《液壓與氣壓傳動》期末考試試卷(A)期末復(fù)習(xí)試卷含答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.液壓傳動中，系統(tǒng)的工作壓力取決于（）。A.泵的額定壓力B.溢流閥的調(diào)定壓力C.負(fù)載D.泵的輸出壓力答案：C2.齒輪泵泄漏的主要途徑是（）。A.齒頂圓與泵體內(nèi)孔間隙B.齒輪端面與端蓋間隙C.齒輪嚙合處間隙D.軸承間隙答案：B3.單桿活塞缸差動連接時(shí)，若輸入流量為q，活塞直徑為D，活塞桿直徑為d，則活塞的運(yùn)動速度為（）。A.4q/（πD2）B.4q/[π（D2-d2）]C.4q/（πd2）D.2q/（πD2）答案：B（差動連接時(shí)有效面積為π（D2-d2）/4，速度v=q/A=4q/[π（D2-d2）]）4.調(diào)速閥是由（）串聯(lián)組成的。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：B5.氣動系統(tǒng)中，用于降低壓縮空氣壓力并保持壓力穩(wěn)定的元件是（）。A.空氣過濾器B.減壓閥C.油霧器D.干燥器答案：B6.液壓泵的理論流量與（）無關(guān)。A.泵的排量B.泵的轉(zhuǎn)速C.泵的結(jié)構(gòu)尺寸D.工作壓力答案：D（理論流量僅與排量和轉(zhuǎn)速有關(guān)）7.液壓缸的運(yùn)動速度主要取決于（）。A.輸入流量B.工作壓力C.負(fù)載D.液壓缸的結(jié)構(gòu)答案：A8.下列液壓閥中，屬于壓力控制閥的是（）。A.節(jié)流閥B.調(diào)速閥C.順序閥D.換向閥答案：C9.氣壓傳動中，空氣壓縮機(jī)的作用是（）。A.儲存壓縮空氣B.凈化壓縮空氣C.產(chǎn)生壓縮空氣D.調(diào)節(jié)氣壓答案：C10.雙作用葉片泵的葉片在轉(zhuǎn)子槽中的安裝方向是（）。A.徑向B.前傾一定角度C.后傾一定角度D.任意方向答案：C（后傾可減小葉片與定子的磨損）11.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.過濾油液D.分離油液中的空氣和雜質(zhì)答案：C（過濾主要由過濾器完成）12.三位四通換向閥的中位機(jī)能中，能使液壓缸浮動的是（）。A.O型B.M型C.Y型D.H型答案：D（H型中位時(shí)進(jìn)、回油口相通，液壓缸兩腔通油箱，活塞浮動）13.氣動系統(tǒng)中，油霧器的作用是（）。A.過濾壓縮空氣中的雜質(zhì)B.降低壓縮空氣溫度C.向氣動元件提供潤滑油D.調(diào)節(jié)氣壓答案：C14.限壓式變量葉片泵的流量-壓力特性曲線中，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過拐點(diǎn)壓力后，泵的輸出流量（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小答案：B（壓力超過拐點(diǎn)后，泵的偏心量減小，排量降低）15.液壓馬達(dá)的容積效率是（）。A.理論流量與實(shí)際流量的比值B.實(shí)際流量與理論流量的比值C.理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際轉(zhuǎn)矩的比值D.實(shí)際轉(zhuǎn)矩與理論轉(zhuǎn)矩的比值答案：B（容積效率ηv=實(shí)際流量q實(shí)際/理論流量q理論）二、填空題（每空1分，共20分）1.液壓傳動的工作原理是基于（帕斯卡原理），利用液體的（壓力能）傳遞動力和運(yùn)動。2.齒輪泵按結(jié)構(gòu)可分為（外嚙合）和（內(nèi)嚙合）兩種，其中（外嚙合）齒輪泵應(yīng)用更廣泛。3.液壓缸的主要類型包括（活塞式）、（柱塞式）和（擺動式），其中（柱塞式）液壓缸只能單向運(yùn)動，需借助外力復(fù)位。4.方向控制閥分為（單向閥）和（換向閥）兩類，其中（換向閥）通過改變閥芯位置實(shí)現(xiàn)油路通斷或方向變換。5.氣壓傳動系統(tǒng)的組成包括（氣源裝置）、（執(zhí)行元件）、（控制元件）、（輔助元件）和（工作介質(zhì)）。6.液壓油的主要性能指標(biāo)有（粘度）、（粘溫特性）、（抗磨性）和（氧化穩(wěn)定性）等，其中（粘度）是選擇液壓油的主要依據(jù)。7.溢流閥在液壓系統(tǒng)中的主要作用是（定壓溢流）、（安全保護(hù)）和（遠(yuǎn)程調(diào)壓）。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.液壓泵的輸出壓力取決于泵的額定壓力。（×）（輸出壓力取決于負(fù)載）2.單桿活塞缸差動連接時(shí)，活塞的推力比非差動連接時(shí)大。（×）（差動連接時(shí)有效面積減小，推力減?。?.調(diào)速閥比節(jié)流閥的調(diào)速性能好，因?yàn)樗鼙３止?jié)流閥前后壓差基本不變。（√）4.氣動系統(tǒng)的工作壓力一般比液壓系統(tǒng)高。（×）（氣壓系統(tǒng)壓力通常為0.4-0.8MPa，液壓系統(tǒng)可達(dá)幾十MPa）5.葉片泵對油液的污染不敏感，而齒輪泵對油液污染較敏感。（×）（葉片泵對油液污染更敏感）6.液壓缸的緩沖裝置是為了防止活塞與缸蓋碰撞，減小沖擊。（√）7.順序閥必須通過泄油口單獨(dú)接回油箱。（√）（內(nèi)控外泄式順序閥需單獨(dú)泄油）8.空氣壓縮機(jī)的輸出壓力由減壓閥調(diào)節(jié)。（×）（空壓機(jī)輸出壓力由自身性能決定，減壓閥用于降低系統(tǒng)壓力）9.液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩，因?yàn)榇嬖跈C(jī)械損失。（√）（機(jī)械效率ηm=實(shí)際轉(zhuǎn)矩T實(shí)際/理論轉(zhuǎn)矩T理論<1）10.三位五通換向閥在氣動系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)氣缸的雙向運(yùn)動控制。（√）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述液壓傳動與氣壓傳動的主要優(yōu)缺點(diǎn)。答案：液壓傳動優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)、承載能力大、調(diào)速范圍寬、控制精度高；缺點(diǎn)：易泄漏、污染環(huán)境、對油液清潔度要求高、成本較高。氣壓傳動優(yōu)點(diǎn)：動作迅速、介質(zhì)來源廣（空氣）、無污染、維護(hù)簡單；缺點(diǎn)：工作壓力低、傳動平穩(wěn)性差、噪聲大、難以實(shí)現(xiàn)高精度控制。2.說明溢流閥、減壓閥和順序閥的區(qū)別。答案：（1）溢流閥：并聯(lián)在泵出口，調(diào)定系統(tǒng)壓力，多余油液溢回油箱，常態(tài)下閥口關(guān)閉，出口接油箱。（2）減壓閥：串聯(lián)在支路中，降低支路壓力并保持穩(wěn)定，常態(tài)下閥口開啟，出口接負(fù)載，泄油口需單獨(dú)接油箱。（3）順序閥：控制執(zhí)行元件的動作順序，常態(tài)下閥口關(guān)閉，出口接下一級元件，內(nèi)控式壓力來自進(jìn)口，外控式壓力來自外部油路，泄油口需單獨(dú)接油箱。3.齒輪泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象的原因是什么？如何消除困油現(xiàn)象？答案：原因：齒輪泵工作時(shí)，前一對輪齒尚未脫開嚙合，后一對輪齒已進(jìn)入嚙合，兩對輪齒同時(shí)嚙合的區(qū)域形成封閉容積，該容積隨齒輪旋轉(zhuǎn)先減小后增大，導(dǎo)致油液受擠壓（困油壓縮）或形成真空（困油膨脹），產(chǎn)生振動和噪聲。消除方法：在泵的前后端蓋上開卸荷槽，使封閉容積與吸油腔或壓油腔相通，避免容積變化引起的壓力沖擊。4.簡述液壓缸的排氣裝置作用及常見結(jié)構(gòu)形式。答案：作用：液壓系統(tǒng)中混入空氣會導(dǎo)致液壓缸運(yùn)動不平穩(wěn)、產(chǎn)生爬行或振動，排氣裝置用于排除缸內(nèi)空氣，保證運(yùn)動精度。常見結(jié)構(gòu)：（1）在液壓缸兩端最高處設(shè)置排氣塞（螺紋連接的小螺塞），排氣時(shí)松開螺塞，使空氣隨油液排出；（2）在缸蓋或活塞上設(shè)置排氣閥（如針閥），通過手動或自動方式排氣。5.氣壓傳動中為什么需要設(shè)置后冷卻器和干燥器？答案：后冷卻器：壓縮空氣溫度很高（可達(dá)140-170℃），直接進(jìn)入系統(tǒng)會加速元件老化，后冷卻器通過冷卻降低溫度（至40-50℃），使空氣中的水蒸氣和油蒸氣凝結(jié)成水滴和油滴，便于后續(xù)分離。干燥器：經(jīng)后冷卻器處理后，壓縮空氣中仍含有一定量的水蒸氣（露點(diǎn)溫度較高），干燥器通過吸附（如硅膠、分子篩）或冷凍方式進(jìn)一步降低露點(diǎn)溫度（至-40℃以下），防止元件內(nèi)部結(jié)露生銹，保證氣動系統(tǒng)可靠工作。五、分析計(jì)算題（共20分）1.（8分）某齒輪泵的模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z=12，齒寬b=20mm，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，容積效率ηv=0.9，求：（1）泵的理論流量q理論（L/min）；（2）泵的實(shí)際流量q實(shí)際（L/min）。（齒輪泵排量公式：V=2πm2zb）解：（1）理論排量V=2πm2zb=2×3.14×(2)2×12×20=2×3.14×4×12×20=6028.8mm3/r=6.0288cm3/r理論流量q理論=V×n=6.0288×1450=8741.76cm3/min=8.74L/min（2）實(shí)際流量q實(shí)際=q理論×ηv=8.74×0.9≈7.87L/min2.（6分）某雙桿活塞液壓缸，活塞直徑D=80mm，活塞桿直徑d=20mm，輸入流量q=25L/min，求活塞的運(yùn)動速度v（m/s）。解：雙桿活塞缸兩腔有效面積相等，A=π（D2-d2）/4=3.14×（802-202）/4=3.14×(6400-400)/4=3.14×6000/4=4710mm2=0.00471m2流量q=25L/min=25×10?3m3/60s≈4.167×10??m3/s速度v=q/A=4.167×10??/0.00471≈0.0885m/s3.（6分）如圖所示液壓回路（略，可描述為：定量泵+溢流閥+三位四通換向閥（O型中位）+單桿活塞缸+節(jié)流閥調(diào)速），分析活塞在“快進(jìn)”“工進(jìn)”“快退”時(shí)的油路走向及各閥的工作狀態(tài)。答案：（1）快進(jìn)：換向閥左位接入系統(tǒng)，泵輸出油經(jīng)換向閥左位→缸無桿腔；缸有桿腔油經(jīng)換向閥左位→油箱（差動連接時(shí)，有桿腔油經(jīng)換向閥左位→無桿腔，此處假設(shè)非差動）。溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)（系統(tǒng)壓力低），節(jié)流閥未起作用（油液直接通過）。（2）工進(jìn)：換向閥仍左位，泵輸出油經(jīng)節(jié)流閥→缸無桿腔（節(jié)流閥限制流量，系統(tǒng)壓力升高，溢流閥開啟溢流）；有桿腔油經(jīng)換向閥→油箱。此時(shí)節(jié)流閥控制進(jìn)入液壓缸的流量，實(shí)現(xiàn)慢速進(jìn)給。（3）快退：換向閥右位接入系統(tǒng)，泵輸出油經(jīng)換向閥右位→缸有桿腔；無桿腔油經(jīng)換向閥右位→油箱。此時(shí)液壓缸有效面積?。ㄓ袟U腔面積），流量不變時(shí)速度快。溢流閥仍開啟，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。六、綜合應(yīng)用題（共20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”的動作循環(huán)，液壓缸為單桿活塞缸，工進(jìn)時(shí)采用調(diào)速閥調(diào)速，系統(tǒng)需設(shè)置過載保護(hù)。要求：（1）繪制液壓系統(tǒng)原理圖（可用圖形符號表示）；（2）說明各元件的作用；（3）簡述各動作階段的油路走向。答案：（1）原理圖（文字描述）：定量泵→過濾器→溢流閥（并聯(lián)）→三位四通電磁換向閥（左、右、中位）→單桿活塞缸（無桿腔、有桿腔）；調(diào)速閥串聯(lián)在換向閥與無桿腔之間；單向閥并聯(lián)在調(diào)速閥兩端（快進(jìn)時(shí)短接調(diào)速閥）；油箱、壓力表等輔助元件。（2）元件作用：-定量泵：提供壓力油；-溢流閥：定壓溢流，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；-三位四通換向閥（Y型中位）：控制液壓缸換向；-調(diào)速閥：工進(jìn)時(shí)調(diào)節(jié)流量，保證速度穩(wěn)定；-單向閥：快進(jìn)時(shí)使油液繞過調(diào)速閥，實(shí)現(xiàn)大流量快速運(yùn)動；-過濾器：清潔油液，保護(hù)元件；-壓力表：監(jiān)測系統(tǒng)壓力。（3）動作階段油路走向：①快進(jìn)：換向閥左位通電，泵輸出油→換向閥左位→單向閥→缸無桿腔（調(diào)速閥被單向閥短接，油液直接進(jìn)入）；缸有桿腔油→換向閥左位→油箱。此時(shí)液壓缸差動連接（若有桿腔油