2025年液壓與氣壓傳動習(xí)題庫及參考答案一、液壓傳動基礎(chǔ)與流體力學(xué)1.（單選）在液壓系統(tǒng)中，若油液的動力粘度為0.05Pa·s、密度為850kg/m3，則其運動粘度為A.5.88×10??m2/s?B.4.25×10??m2/s?C.5.88×10??m2/s?D.4.25×10??m2/s答案：A解析：ν=μ/ρ=0.05/850=5.88×10??m2/s。2.（單選）某管路長20m、內(nèi)徑25mm，流量為120L/min，油液運動粘度4×10??m2/s，則流動狀態(tài)為A.層流?B.湍流?C.過渡流?D.無法判斷答案：A解析：Re=vd/ν=4Q/(πdν)=4×0.002/(π×0.025×4×10??)≈2546＜2300，層流。3.（填空）若系統(tǒng)工作壓力為14MPa，選用德國標(biāo)準(zhǔn)DIN3852的O形圈，其推薦溝槽寬度為____mm，壓縮率應(yīng)控制在____%。答案：2.4；15～20解析：查DIN38521表，14MPa對應(yīng)2.4mm槽寬，壓縮率15%～20%保證密封且擠出不超限。4.（判斷）在液壓沖擊計算中，若關(guān)閉閥門時間t＜2L/c，則壓力峰值與初始流速無關(guān)。答案：×解析：根據(jù)儒科夫斯基公式Δp=ρcΔv，峰值與Δv成正比。5.（簡答）說明“氣穴”與“氣蝕”的區(qū)別并給出防止措施。答案：氣穴是局部壓力低于空氣分離壓產(chǎn)生氣泡；氣蝕是氣泡潰滅產(chǎn)生微射流與局部高壓導(dǎo)致材料剝蝕。防止：降低泵吸油高度、加大管徑、降低油液黏度、增設(shè)增壓泵、采用抗氣蝕材料。6.（計算）如圖1所示，水平管路突然縮小，d?=40mm，d?=25mm，流量Q=200L/min，油液密度ρ=900kg/m3，忽略損失，求收縮截面處的壓力降。答案：由伯努利與連續(xù)性方程：v?=2.65m/s，v?=6.79m/s，Δp=ρ(v?2?v?2)/2=900×(6.792?2.652)/2=17.5kPa。7.（綜合）某液壓站油溫從30℃升至60℃，測得齒輪泵容積效率由92%降至84%，試分析原因并提出改進(jìn)方案。答案：溫升使油液黏度下降，泵內(nèi)泄漏量增加；改進(jìn)：選用高黏度指數(shù)油、提高加工精度減小端面間隙、增設(shè)溫控冷卻回路、采用浮動側(cè)板補償間隙。二、液壓泵與執(zhí)行元件1.（單選）斜盤式軸向柱塞泵若改變斜盤傾角由15°減至10°，其余不變，其理論流量將A.減少33%?B.減少50%?C.減少25%?D.減少10%答案：A解析：Q∝tanθ，tan15°=0.268，tan10°=0.176，降幅=(0.268?0.176)/0.268≈33%。2.（單選）雙作用葉片泵配油盤封油區(qū)夾角應(yīng)滿足A.α＞葉片間夾角?B.α＜葉片間夾角?C.α=葉片間夾角?D.與葉片數(shù)無關(guān)答案：A解析：防止高低壓串通，封油區(qū)必須覆蓋相鄰兩葉片間夾角。3.（填空）某液壓馬達(dá)排量V=80mL/r，進(jìn)口壓力16MPa，回油背壓0.5MPa，機(jī)械效率0.92，容積效率0.95，當(dāng)輸入流量為100L/min時，其輸出扭矩為____N·m，轉(zhuǎn)速為____r/min。答案：181.6；1187.5解析：Δp=15.5MPa，T=Δp·V·η_m/(2π)=15.5×10?×80×10??×0.92/(2π)=181.6N·m；n=Q·η_v/V=100×0.95/0.08=1187.5r/min。4.（判斷）齒輪泵的困油現(xiàn)象會隨著齒寬增加而減弱。答案：×解析：齒寬增加不改變封閉容積變化規(guī)律，困油不變，需卸荷槽解決。5.（簡答）為何柱塞泵常用銅靴與斜盤接觸，而不是鋼對鋼？答案：銅靴減摩、順應(yīng)性好，可形成油膜；銅屑對系統(tǒng)污染小，且銅軟，優(yōu)先磨損保護(hù)昂貴斜盤。6.（計算）某變量泵壓力切斷設(shè)定25MPa，全流量63L/min，泵驅(qū)動功率30kW，求切斷時泵的容積效率。答案：P_理論=Δp·Q=25×10?×63×10?3/60=26.25kW，η_v=P_理論/P_輸入=26.25/30=87.5%。7.（綜合）圖2所示為恒功率變量柱塞泵負(fù)載敏感系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)載壓力突降至5MPa時，泵擺角如何變化？繪出近似pQ曲線并說明節(jié)能機(jī)理。答案：負(fù)載敏感閥彈簧壓差設(shè)為1.5MPa，泵出口壓力需6.5MPa；負(fù)載突降，閥芯右移，泵擺角迅速減小至接近零，pQ曲線沿斜線下降，輸出流量僅滿足泄漏與閥控油量，減少溢流損失，實現(xiàn)按需供流節(jié)能。三、液壓控制閥與回路1.（單選）圖3中，溢流閥遙控口接回油箱，則閥的開啟壓力將A.接近零?B.不變?C.升高?D.由主彈簧決定答案：A解析：遙控口通油箱，上腔卸荷，閥口全開，系統(tǒng)卸壓。2.（單選）采用節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，若負(fù)載恒定，將節(jié)流口調(diào)小，則泵出口壓力A.升高?B.降低?C.不變?D.先升后降答案：A解析：節(jié)流口減小，節(jié)流壓差增大，泵出口壓力=節(jié)流壓差+負(fù)載壓力，故升高。3.（填空）圖4所示平衡回路，順序閥調(diào)定壓力應(yīng)比液壓缸最大負(fù)載壓力高_(dá)___%，以防止活塞自行下滑。答案：10～15解析：保證順序閥可靠開啟，提供背壓支撐重力。4.（判斷）電液伺服閥的零偏與零漂概念相同，均指輸入為零時的輸出。答案：×解析：零偏為靜態(tài)調(diào)零偏差，零漂為溫度或老化引起的時變漂移。5.（簡答）說明“先導(dǎo)式減壓閥主閥芯卡死”故障現(xiàn)象及診斷步驟。答案：現(xiàn)象：出口壓力等于進(jìn)口壓力，無法減壓。步驟：1.測口壓力；2.拆洗主閥芯；3.檢查阻尼孔堵塞；4.檢測先導(dǎo)錐閥密封；5.重新調(diào)壓并鎖定。6.（計算）圖5所示同步回路，兩缸面積A?=A?=50cm2，負(fù)載分別為F?=12kN，F(xiàn)?=8kN，分流閥流量增益K=20L/(min·MPa)，求同步誤差百分?jǐn)?shù)。答案：Δp?=F?/A=2.4MPa，Δp?=1.6MPa，ΔQ=K(Δp??Δp?)=20×0.8=16L/min，平均流量Q=40L/min，誤差=16/40=40%。7.（綜合）設(shè)計一個“快進(jìn)—工進(jìn)—快退—停止”自動循環(huán)回路，要求快進(jìn)差動連接，工進(jìn)由調(diào)速閥回油節(jié)流，任意位置可緊急卸荷，繪液壓原理圖并說明電磁鐵動作表。答案：原理圖略。元件：雙泵、三位五通電液換向閥O型、行程閥、調(diào)速閥、液控單向閥、溢流閥、電磁溢流。動作表：1.快進(jìn)—1YA+，2YA?，泵合流，差動；2.工進(jìn)—擋塊壓下行程閥，切斷差動，回油經(jīng)調(diào)速閥；3.快退—1YA?，2YA+，泵合流；4.停止—1YA、2YA?，電磁溢流卸荷。緊急：按下3YA，電磁溢流全開，系統(tǒng)卸壓。四、氣壓傳動基礎(chǔ)與元件1.（單選）在相同容積與供氣壓力下，將氣缸改為串聯(lián)雙行程，其理論推力A.增大一倍?B.不變?C.減小?D.與桿徑有關(guān)答案：B解析：理論推力F=pA，串聯(lián)不改變有效活塞面積，僅增加行程。2.（單選）氣動三聯(lián)件安裝順序從氣源到系統(tǒng)應(yīng)為A.過濾器減壓閥油霧器?B.減壓閥過濾器油霧器?C.油霧器過濾器減壓閥?D.任意答案：A解析：先過濾，再穩(wěn)壓，最后潤滑。3.（填空）某氣缸缸徑100mm，桿徑20mm，行程500mm，供氣壓力0.6MPa，負(fù)載率取0.5，則活塞桿伸出時的可用推力為____N，若要求單程耗時0.5s，不計負(fù)載，所需最小有效截面積S=____mm2的閥。答案：2120.6；1570解析：F=0.5×p×πD2/4=0.5×0.6×10?×π×0.12/4=2120.6N；自由空氣耗量q=πD2s/(4t)=π×0.12×0.5/(4×0.5)=0.00785m3/s，S=q√(ρ/p)=0.00785√(1.2/0.6×10?)=1570mm2。4.（判斷）在氣動回路中，快速排氣閥裝在氣缸排氣口可縮短回程時間，但會降低氣缸定位精度。答案：√解析：快速排氣加快動作，但缺少背壓緩沖，定位沖擊大。5.（簡答）說明“氣動系統(tǒng)露點”定義及其對精密元件的影響。答案：露點是在一定壓力下氣體冷卻至水蒸氣飽和出現(xiàn)冷凝的溫度。露點高，易冷凝，導(dǎo)致元件銹蝕、潤滑失效、冰堵，精密閥芯卡滯。6.（計算）圖6所示，氣罐容積50L，初始表壓0MPa，經(jīng)有效截面積30mm2的電磁閥充至0.7MPa（絕對），氣源絕對壓力0.9MPa，溫度20℃，求充氣時間。答案：采用絕熱充氣t=5.22×10?3×V/S×√(273/T)×[(p?/p?)^0.285?1]=5.22×10?3×50/30×√(273/293)×[(1.7/0.9)^0.285?1]=2.15s。7.（綜合）設(shè)計一臺包裝機(jī)用氣動機(jī)械手，要求抓取重量5kg，水平移動400mm，節(jié)拍2s，設(shè)計氣缸直徑、緩沖方式、節(jié)能措施，并繪回路圖。答案：取μ=0.2，加速a=2m/s2，F(xiàn)=m(gμ+a)=5×(9.8×0.2+2)=19.8N，p=0.5MPa，A=F/p=396mm2，缸徑≥22.4mm，選25mm。緩沖：末端加可調(diào)緩沖+外部橡膠。節(jié)能：采用雙壓回路，回程低壓0.2MPa；真空發(fā)生器配真空吸盤，減少夾緊缸尺寸；末端安裝快速排氣閥；系統(tǒng)加裝儲氣罐與壓力開關(guān)，空壓機(jī)間歇運行。五、系統(tǒng)設(shè)計與故障診斷1.（單選）圖7所示液壓電梯系統(tǒng)，若安全閥設(shè)定壓力下調(diào)10%，則轎廂滿載下沉速度將A.增大?B.減小?C.不變?D.為零答案：A解析：安全閥開啟壓力降低，系統(tǒng)最大背壓減小，下沉速度v=Q/A增大。2.（單選）在氣壓系統(tǒng)中，導(dǎo)致氣缸“爬行”最主要的原因是A.氣壓過高?B.潤滑過度?C.低速摩擦跳躍?D.管徑過大答案：C解析：低速下靜動摩擦系數(shù)差引發(fā)跳躍式運動。3.（填空）液壓系統(tǒng)清潔度代號ISO440619/16/13，每毫升油液≥4μm顆粒數(shù)不超過____，≥6μm不超過____，≥14μm不超過____。答案：25000；3200；80解析：查ISO44061999代碼表。4.（判斷）采用熱交換器計算時，若油側(cè)傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于水側(cè)，則總傳熱系數(shù)K近似等于水側(cè)傳熱系數(shù)。答案：√解析：串聯(lián)熱阻，小者主導(dǎo)。5.（簡答）列出“液壓泵噪聲異常高頻嘯叫”三種可能原因并給出排查流程。答案：1.吸空—查油位、濾堵、油溫；2.氣穴—查泵速、油液黏度、進(jìn)口阻力；3.軸承或配油盤磨損—拆檢聽音、測殼體振動頻譜，更換軸承或研磨配油盤。6.（計算）某液壓系統(tǒng)總?cè)莘e300L，油液比熱2.1kJ/(kg·℃)，密度900kg/m3，系統(tǒng)發(fā)熱功率3kW，要求溫升不超過35℃，采用20℃冷卻水，流量30L/min，求所需熱交換面積，已知總傳熱系數(shù)K=300W/(m2·℃)。答案：Q=3kW，ΔT_m=(35?0)/ln[(55?20)/(20?20)]→對數(shù)平均溫差需修正，取逆流ΔT_m=25℃，A=Q/(KΔT_m)=3000/(300×25)=0.4m2。7.（綜合）圖8所示為200t四柱液壓機(jī)系統(tǒng)，出現(xiàn)“滑塊快下速