《液壓與氣壓傳動》模擬考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.液壓傳動的工作原理基于（）。A.牛頓定律B.帕斯卡原理C.能量守恒定律D.胡克定律2.以下液壓泵中，屬于變量泵的是（）。A.齒輪泵B.單作用葉片泵C.雙作用葉片泵D.軸向柱塞泵3.液壓系統(tǒng)中，液壓缸屬于（）。A.動力元件B.執(zhí)行元件C.控制元件D.輔助元件4.三位四通換向閥的“O”型中位機(jī)能特點(diǎn)是（）。A.液壓缸浮動，泵卸荷B.液壓缸閉鎖，泵不卸荷C.液壓缸浮動，泵不卸荷D.液壓缸閉鎖，泵卸荷5.液壓油的粘度隨溫度升高而（）。A.增大B.減小C.不變D.先增后減6.氣壓傳動系統(tǒng)中，氣動三聯(lián)件的順序是（）。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.過濾器-油霧器-減壓閥7.容積調(diào)速回路中，通過改變（）實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。A.流量閥開口B.泵或馬達(dá)排量C.系統(tǒng)壓力D.液壓缸有效面積8.齒輪泵的困油現(xiàn)象主要是由于（）引起的。A.齒輪嚙合重疊系數(shù)大于1B.齒輪模數(shù)不一致C.油液可壓縮性D.吸油腔與壓油腔未完全隔離9.溢流閥在定量泵節(jié)流調(diào)速回路中主要起（）作用。A.安全保護(hù)B.穩(wěn)壓溢流C.減壓D.背壓10.氣動系統(tǒng)中，消聲器的主要作用是（）。A.過濾雜質(zhì)B.降低排氣噪聲C.調(diào)節(jié)壓力D.存儲壓縮空氣二、填空題（每空1分，共20分）1.液壓傳動系統(tǒng)由動力元件、（）、（）、輔助元件和工作介質(zhì)組成。2.液壓油的粘度表示方法有（）和（），常用單位為（）或（）。3.齒輪泵的排量計(jì)算公式為（），其中z為齒數(shù)，m為模數(shù)，b為齒寬。4.液壓缸的推力計(jì)算公式為（），速度計(jì)算公式為（），其中F為推力，p為壓力，A為有效面積，q為流量。5.壓力閥的共同工作原理是（）與（）相平衡來控制油液壓力。6.氣壓傳動中，空氣壓縮機(jī)的作用是（），后冷卻器的作用是（）。7.容積調(diào)速回路按變量元件不同可分為（）、（）和（）三種形式。8.液壓系統(tǒng)的故障診斷方法包括（）、（）和儀器檢測法。三、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)。2.說明齒輪泵困油現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及解決措施。3.比較節(jié)流調(diào)速回路與容積調(diào)速回路的特點(diǎn)（從效率、調(diào)速范圍、適用場景三方面）。4.畫出直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理圖，并簡述其工作原理。5.氣動系統(tǒng)中，為什么需要設(shè)置氣動三聯(lián)件？各元件的作用是什么？四、分析計(jì)算題（共20分）1.（8分）某齒輪泵的齒數(shù)z=12，模數(shù)m=3mm，齒寬b=25mm，轉(zhuǎn)速n=1500r/min，容積效率ηv=0.9。求：（1）泵的理論排量Vt；（2）泵的實(shí)際輸出流量q；（3）若系統(tǒng)工作壓力p=8MPa，求泵的輸入功率Pi（機(jī)械效率ηm=0.9，總效率η=ηv×ηm）。2.（12分）如圖1所示（注：此處為文字描述：液壓缸無桿腔面積A1=50cm2，有桿腔面積A2=25cm2，負(fù)載F1=40kN（工進(jìn)時(shí)），F(xiàn)2=5kN（快進(jìn)時(shí)），系統(tǒng)流量q=25L/min，溢流閥調(diào)定壓力pY=6MPa，節(jié)流閥壓差Δp=0.5MPa）。（1）計(jì)算工進(jìn)時(shí)液壓缸的工作壓力p1；（2）判斷溢流閥是否開啟（需說明理由）；（3）計(jì)算工進(jìn)速度v1和快進(jìn)速度v2；（4）若快進(jìn)時(shí)液壓缸速度需提高至v2’=0.15m/s，應(yīng)如何調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)？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”的動作循環(huán)（工進(jìn)由節(jié)流閥調(diào)速，快進(jìn)和快退采用差動連接）。要求：（1）畫出系統(tǒng)原理圖（用職能符號表示元件）；（2）說明各階段油液流動路徑及換向閥的工作位置；（3）指出系統(tǒng)中需要設(shè)置的關(guān)鍵元件（至少4種）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.D3.B4.B5.B6.A7.B8.A9.B10.B二、填空題1.執(zhí)行元件；控制元件2.絕對粘度；相對粘度；Pa·s；mm2/s（或cSt）3.Vt=2πzm2b（或近似Vt=πzm2b×2，具體以教材定義為準(zhǔn)）4.F=pA；v=q/A5.液壓力；彈簧力6.將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力能；冷卻壓縮空氣，使水蒸氣凝結(jié)7.變量泵-定量馬達(dá)；定量泵-變量馬達(dá)；變量泵-變量馬達(dá)8.感官診斷法；邏輯分析法三、簡答題1.液壓傳動優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)、承載能力大、調(diào)速范圍寬、易實(shí)現(xiàn)自動化；缺點(diǎn)：油液泄漏污染環(huán)境、溫度影響大、維護(hù)要求高。氣壓傳動優(yōu)點(diǎn)：介質(zhì)清潔、成本低、防火防爆、響應(yīng)快；缺點(diǎn)：傳動剛度低、噪聲大、工作壓力低（一般0.5-0.8MPa）。2.困油現(xiàn)象原因：齒輪泵嚙合時(shí)，兩對輪齒同時(shí)嚙合的重疊系數(shù)ε>1，導(dǎo)致部分油液被困在兩對輪齒與泵體形成的封閉腔內(nèi)，封閉腔容積先減小后增大，引起壓力沖擊和空穴。解決措施：在泵體上開卸荷槽，使封閉腔與吸油腔或壓油腔連通，釋放被困油液。3.節(jié)流調(diào)速回路：效率低（能量損失大）、調(diào)速范圍寬（受流量閥限制）、適用于小功率、低速平穩(wěn)系統(tǒng)；容積調(diào)速回路：效率高（無溢流損失）、調(diào)速范圍中等（受變量元件限制）、適用于大功率、調(diào)速范圍要求較高的系統(tǒng)。4.直動式溢流閥結(jié)構(gòu)：閥體、閥芯（錐閥或球閥）、彈簧、調(diào)節(jié)手輪。工作原理：系統(tǒng)壓力p作用于閥芯下端，當(dāng)p×A（A為閥芯面積）>彈簧力時(shí)，閥芯上移，油液經(jīng)溢流口回油箱，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定；壓力降低時(shí)，彈簧推閥芯關(guān)閉，停止溢流。5.氣動三聯(lián)件是氣源處理的核心元件，用于保證壓縮空氣的清潔、壓力穩(wěn)定和潤滑。過濾器：去除壓縮空氣中的水分、雜質(zhì)；減壓閥：將氣源壓力調(diào)節(jié)到系統(tǒng)所需的穩(wěn)定壓力；油霧器：向氣動元件提供潤滑油霧，減少磨損。四、分析計(jì)算題1.（1）理論排量Vt=πzm2b=3.14×12×32×25=8478mm3/r=8.478cm3/r（注：部分教材公式為Vt=2πzm2b，結(jié)果為16.956cm3/r，需根據(jù)具體定義調(diào)整）；（2）理論流量qt=Vt×n=8.478×1500=12717cm3/min=12.717L/min，實(shí)際流量q=qt×ηv=12.717×0.9≈11.45L/min；（3）輸出功率Po=p×q/60=8×103×11.45×10?3/60≈1.53kW，輸入功率Pi=Po/η=1.53/(0.9×0.9)≈1.89kW。2.（1）工進(jìn)時(shí)負(fù)載F1=40kN，無桿腔壓力p1=F1/A1=40×103/(50×10??)=8MPa；（2）溢流閥調(diào)定壓力pY=6MPa，而p1=8MPa>pY，故溢流閥開啟（系統(tǒng)壓力由負(fù)載決定，當(dāng)負(fù)載壓力超過溢流閥調(diào)定值時(shí)，溢流閥溢流限壓）；（3）工進(jìn)速度v1=q/(A1×10?)=25×103/(50×10?)=0.05m/s；快進(jìn)時(shí)為差動連接，有效面積A=A1-A2=25cm2，速度v2=q/(A×10?)=25×103/(25×10?)=0.1m/s；（4）v2’=0.15m/s=15cm/s，需流量q’=v2’×A×10?=15×25×10?=37500cm3/min=37.5L/min，可增大泵的輸出流量或減小有桿腔面積（如更換液壓缸）。五、綜合應(yīng)用題（1）系統(tǒng)原理圖（文字描述）：包含定量泵、溢流閥、三位四通換向閥（中位O型）、二位二通換向閥（用于差動連接）、節(jié)流閥、液壓缸、油箱等。（2）動作階段：-快進(jìn)：換向閥左位，泵油經(jīng)換向閥左位→液壓缸無桿腔，有桿腔油經(jīng)二位二通閥→無桿腔（差動連接），回油少，速度快；-工進(jìn)：關(guān)閉二位