《液壓與氣壓傳動》期末考試試題(附標準答案)一、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），其傳遞的是（壓力能）；氣壓傳動則以（壓縮空氣）為工作介質(zhì)，傳遞（機械能）。2.齒輪泵的困油現(xiàn)象是由于（齒輪重疊系數(shù)大于1）導(dǎo)致的，解決措施是（在泵體上開卸荷槽）；葉片泵按結(jié)構(gòu)分為（單作用）和（雙作用）兩類，其中（雙作用）葉片泵輸出流量均勻。3.溢流閥在液壓系統(tǒng)中的主要作用是（穩(wěn)壓）、（限壓）和（卸荷）；調(diào)速閥由（定差減壓閥）和（節(jié)流閥）串聯(lián)組成，其核心功能是（保持節(jié)流口前后壓差恒定）。4.液壓缸的運動速度由（輸入流量）決定，輸出推力由（工作壓力）決定；氣壓缸的緩沖裝置通常采用（氣緩沖）或（液壓緩沖）結(jié)構(gòu)。5.氣壓傳動系統(tǒng)的氣源裝置主要包括（空氣壓縮機）、（后冷卻器）、（儲氣罐）和（干燥器）；液壓系統(tǒng)中常用的過濾器按過濾精度分為（粗濾）、（普通）、（精濾）和（特精濾）四級。6.液壓油的粘度隨溫度升高而（降低），隨壓力增大而（升高）；氣動三聯(lián)件是指（分水濾氣器）、（減壓閥）和（油霧器）。二、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種泵屬于容積式泵？（）A.離心泵B.漩渦泵C.齒輪泵D.軸流泵答案：C2.單桿活塞液壓缸差動連接時，活塞的運動速度（）。A.v=2Q/(πD2)B.v=2Q/[π(D2-d2)]C.v=Q/[π(D2-d2)/4]D.v=4Q/[π(D2-d2)]答案：D（差動連接時有效面積為π(D2-d2)/4，速度v=Q/A=4Q/[π(D2-d2)]）3.先導(dǎo)式溢流閥的主閥彈簧比先導(dǎo)閥彈簧（）。A.硬B.軟C.一樣D.無關(guān)答案：B（主閥彈簧僅用于復(fù)位，先導(dǎo)閥彈簧控制壓力）4.氣壓傳動系統(tǒng)中，消聲器的作用是（）。A.降低排氣噪聲B.過濾壓縮空氣C.調(diào)節(jié)壓力D.儲存能量答案：A5.變量葉片泵通過改變（）來調(diào)節(jié)流量。A.定子和轉(zhuǎn)子的偏心距B.葉片長度C.轉(zhuǎn)速D.工作腔容積答案：A6.以下哪項不是液壓系統(tǒng)的污染來源？（）A.系統(tǒng)制造殘留B.密封件磨損C.空氣中的水分D.油液氧化生成的膠質(zhì)答案：C（空氣中的水分主要影響氣動系統(tǒng)）7.三位四通換向閥的“O”型中位機能特點是（）。A.各油口全封閉B.泵卸荷C.液壓缸浮動D.執(zhí)行元件鎖緊答案：D（O型中位時進回油口封閉，液壓缸兩腔閉鎖）8.氣動系統(tǒng)中，減壓閥的出口壓力（）。A.大于進口壓力B.小于進口壓力C.等于進口壓力D.與進口壓力無關(guān)答案：B9.液壓泵的理論流量與（）無關(guān)。A.排量B.轉(zhuǎn)速C.容積效率D.結(jié)構(gòu)形式答案：C（理論流量=排量×轉(zhuǎn)速）10.以下哪種閥不能用于流量控制？（）A.節(jié)流閥B.調(diào)速閥C.順序閥D.分流集流閥答案：C（順序閥用于壓力控制）三、判斷題（每題1分，共10分）1.液壓傳動能實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速。（√）2.齒輪泵的吸油腔是齒間容積增大的區(qū)域。（√）3.氣壓傳動的傳動效率高于液壓傳動。（×，氣壓傳動因壓縮性效率更低）4.液壓缸的密封主要是防止內(nèi)泄漏，外泄漏不影響系統(tǒng)性能。（×，外泄漏會污染環(huán)境并導(dǎo)致油液損失）5.先導(dǎo)式溢流閥主閥動作滯后于先導(dǎo)閥。（√）6.空氣壓縮機的輸出壓力越高越好。（×，需根據(jù)系統(tǒng)需求選擇，過高會增加能耗）7.雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子與定子同心安裝。（√）8.液壓油的牌號通常以40℃時的運動粘度中心值表示。（√）9.氣壓系統(tǒng)中，油霧器必須安裝在減壓閥之前。（×，應(yīng)安裝在減壓閥之后，確保霧化油進入系統(tǒng)）10.容積調(diào)速回路通過改變泵或馬達的排量實現(xiàn)調(diào)速。（√）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述外嚙合齒輪泵的工作原理，并說明其結(jié)構(gòu)特點。答案：外嚙合齒輪泵由兩個齒數(shù)相同的齒輪、泵體和前后端蓋組成。當齒輪旋轉(zhuǎn)時，吸油腔（右側(cè)）因輪齒脫開嚙合，容積增大形成真空，油液被吸入；壓油腔（左側(cè)）因輪齒進入嚙合，容積減小，油液被壓出。結(jié)構(gòu)特點：①無配流盤，靠端蓋密封；②存在困油現(xiàn)象（重疊系數(shù)ε>1）；③徑向力不平衡；④結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但流量脈動大。2.比較液壓傳動與氣壓傳動的優(yōu)缺點（各列舉3點）。答案：液壓傳動優(yōu)點：①傳動平穩(wěn)，負載剛度大；②功率密度高；③調(diào)速范圍寬。缺點：①油液易污染，維護要求高；②溫度影響大；③存在泄漏，效率較低。氣壓傳動優(yōu)點：①介質(zhì)來源廣，成本低；②動作反應(yīng)快；③適應(yīng)惡劣環(huán)境（防爆、耐高溫）。缺點：①傳動剛度低；②噪聲大；③需處理壓縮空氣的凈化和干燥。3.說明電液換向閥的組成及工作原理。答案：電液換向閥由電磁換向閥（先導(dǎo)閥）和液動換向閥（主閥）組成。電磁換向閥通過電磁鐵通電產(chǎn)生的電磁力推動閥芯移動，控制主閥的控制油液流向；液動換向閥利用先導(dǎo)閥提供的壓力油推動主閥芯移動，實現(xiàn)主油路的換向。特點：適用于大流量系統(tǒng)，換向平穩(wěn)，沖擊力小。4.簡述液壓缸活塞密封的常用方法及適用場合。答案：①O型密封圈：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適用于中低壓、往復(fù)運動場合；②Y型密封圈：密封性好，能自動補償磨損，適用于高壓、高速場合；③V型密封圈：由多片密封環(huán)組成，承壓能力高，適用于高壓、大行程液壓缸；④組合密封（如斯特封）：綜合了低摩擦和高密封性，適用于高精度、長壽命要求的系統(tǒng)。5.氣壓傳動系統(tǒng)中為什么需要設(shè)置后冷卻器和干燥器？答案：后冷卻器用于將空氣壓縮機排出的高溫壓縮空氣（120-180℃）冷卻至40-50℃，使其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；干燥器用于進一步去除壓縮空氣中的水分（露點溫度降至-40℃以下），防止水分在氣動元件內(nèi)凝結(jié)，避免銹蝕、堵塞和元件失效，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。五、分析計算題（共15分）某液壓系統(tǒng)采用限壓式變量葉片泵供油，液壓缸參數(shù)：缸徑D=100mm，活塞桿直徑d=60mm，快進時液壓缸差動連接，泵輸出流量Q1=40L/min；工進時液壓缸無桿腔進油，有桿腔回油，泵輸出流量Q2=5L/min，系統(tǒng)工作壓力p=6MPa。求：（1）快進時活塞的運動速度v1（m/min）；（2）工進時活塞的運動速度v2（m/min）；（3）工進時液壓缸的輸出推力F（kN）。答案：（1）差動連接時，無桿腔進油，有桿腔回油，進入液壓缸的流量為Q1=40L/min=0.04m3/min。差動連接的有效面積A=π(D2-d2)/4=π(0.12-0.062)/4=π(0.01-0.0036)/4=π×0.0064/4=0.005024m2。速度v1=Q1/A=0.04/0.005024≈7.96m/min。（2）工進時，無桿腔進油，有效面積A1=πD2/4=π×0.12/4=0.00785m2。泵輸出流量Q2=5L/min=0.005m3/min，速度v2=Q2/A1=0.005/0.00785≈0.637m/min。（3）工進時，液壓缸輸出推力F=p×A1=6×10^6Pa×0.00785m2=47100N=47.1kN。六、綜合應(yīng)用題（共15分）設(shè)計一個實現(xiàn)“快進→工進→快退→停止”動作循環(huán)的液壓系統(tǒng)回路（繪制簡化原理圖并標注元件名稱），并說明各元件的作用及動作順序。答案：原理圖（略，需包含以下元件）：1.變量泵（1）：提供壓力油，快進時大流量，工進時小流量；2.三位四通電磁換向閥（2）：控制油液流向，實現(xiàn)液壓缸換向；3.調(diào)速閥（3）：調(diào)節(jié)工進速度；4.單向閥（4）：差動連接時導(dǎo)通有桿腔回油至無桿腔；5.溢流閥（5）：設(shè)定系統(tǒng)最高壓力，防止過載；6.液壓缸（6）：執(zhí)行直線運動；7.油箱（7）：儲存油液。動作順序：①快進：電磁鐵1YA+，2YA-，換向閥左位接入系統(tǒng)。泵輸出大流量，油液經(jīng)換向閥左位→無桿腔，有桿腔回油經(jīng)單向閥→無桿腔（差動連接），活塞快速前進。②