2025年液壓與氣壓傳動(dòng)考試題(含答案解析)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列液壓元件中，屬于執(zhí)行元件的是（）A.齒輪泵B.液壓缸C.溢流閥D.節(jié)流閥答案：B解析：執(zhí)行元件將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，液壓缸和液壓馬達(dá)屬于此類(lèi)；泵是動(dòng)力元件，閥是控制元件。2.某液壓系統(tǒng)工作壓力為16MPa，應(yīng)優(yōu)先選用（）作為工作介質(zhì)A.水包油乳化液B.礦物油型液壓油C.磷酸酯液壓液D.油包水乳化液答案：B解析：礦物油型液壓油潤(rùn)滑性好、粘度合適，適用于中高壓系統(tǒng)（10-20MPa）；水基乳化液多用于低壓或防火要求場(chǎng)合，磷酸酯用于高溫高壓且防火的特殊環(huán)境。3.外嚙合齒輪泵困油現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是（）A.齒輪齒頂圓與泵殼間隙過(guò)大B.齒輪重合度ε＞1C.吸油腔與壓油腔未完全隔離D.油液可壓縮性答案：B解析：當(dāng)齒輪重合度ε＞1時(shí)，前一對(duì)輪齒尚未脫開(kāi)嚙合，后一對(duì)輪齒已進(jìn)入嚙合，導(dǎo)致兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合的閉死容積變化，引發(fā)困油。4.三位四通換向閥的中位機(jī)能為O型時(shí)，其特點(diǎn)是（）A.泵卸荷，執(zhí)行元件浮動(dòng)B.泵不卸荷，執(zhí)行元件閉鎖C.泵卸荷，執(zhí)行元件閉鎖D.泵不卸荷，執(zhí)行元件浮動(dòng)答案：B解析：O型中位機(jī)能所有油口封閉，泵出口壓力維持（不卸荷），液壓缸兩腔閉鎖（無(wú)法移動(dòng)）。5.調(diào)速閥由（）串聯(lián)組成A.定值減壓閥與節(jié)流閥B.定差減壓閥與節(jié)流閥C.溢流閥與節(jié)流閥D.順序閥與節(jié)流閥答案：B解析：調(diào)速閥通過(guò)定差減壓閥保持節(jié)流閥前后壓差恒定，從而穩(wěn)定流量，其核心是定差減壓閥與節(jié)流閥的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。6.氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，氣動(dòng)三聯(lián)件的正確安裝順序是（）A.油霧器→減壓閥→分水濾氣器B.分水濾氣器→減壓閥→油霧器C.減壓閥→分水濾氣器→油霧器D.分水濾氣器→油霧器→減壓閥答案：B解析：氣動(dòng)三聯(lián)件功能依次為：分水濾氣器（除水、雜質(zhì)）→減壓閥（穩(wěn)壓）→油霧器（給氣動(dòng)元件潤(rùn)滑）。7.液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度主要取決于（）A.工作壓力B.輸入流量C.液壓缸內(nèi)徑D.負(fù)載大小答案：B解析：液壓缸速度v=Q/A（Q為流量，A為有效面積），壓力決定輸出力（F=pA），因此速度由流量主導(dǎo)。8.下列壓力控制閥中，屬于直動(dòng)型結(jié)構(gòu)的是（）A.先導(dǎo)式溢流閥B.直動(dòng)式順序閥C.先導(dǎo)式減壓閥D.電液換向閥答案：B解析：直動(dòng)式閥利用彈簧力直接平衡液壓力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于低壓；先導(dǎo)式閥通過(guò)主閥和導(dǎo)閥配合，用于中高壓，如先導(dǎo)式溢流閥、減壓閥。9.液壓系統(tǒng)中，油箱的主要作用不包括（）A.儲(chǔ)存油液B.散熱C.分離油中氣體D.調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力答案：D解析：油箱的作用是儲(chǔ)油、散熱、分離氣/雜質(zhì)，調(diào)節(jié)壓力由溢流閥等完成。10.氣動(dòng)系統(tǒng)中，雙作用氣缸的工作原理是（）A.僅一腔進(jìn)氣實(shí)現(xiàn)單向運(yùn)動(dòng)，另一腔靠彈簧復(fù)位B.兩腔交替進(jìn)氣實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，無(wú)需彈簧C.兩腔同時(shí)進(jìn)氣實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)D.一腔進(jìn)氣時(shí)另一腔排氣，靠負(fù)載復(fù)位答案：B解析：雙作用氣缸通過(guò)兩個(gè)氣口交替進(jìn)氣，推動(dòng)活塞雙向運(yùn)動(dòng)，無(wú)彈簧；單作用氣缸需彈簧或重力復(fù)位。二、填空題（每空1分，共20分）1.液壓傳動(dòng)的兩個(gè)基本參數(shù)是（壓力）和（流量），分別決定系統(tǒng)的（力）和（速度）。2.齒輪泵的泄漏途徑主要有（齒輪端面與端蓋間隙）、（齒頂圓與泵殼間隙）和（齒輪嚙合處間隙），其中（端面間隙）泄漏量最大。3.溢流閥在液壓系統(tǒng)中的主要作用是（穩(wěn)壓）、（限壓保護(hù)）和（遠(yuǎn)程調(diào)壓）（寫(xiě)出3種）。4.液壓缸按結(jié)構(gòu)形式可分為（活塞式）、（柱塞式）和（擺動(dòng)式），其中（柱塞式）液壓缸只能實(shí)現(xiàn)單向運(yùn)動(dòng)，需外力或彈簧復(fù)位。5.氣動(dòng)系統(tǒng)中，空氣壓縮機(jī)的作用是（將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力能），后冷卻器的作用是（降低壓縮空氣溫度，使水蒸氣凝結(jié)）。6.調(diào)速回路按流量控制方式分為（節(jié)流調(diào)速）、（容積調(diào)速）和（容積節(jié)流調(diào)速），其中（節(jié)流調(diào)速）回路效率較低，適用于小功率系統(tǒng)。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述葉片泵與齒輪泵相比的主要優(yōu)缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：流量均勻、噪聲小、壓力較高（可達(dá)16-21MPa）；缺點(diǎn)：對(duì)油液污染敏感（葉片易卡阻）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自吸能力差（需輔助泵或倒灌）。2.說(shuō)明液壓缸為什么需要緩沖裝置？常用的緩沖方法有哪些？答案：原因：液壓缸高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞撞擊缸蓋會(huì)產(chǎn)生沖擊和噪聲，損壞元件；緩沖裝置通過(guò)增大回油阻力，使活塞接近終點(diǎn)時(shí)減速。方法：間隙緩沖（活塞凸臺(tái)與缸蓋凹腔形成環(huán)形間隙，油液通過(guò)間隙節(jié)流）、節(jié)流閥緩沖（缸蓋設(shè)置可調(diào)節(jié)流閥控制排油速度）、可調(diào)節(jié)流緩沖（結(jié)合間隙和可調(diào)節(jié)流，適應(yīng)不同負(fù)載）。3.比較氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)（至少4點(diǎn)）。答案：①工作介質(zhì)：氣壓為空氣（取之不盡），液壓為油液（需循環(huán)）；②壓力等級(jí)：氣壓0.4-0.8MPa（低），液壓2-32MPa（高）；③速度控制：氣壓易受壓縮性影響（速度不穩(wěn)定），液壓速度穩(wěn)定；④潤(rùn)滑：氣壓需額外油霧潤(rùn)滑，液壓油自帶潤(rùn)滑；⑤安全性：氣壓無(wú)泄漏污染，液壓油泄漏污染環(huán)境；⑥響應(yīng)速度：氣壓快（空氣可壓縮），液壓較慢但剛性好。4.分析先導(dǎo)式溢流閥主閥阻尼孔堵塞時(shí)的故障現(xiàn)象。答案：若主閥阻尼孔堵塞，導(dǎo)閥無(wú)法通過(guò)油液建立壓力（導(dǎo)閥彈簧力無(wú)法平衡液壓力），主閥上腔油液無(wú)法流動(dòng)，主閥在彈簧力作用下全開(kāi)；此時(shí)系統(tǒng)壓力無(wú)法建立（泵輸出油液經(jīng)主閥直接回油箱），溢流閥失去穩(wěn)壓作用，系統(tǒng)壓力遠(yuǎn)低于調(diào)定值。5.畫(huà)出直動(dòng)式順序閥的職能符號(hào)，并說(shuō)明其工作原理。答案：職能符號(hào)：□（方框）內(nèi)畫(huà)彈簧、箭頭（進(jìn)油→出油），外泄油口（可選）。工作原理：進(jìn)油壓力p作用于閥心下端，當(dāng)p×A≥彈簧力F時(shí)，閥心上移，進(jìn)油口與出油口接通；出油口壓力由負(fù)載決定，順序閥用于控制多個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作順序（如先缸1動(dòng)作，后缸2動(dòng)作）。四、分析計(jì)算題（共20分）1.某液壓系統(tǒng)采用限壓式變量葉片泵+調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路，泵的流量-壓力特性曲線(xiàn)如圖（假設(shè)q_p=q_max-k(p_p-p_0)，其中q_max=25L/min，p_0=2MPa，k=5L/(min·MPa)），調(diào)速閥調(diào)定流量q=12L/min，液壓缸無(wú)桿腔面積A1=50cm2，有桿腔面積A2=25cm2，負(fù)載F=40kN，忽略管路損失。（1）求系統(tǒng)工作壓力p_p；（5分）（2）求液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度v；（3分）（3）求泵的輸出功率P_p；（3分）（4）若負(fù)載減小為F=20kN，系統(tǒng)壓力如何變化？為什么？（4分）答案：（1）系統(tǒng)工作壓力由負(fù)載決定：p_p=F/A1=40×103N/(50×10??m2)=8MPa；（2）液壓缸速度v=q/A1=12×10?3m3/min/(50×10??m2)=(12×10?3/60)m3/s/50×10??m2=0.0002m3/s/0.005m2=0.04m/s；（3）泵輸出功率P_p=p_p×q_p/60=8×10?Pa×12×10?3m3/min/60=8×10?×0.012/60=1600W=1.6kW（注：泵實(shí)際輸出流量等于調(diào)速閥流量，因變量泵自動(dòng)調(diào)節(jié)流量至q=12L/min）；（4）負(fù)載減小為20kN時(shí)，系統(tǒng)壓力p'=F'/A1=20×103/(50×10??)=4MPa；此時(shí)p'＜p_0（2MPa？不，p_0=2MPa，4MPa＞p_0），變量泵處于變量段，泵輸出流量q_p=q_max-k(p_p-p_0)=25-5×(4-2)=25-10=15L/min，但調(diào)速閥調(diào)定流量為12L/min，泵多余流量（15-12=3L/min）經(jīng)溢流閥回油箱？不，容積節(jié)流調(diào)速回路中，變量泵流量自動(dòng)匹配調(diào)速閥流量，因此當(dāng)負(fù)載減小導(dǎo)致系統(tǒng)壓力降低（4MPa＜原8MPa），泵的流量會(huì)增加（因p_p減小，q_p=25-5×(4-2)=15L/min），但調(diào)速閥限制流量為12L/min，泵實(shí)際輸出12L/min，系統(tǒng)壓力由調(diào)速閥后的負(fù)載決定，故最終系統(tǒng)壓力為4MPa（由負(fù)載F'=20kN決定）。五、綜合應(yīng)用題（共10分）設(shè)計(jì)一個(gè)液壓系統(tǒng)，要求實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)→工進(jìn)→快退→停止”的動(dòng)作循環(huán)，液壓缸無(wú)桿腔面積A1=100cm2，有桿腔面積A2=50cm2，快進(jìn)、快退速度均為0.1m/s，工進(jìn)速度為0.005m/s，工進(jìn)時(shí)負(fù)載F=50kN，系統(tǒng)最大工作壓力不超過(guò)10MPa，泵源采用定量泵+溢流閥組合。（1）畫(huà)出系統(tǒng)原理圖（要求標(biāo)注主要元件：泵、溢流閥、換向閥、調(diào)速閥、液壓缸、單向閥等）；（6分）（2）說(shuō)明各階段油路走向。（4分）答案：（1）原理圖要點(diǎn)：定量泵→溢流閥（并聯(lián)，設(shè)定系統(tǒng)壓力）→三位五通電磁換向閥（中位O型或H型）→液壓缸；快進(jìn)時(shí)，利用差動(dòng)連接（換向閥左位，無(wú)桿腔進(jìn)油，有桿腔油液經(jīng)單向閥→無(wú)桿腔）；工進(jìn)時(shí)，換向閥左位，有桿腔油液經(jīng)調(diào)速閥回油箱（取消差動(dòng)）；快退時(shí)，換向閥右位，有桿腔進(jìn)油，無(wú)桿腔油液經(jīng)單向閥回油箱；停止時(shí)，換向閥中位（油口封閉）。（2）油路走向：①快進(jìn)：泵→換向閥左位→液壓缸無(wú)桿腔；有桿腔油液→換向閥左位→單向閥→無(wú)桿腔（差動(dòng)連接，流量Q1=A1×v快進(jìn)=100×10??m2×0.1m/s=0.001m3/s=60L/min；實(shí)際泵流量Q泵=(A1-A2)×v快進(jìn)=50×10??×0.1=0.0005m3/s=30L/min，因差動(dòng)時(shí)無(wú)桿腔需補(bǔ)充A2×v的流量，由泵提供）；②工進(jìn)：換向閥左位，泵→換