2025年液壓及氣壓試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某液壓系統(tǒng)中，采用L-HM46液壓油（40℃時運動粘度ν=46mm2/s），若系統(tǒng)工作溫度升至60℃，則油液的動力粘度將（）。（已知油液密度ρ=870kg/m3，粘度指數(shù)VI=95）A.增大B.減小C.不變D.先增后減2.齒輪泵的困油現(xiàn)象主要由（）引起。A.齒輪重合度ε>1B.吸油腔與壓油腔未完全隔離C.齒輪模數(shù)過大D.油液可壓縮性3.三位四通電磁換向閥的中位機(jī)能為O型時，其特點是（）。A.液壓缸浮動，泵卸荷B.液壓缸閉鎖，泵保壓C.液壓缸浮動，泵保壓D.液壓缸閉鎖，泵卸荷4.氣動系統(tǒng)中，空氣過濾器的主要作用是（）。A.去除水分B.去除油霧C.去除固體顆粒D.調(diào)節(jié)壓力5.雙作用單活塞桿液壓缸差動連接時，若輸入流量為q，活塞有效面積為A?（無桿腔）、A?（有桿腔），則活塞運動速度v=（）。A.q/A?B.q/(A?-A?)C.q/(A?+A?)D.q/A?6.液壓系統(tǒng)中，溢流閥作背壓閥使用時，應(yīng)（）。A.調(diào)定壓力高于系統(tǒng)工作壓力B.調(diào)定壓力低于系統(tǒng)工作壓力C.與系統(tǒng)工作壓力無關(guān)D.串聯(lián)在回油路上7.氣動馬達(dá)與液壓馬達(dá)相比，其主要缺點是（）。A.輸出功率小B.速度穩(wěn)定性差C.抗污染能力弱D.結(jié)構(gòu)復(fù)雜8.限壓式變量葉片泵的流量-壓力特性曲線中，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過拐點壓力p?時，泵的輸出流量（）。A.隨壓力升高而增大B.隨壓力升高而減小C.保持恒定D.先增后減9.氣壓傳動系統(tǒng)中，為防止空壓機(jī)停機(jī)后壓縮空氣倒流，應(yīng)在空壓機(jī)出口安裝（）。A.減壓閥B.單向閥C.節(jié)流閥D.安全閥10.液壓系統(tǒng)中，液壓缸的爬行現(xiàn)象主要由（）導(dǎo)致。A.油液粘度過低B.系統(tǒng)泄漏C.摩擦阻力變化與油液壓縮性D.泵的流量脈動二、填空題（每空1分，共20分）1.液壓傳動的工作原理是基于（）定律，其傳遞的是（）和（）。2.液壓泵的理論流量與（）和（）有關(guān)，與（）無關(guān)。3.溢流閥的主要作用是（）、（）和（）。4.氣動三聯(lián)件是指（）、（）和（），其安裝順序為（）。5.液壓缸的緩沖裝置是為了防止（），常用的緩沖方式有（）和（）。6.容積調(diào)速回路按變量元件的不同可分為（）、（）和（）三種形式。7.氣壓傳動中，空氣的相對濕度是指（）與（）的比值。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的性能特點及適用場合。2.比較節(jié)流調(diào)速回路與容積調(diào)速回路的優(yōu)缺點。3.氣動系統(tǒng)中為什么需要設(shè)置后冷卻器和干燥器？4.畫出直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理圖，并說明其工作原理。5.液壓系統(tǒng)中，如何通過調(diào)整壓力閥來排除“系統(tǒng)壓力上不去”的故障？四、計算題（共25分）1.（10分）某軸向柱塞泵的排量V=160mL/r，額定轉(zhuǎn)速n=1500r/min，容積效率ηv=0.92，總效率η=0.85。求：（1）泵的額定輸出流量q（L/min）；（2）泵的輸入功率P_in（kW）；（3）若系統(tǒng)工作壓力p=25MPa，求泵的輸出功率P_out（kW）。2.（15分）如圖1所示（注：此處為文字描述系統(tǒng)）：雙泵供油快速運動回路，低壓大泵（泵1）排量V?=80mL/r，高壓小泵（泵2）排量V?=10mL/r，兩泵轉(zhuǎn)速均為1450r/min。液壓缸無桿腔面積A?=100cm2，有桿腔面積A?=60cm2?？爝M(jìn)時，泵1和泵2同時向液壓缸供油，換向閥處于左位，單向閥開啟；工進(jìn)時，泵1通過溢流閥卸荷（溢流閥調(diào)定壓力p?=2MPa），泵2單獨供油（系統(tǒng)工作壓力p?=8MPa），容積效率均為0.9。（1）計算快進(jìn)時液壓缸的運動速度v?（m/min）；（2）計算工進(jìn)時液壓缸的運動速度v?（m/min）；（3）若快進(jìn)時泵1的輸出流量全部進(jìn)入液壓缸，求此時系統(tǒng)的工作壓力p（MPa）。五、綜合分析題（共25分）如圖2所示（注：此處為文字描述系統(tǒng)）：某液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖，包含油箱、變量泵、電液換向閥（中位機(jī)能M型）、單向閥、溢流閥、減壓閥、液壓缸（差動連接）及壓力繼電器等元件。系統(tǒng)功能為：快速下行→慢速加壓→保壓→快速返回→原位停止。1.分析快速下行時各元件的工作狀態(tài)（電液換向閥電磁鐵、變量泵排量、溢流閥、單向閥、液壓缸連接方式）；2.慢速加壓階段，如何通過調(diào)整變量泵和減壓閥實現(xiàn)壓力與速度的控制？3.保壓階段，系統(tǒng)如何維持液壓缸壓力？可能的泄漏補(bǔ)償方式有哪些？4.若系統(tǒng)出現(xiàn)“快速下行速度明顯低于設(shè)計值”的故障，可能的原因有哪些？（至少列出5項）答案一、單項選擇題1.B2.A3.B4.C5.B6.B7.B8.B9.B10.C二、填空題1.帕斯卡；力；運動2.排量；轉(zhuǎn)速；壓力3.穩(wěn)壓溢流；安全保護(hù)；背壓；遠(yuǎn)程調(diào)壓（任選3個）4.空氣過濾器；減壓閥；油霧器；過濾器→減壓閥→油霧器5.活塞撞擊缸蓋；節(jié)流緩沖；間隙緩沖（或其他具體方式如可變節(jié)流緩沖）6.變量泵-定量馬達(dá)；定量泵-變量馬達(dá)；變量泵-變量馬達(dá)7.絕對濕度；同溫度下飽和絕對濕度三、簡答題1.齒輪泵：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、自吸性好，但流量脈動大、噪聲高、壓力較低，適用于低壓系統(tǒng)（≤20MPa）。葉片泵：流量均勻、噪聲低、壓力中等（≤25MPa），但對油液污染敏感，適用于中壓精密系統(tǒng)（如機(jī)床）。柱塞泵：壓力高（≥32MPa）、效率高、流量調(diào)節(jié)方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，適用于高壓、大流量或需要變量的系統(tǒng)（如工程機(jī)械）。2.節(jié)流調(diào)速回路：優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、調(diào)速范圍寬；缺點是能量損失大（溢流和節(jié)流損失），效率低，適用于小功率系統(tǒng)。容積調(diào)速回路：優(yōu)點是無溢流和節(jié)流損失，效率高，發(fā)熱少；缺點是變量元件成本高、調(diào)速范圍較小，適用于大功率系統(tǒng)。3.空壓機(jī)輸出的壓縮空氣溫度高（可達(dá)140~170℃）、含大量水蒸氣和油霧，后冷卻器可將其冷卻至40~50℃，使水蒸氣和油霧凝結(jié)為液體，通過氣水分離器排出；干燥器進(jìn)一步去除剩余水分（降低露點溫度），防止氣動元件銹蝕、堵塞，保證系統(tǒng)可靠運行。4.直動式溢流閥結(jié)構(gòu)：主閥座、閥芯（錐閥或球閥）、彈簧、調(diào)節(jié)手輪。工作原理：系統(tǒng)壓力作用于閥芯下端，當(dāng)液壓力大于彈簧力時，閥芯上移，油液經(jīng)溢流口流回油箱，限制系統(tǒng)壓力；調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力可調(diào)整溢流壓力。5.（1）檢查溢流閥：若調(diào)定壓力過低，需調(diào)高彈簧預(yù)緊力；若閥芯卡滯，需清洗或更換。（2）檢查變量泵：若排量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)故障（如變量活塞卡滯），需修復(fù)或更換。（3）檢查液壓缸/馬達(dá)泄漏：若內(nèi)部泄漏過大（如密封損壞），需更換密封件。（4）檢查壓力傳感器/壓力表：若損壞導(dǎo)致顯示錯誤，需校準(zhǔn)或更換。四、計算題1.（1）額定輸出流量：q=V×n×ηv=160mL/r×1500r/min×0.92=220800mL/min=220.8L/min（2）輸入功率：P_in=(p×q)/(60×η)，但需先求理論壓力?？傂师?ηv×ηm→ηm=η/ηv=0.85/0.92≈0.924。輸出功率P_out=p×q/60，輸入功率P_in=P_out/η=(p×q)/(60×η)。但題目未給p，需用另一種方式：P_in=(2πnT)/60000，T為輸入扭矩，T=(p×V)/(2π×ηm)，但更簡單的方法是P_in=P_out/η，而P_out=p×q/60（需假設(shè)p為額定壓力，但題目未明確，可能題目隱含輸出功率為P_out=p×q/60，輸入功率P_in=P_out/η。但原題可能需用總效率公式：η=P_out/P_in→P_in=P_out/η。而P_out=p×q/60，這里可能題目漏掉p，但根據(jù)常規(guī)，可能假設(shè)額定壓力為p=泵的額定壓力，但題目未給，可能需重新檢查。（正確解法）：額定輸出流量q=V×n×ηv=160×10?3L/r×1500r/min×0.92=220.8L/min=0.00368m3/s。輸出功率P_out=p×q=25×10?Pa×0.00368m3/s=92000W=92kW（假設(shè)系統(tǒng)工作壓力為額定壓力）。輸入功率P_in=P_out/η=92/0.85≈108.24kW。（可能題目中的“額定輸出流量”直接計算為q=V×n×ηv=160×1500×0.92/1000=220.8L/min，正確。）2.（1）快進(jìn)時總流量q總=(V?×n×ηv)+(V?×n×ηv)=(80+10)mL/r×1450r/min×0.9=90×1450×0.9=117450mL/min=117.45L/min=0.0019575m3/s。液壓缸無桿腔進(jìn)油，有桿腔回油差動連接（題目未明確，但快進(jìn)常用差動），實際有效面積A=A?-A?=100-60=40cm2=0.004m2。速度v?=q總/A=0.0019575m3/s/0.004m2=0.489m/s=29.34m/min（若差動連接）；若未差動，A=A?=0.01m2，則v=0.0019575/0.01=0.19575m/s=11.745m/min（需根據(jù)題目描述判斷，題目中“雙泵供油快速運動回路”通常為差動，故取A=A?-A?）。（2）工進(jìn)時泵2單獨供油，流量q?=V?×n×ηv=10×1450×0.9=13050mL/min=13.05L/min=0.0002175m3/s。工進(jìn)時無差動（換向閥可能切換），油液進(jìn)入無桿腔，速度v?=q?/A?=0.0002175m3/s/0.01m2=0.02175m/s=1.305m/min。（3）快進(jìn)時泵1輸出流量q?=V?×n×ηv=80×1450×0.9=104400mL/min=104.4L/min=0.00174m3/s。若泵1流量全部進(jìn)入液壓缸，系統(tǒng)壓力由溢流閥調(diào)定壓力p?=2MPa（因為泵1通過溢流閥卸荷，此時溢流閥起背壓作用），故p=2MPa。五、綜合分析題1.快速下行時：-電液換向閥電磁鐵（如1DT）通電，閥處于左位；-變量泵排量調(diào)至最大（輸出大流量）；-溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)（系統(tǒng)壓力低，未達(dá)調(diào)定壓力）；-單向閥開啟（允許油液從無桿腔到有桿腔，實現(xiàn)差動連接）；-液壓缸差動連接（有桿腔油液經(jīng)單向閥回?zé)o桿腔，減少需油量）。2.慢速加壓階段：-變量泵減小排量（降低輸出流量），液壓缸速度降低；-減壓閥調(diào)定壓力高于系統(tǒng)工作壓力（或保持恒定），確保液壓缸無桿腔壓力逐漸升高至所需值；-通過壓力繼電器監(jiān)測壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時切換至保壓。3.保壓階段：-電液換向閥電磁鐵斷電，處于中位（M型機(jī)能），液壓缸兩腔封閉；-變量泵排量調(diào)至最?。▋H補(bǔ)償泄漏），溢