(2025年)液壓與氣壓傳動(dòng)期末考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某液壓系統(tǒng)中，液壓油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為46mm2/s，100℃時(shí)為11mm2/s，其粘度指數(shù)（VI）約為（）。A.95B.105C.115D.125答案：B2.以下液壓元件中，屬于執(zhí)行元件的是（）。A.葉片泵B.液壓缸C.溢流閥D.過濾器答案：B3.軸向柱塞泵通過改變（）來調(diào)節(jié)排量。A.斜盤傾角B.定子偏心距C.配流盤角度D.葉片長(zhǎng)度答案：A4.三位四通電磁換向閥的中位機(jī)能為“O”型時(shí)，其油口連接方式為（）。A.P、T通，A、B閉B.P閉，A、B、T通C.P、A、B、T全閉D.P、A通，B、T通答案：C5.與減壓閥相比，溢流閥的主要區(qū)別在于（）。A.溢流閥進(jìn)口壓力恒定，減壓閥出口壓力恒定B.溢流閥用于降壓，減壓閥用于穩(wěn)壓C.溢流閥串聯(lián)在油路中，減壓閥并聯(lián)在油路中D.溢流閥正常工作時(shí)閥口全開，減壓閥閥口常閉答案：A6.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.減壓閥→過濾器→油霧器B.過濾器→減壓閥→油霧器C.油霧器→減壓閥→過濾器D.過濾器→油霧器→減壓閥答案：B7.某液壓缸內(nèi)徑D=100mm，活塞桿直徑d=60mm，輸入流量q=40L/min，無桿腔進(jìn)油時(shí)的活塞運(yùn)動(dòng)速度為（）m/s（π取3.14）。A.0.085B.0.106C.0.133D.0.170答案：B8.液壓系統(tǒng)中，背壓閥的主要作用是（）。A.提高系統(tǒng)壓力B.防止油液倒流C.增加回油阻力，提高執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性D.調(diào)節(jié)流量答案：C9.氣動(dòng)系統(tǒng)中，消聲器的主要作用是（）。A.降低排氣噪聲B.過濾壓縮空氣中的雜質(zhì)C.調(diào)節(jié)氣體壓力D.儲(chǔ)存壓縮空氣答案：A10.以下關(guān)于容積調(diào)速回路的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.變量泵-定量馬達(dá)回路的調(diào)速范圍較大B.定量泵-變量馬達(dá)回路的低速穩(wěn)定性較差C.變量泵-變量馬達(dá)回路可實(shí)現(xiàn)寬范圍調(diào)速D.容積調(diào)速回路效率低于節(jié)流調(diào)速回路答案：D二、填空題（每空1分，共20分）1.液壓傳動(dòng)的工作原理是基于__________定律，其傳遞的是__________和__________。答案：帕斯卡；壓力能；運(yùn)動(dòng)2.液壓泵的主要性能參數(shù)包括__________、__________、__________和總效率。答案：排量；理論流量；額定壓力3.液壓缸的緩沖裝置是為了防止__________時(shí)產(chǎn)生的__________和噪聲。答案：活塞到達(dá)行程終點(diǎn)；沖擊4.氣壓傳動(dòng)中，壓縮空氣的干燥處理通常采用__________和__________兩種方式。答案：冷凍干燥；吸附干燥5.調(diào)速閥由__________和__________串聯(lián)組成，其核心作用是保證__________穩(wěn)定。答案：定差減壓閥；節(jié)流閥；流量6.液壓系統(tǒng)的污染控制主要通過__________、__________和定期更換油液實(shí)現(xiàn)。答案：過濾；密封7.氣動(dòng)馬達(dá)與液壓馬達(dá)相比，其特點(diǎn)是__________、__________，但輸出功率較小。答案：動(dòng)作迅速；維護(hù)簡(jiǎn)單8.三位換向閥的“M”型中位機(jī)能可使液壓泵__________，液壓缸__________。答案：卸荷；鎖緊三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述液壓油的主要性能要求，并說明粘度選擇的基本原則。答案：液壓油的主要性能要求包括：適宜的粘度和良好的粘溫特性；良好的潤(rùn)滑性和抗磨性；抗氧化性和熱穩(wěn)定性；抗乳化性和抗泡沫性；對(duì)金屬和密封材料的相容性。粘度選擇的基本原則：高溫、高壓、低速工況選高粘度油；低溫、低壓、高速工況選低粘度油；需兼顧泵的類型（如葉片泵對(duì)粘度要求較嚴(yán)格）。2.比較齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。答案：齒輪泵：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、自吸性好，但流量脈動(dòng)大、噪聲高，適用于低壓系統(tǒng)（如工程機(jī)械輔助油路）。葉片泵：流量均勻、噪聲低、壓力中等，但對(duì)油液污染敏感，適用于中壓系統(tǒng)（如機(jī)床液壓系統(tǒng)）。柱塞泵：壓力高、效率高、流量可調(diào)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，適用于高壓、大流量或需變量的系統(tǒng)（如注塑機(jī)、礦山機(jī)械）。3.說明溢流閥在液壓系統(tǒng)中的三種典型應(yīng)用。答案：（1）溢流穩(wěn)壓：在定量泵節(jié)流調(diào)速回路中，溢流閥保持系統(tǒng)壓力恒定；（2）安全保護(hù)：作為安全閥，系統(tǒng)過載時(shí)溢流，防止超壓；（3）遠(yuǎn)程調(diào)壓：通過遙控口連接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)；（4）卸荷作用：配合電磁換向閥，使泵在中位時(shí)通過溢流閥卸荷（任選三種）。4.氣動(dòng)系統(tǒng)中為什么需要設(shè)置后冷卻器？簡(jiǎn)述其工作原理。答案：壓縮空氣在空壓機(jī)中被壓縮時(shí)溫度升高，含濕量增大（溫度越高，空氣飽和含水量越大）。后冷卻器的作用是將壓縮空氣冷卻至40~50℃，使其中的水蒸氣和油蒸氣凝結(jié)為液體，便于后續(xù)分離器和干燥器去除水分和油分。工作原理：通過水冷或風(fēng)冷降低壓縮空氣溫度，利用熱交換原理實(shí)現(xiàn)降溫。5.分析節(jié)流調(diào)速回路中，采用調(diào)速閥代替節(jié)流閥的必要性。答案：節(jié)流閥的流量受負(fù)載變化影響（負(fù)載變化導(dǎo)致節(jié)流口前后壓差變化，流量q=KΔp^m），當(dāng)m=0.5時(shí)，Δp變化會(huì)引起流量波動(dòng)，導(dǎo)致執(zhí)行元件速度不穩(wěn)定。調(diào)速閥通過定差減壓閥保持節(jié)流閥前后壓差Δp恒定（Δp=彈簧力/閥面積），從而使流量?jī)H與節(jié)流口面積有關(guān)，不受負(fù)載影響，提高了速度穩(wěn)定性，因此在對(duì)速度穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合需用調(diào)速閥。四、分析計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某軸向柱塞泵的排量V=100mL/r，額定轉(zhuǎn)速n=1500r/min，容積效率ηv=0.92，總效率η=0.85。求：（1）泵的理論流量q_t；（2）泵的實(shí)際輸出流量q；（3）驅(qū)動(dòng)泵所需的輸入功率P_i（系統(tǒng)工作壓力p=20MPa）。解：（1）理論流量q_t=V×n=100mL/r×1500r/min=150000mL/min=150L/min=2.5×10?3m3/s；（2）實(shí)際流量q=q_t×ηv=150L/min×0.92=138L/min；（3）輸出功率P_o=p×q/60=20MPa×138L/min/60=20×10?Pa×(138×10?3m3/min)/60=20×10?×(138×10?3)/60/60≈7.67kW；輸入功率P_i=P_o/η=7.67kW/0.85≈9.02kW。答案：（1）150L/min；（2）138L/min；（3）約9.02kW。2.如圖所示（注：此處假設(shè)系統(tǒng)為雙作用液壓缸驅(qū)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，包含變量泵、換向閥、調(diào)速閥、溢流閥），液壓缸無桿腔面積A1=100cm2，有桿腔面積A2=60cm2，負(fù)載F=30kN（工進(jìn)時(shí)），快進(jìn)時(shí)負(fù)載可忽略，系統(tǒng)最大工作壓力由溢流閥調(diào)定為5MPa?？爝M(jìn)時(shí)泵輸出流量q1=40L/min，工進(jìn)時(shí)泵流量自動(dòng)減小，調(diào)速閥調(diào)定流量q2=2L/min。求：（1）工進(jìn)時(shí)液壓缸的工作壓力p1；（2）快進(jìn)時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度v1；（3）工進(jìn)時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度v2。解：（1）工進(jìn)時(shí)，液壓缸無桿腔壓力p1=F/A1=30×103N/(100×10??m2)=3×10?Pa=3MPa（小于溢流閥調(diào)定壓力5MPa，系統(tǒng)壓力由負(fù)載決定）；（2）快進(jìn)時(shí)無桿腔進(jìn)油，速度v1=q1/A1=40×103cm3/min/(100cm2)=400cm/min=0.0667m/s；（3）工進(jìn)時(shí)流量由調(diào)速閥決定，v2=q2/A1=2×103cm3/min/100cm2=20cm/min=0.00333m/s。答案：（1）3MPa；（2）約0.0667m/s；（3）約0.00333m/s。五、綜合應(yīng)用題（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(dòng)作循環(huán)（液壓缸水平安裝），并滿足以下要求：（1）快進(jìn)和快退速度相等；（2）工進(jìn)速度可調(diào)且穩(wěn)定；（3）系統(tǒng)壓力不超過6MPa；（4）停止時(shí)液壓缸鎖緊。需畫出液壓系統(tǒng)原理圖（可用圖形符號(hào)），并說明各元件的作用及動(dòng)作順序。答案：系統(tǒng)原理圖（簡(jiǎn)述）：包含變量泵（或定量泵+溢流閥）、三位四通電磁換向閥（中位機(jī)能H型或Y型）、調(diào)速閥、單向閥、液壓缸、溢流閥、油箱等。元件作用：-變量泵：提供動(dòng)力，快進(jìn)時(shí)輸出大流量，工進(jìn)時(shí)自動(dòng)減小流量；-三位四通換向閥（電磁鐵1YA、2YA控制）：控制油液流向，實(shí)現(xiàn)液壓缸換向；-調(diào)速閥：串聯(lián)在工進(jìn)油路中，調(diào)節(jié)工進(jìn)速度并保持穩(wěn)定；-單向閥：與調(diào)速閥并聯(lián)，快進(jìn)時(shí)油液經(jīng)單向閥bypass調(diào)速閥，減少壓力損失；-溢流閥：設(shè)定系統(tǒng)最大壓力（6MPa），起安全保護(hù)作用；-液壓缸：執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。動(dòng)作順序：1.快進(jìn)（1YA+，2YA-）：泵輸出大流量→換向閥左位→油經(jīng)單向閥→無桿腔（A腔），有桿腔（B腔）油→換向閥→油箱。因無桿腔面積A1>有桿腔面積A2，活塞快速向右運(yùn)動(dòng)（v快進(jìn)=q泵/A1）。2.工進(jìn)（1YA+，2YA-，泵流量減?。罕昧髁拷抵琳{(diào)速閥設(shè)定值→油經(jīng)調(diào)速閥→無桿腔，有桿腔油回油箱。調(diào)速閥保證流量穩(wěn)定，活塞低速向右運(yùn)動(dòng)（v工進(jìn)=q調(diào)速閥/A1）。3.快退（1YA-，2YA+）：泵輸出大流