì)等。2.比較齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的優(yōu)缺點。齒輪泵(1).優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格便宜；體積小，重量輕；自吸能力強，對油液污染不敏感。(2).缺點：流量和壓力脈動較大，噪聲大；容積效率較低，泄漏較大；不能變量。葉片泵(1).優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕；流量均勻，噪聲小；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，壽命長；可以做成變量泵。(2).缺點：自吸能力較差，對油液污染較敏感；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度要求高；價格較高。柱塞泵(1).優(yōu)點：壓力高，流量大；效率高，容積效率可達90%以上；可以變量，能實現(xiàn)多種調(diào)速方式。(2).缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，價格昂貴；對油液的清潔度要求高，抗污染能力差；自吸能力差，需要有一定的預(yù)壓。3.簡述溢流閥、減壓閥和順序閥的區(qū)別。溢流閥(1).作用：主要用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，防止系統(tǒng)過載。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥的調(diào)定壓力時，溢流閥開啟溢流，使系統(tǒng)壓力保持在調(diào)定壓力。(2).工作方式：常態(tài)下閥口關(guān)閉，進口壓力作用在閥芯上，當(dāng)進口壓力達到調(diào)定壓力時，閥芯克服彈簧力開啟。(3).連接方式：一般并聯(lián)在系統(tǒng)的進油路上。減壓閥(1).作用：將較高的進口壓力調(diào)節(jié)到符合使用要求的出口壓力，并保持出口壓力的穩(wěn)定。(2).工作方式：常態(tài)下閥口常開，出口壓力作用在閥芯上，當(dāng)出口壓力超過調(diào)定壓力時，閥芯克服彈簧力關(guān)閉一些，使出口壓力降低。(3).連接方式：一般串聯(lián)在系統(tǒng)的進油路上。順序閥(1).作用：根據(jù)系統(tǒng)壓力的順序來控制執(zhí)行元件的動作，實現(xiàn)多個執(zhí)行元件的順序動作。(2).工作方式：常態(tài)下閥口關(guān)閉，進口壓力作用在閥芯上，當(dāng)進口壓力達到調(diào)定壓力時，閥芯克服彈簧力開啟，使油液流向負載。(3).連接方式：一般串聯(lián)在系統(tǒng)的油路上，出油口接負載。4.簡述氣動系統(tǒng)的組成和特點。組成(1).氣源裝置：如空氣壓縮機，將機械能轉(zhuǎn)換為壓縮空氣的壓力能。(2).氣動執(zhí)行元件：如氣缸、氣馬達，將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能。(3).氣動控制元件：如壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥等，用于控制和調(diào)節(jié)氣動系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力、流量和方向。(4).氣動輔助元件：如分水濾氣器、減壓閥、油霧器、管道、接頭等，為氣動系統(tǒng)的正常工作提供必要的條件。特點(1).優(yōu)點：工作介質(zhì)是空氣，來源方便，成本低，使用后可直接排入大氣，不污染環(huán)境；動作迅速，反應(yīng)快，維護簡單，調(diào)節(jié)方便；防火、防爆、防潮，適用于惡劣的工作環(huán)境；可實現(xiàn)過載自動保護。(2).缺點：工作壓力較低，輸出力和力矩較??；由于空氣的可壓縮性較大，運動平穩(wěn)性較差，定位精度不高；噪聲較大，需要采取消聲措施。5.簡述液壓系統(tǒng)中油箱的作用和設(shè)計要求。作用(1).儲存油液，為液壓系統(tǒng)提供足夠的油液，以保證系統(tǒng)的正常工作。(2).散熱，通過油箱的表面將油液中的熱量散發(fā)出去，防止油液溫度過高。(3).分離油中的空氣和雜質(zhì)，使油液得到凈化，提高油液的質(zhì)量。設(shè)計要求(1).有足夠的容積，以滿足系統(tǒng)的工作要求，并考慮油液的熱膨脹和系統(tǒng)的泄漏等因素。(2).油箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)合理，便于油液的循環(huán)和散熱，一般采用隔板將油箱分成吸油區(qū)和回油區(qū)。(3).油箱應(yīng)設(shè)置注油口、放油口、油位計、空氣濾清器等裝置，方便油液的加注、排放和觀察油位，以及保證油箱內(nèi)空氣的流通。(4).油箱的內(nèi)壁應(yīng)進行防腐處理，防止油液對油箱內(nèi)壁的腐蝕。(5).油箱的安裝位置應(yīng)便于維護和檢修。五、分析計算題1.已知某液壓泵的轉(zhuǎn)速為1500r/min，排量為20mL/r，在額定壓力25MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實際流量為28.5L/min，額定工況下的總效率為0.85，試求：（1）泵的理論流量(q_t)。根據(jù)理論流量公式(q_t=Vn)（其中(V)為排量，(n)為轉(zhuǎn)速），將(V=20mL/r=0.02L/r)，(n=1500r/min)代入可得：(q_t=0.02×1500=30L/min)（2）泵的容積效率(η_v)。容積效率(η_v=qqt)（其中(q)為實際流量，(q_t)為理論流量），將(q=28.5L/min)，(q_t=30L/min)代入可得：(η_v=（3）泵的機械效率(η_m)。因為總效率(η=η_vη_m)，所以機械效率(η_m=ηηv)，將(η=0.85)，(η_v=0.95)代入可得：(η_m=0.85（4）泵在額定工況下，所需電動機的驅(qū)動功率(P_i)。根據(jù)(P_i=pqη)（其中(p)為額定壓力，(q)為實際流量，(η)為總效率），將(p=25MPa=25×10^6Pa)，(q=28.5L/min=28.560×10{-3}m3/s)，(η=0.85)代入可得：(P_i=25×2.如圖所示的液壓系統(tǒng)，已知液壓缸的有效面積(A_1=100cm^2)，(A_2=50cm^2)，負載(F=20000N)，溢流閥的調(diào)定壓力(p_y=3MPa)，節(jié)流閥的開口面積(A_T=0.05cm^2)，流量系數(shù)(C_d=0.62)，油液密度(ρ=900kg/m^3)，試求：（1）活塞的運動速度(v)。首先求液壓缸無桿腔的壓力(p_1)，根據(jù)(