液壓傳動與控制習題及答案

1、液壓傳動與控制習題1 液壓傳動概述思考題與習題 1-1 液壓傳動系統(tǒng)由哪幾個基本部分組成?它們的基本功能是什么?試用示意圖說明。1-2 試比較液壓傳動與機械傳動和電力傳動的主要優(yōu)缺點。1-3 用附錄A中液壓系統(tǒng)圖形符號表示圖l-l的液壓千斤頂原理圖。1-4說明圖1-2所示的機床工作臺傳動系統(tǒng)，若用機械傳動來實現(xiàn)同樣功能，至少應由哪些部分和零件組成，試用簡圖表示之。1-5 如圖1-1所示,某液壓千斤頂(設效率為1)可頂起10t重物。試計算在30MPa壓力下，液壓缸7的活塞面積A2為多大？當人的輸入功率為100w時，將10t重物提起m高所需的時間為多少？2 液壓傳動中的工作液體思考題與習題2-1

2、說明工作介質在液壓傳動系統(tǒng)的作用。2-2 粘度有幾種表示方法？它們之間的關系如何？2-3 什么是乳化液？其有哪些類型？各自的特點如何？2-4 對液壓工作介質有哪些基本要求？試說明理由。2-5 在礦物油類工作介質中，有幾種常用的工作介質？它們的性能和適用范圍如何？2-6 什么液壓工作介質的粘溫特性？用什么指標來表示？2-7 液壓工作介質中的污染物是如何產生的？2-8 為了減少液壓工作介質的污染，應采取哪些措施？2-9 什么是氣蝕現(xiàn)象？它有哪些危害？2-10 什么是液壓沖擊？舉例說明其產生的過程。3 液壓流體力學思考題與習題3-1 流體靜壓力有那些特性？3-2 什么是定常流動？舉例說明3-3流管具

3、有什么特性？并進行證明3-4 比較微小流束和流線兩個概念的異同3-5 什么流動阻力、沿程阻力和局部阻力？3-6 如圖3-22所示，斷面為50×50cm2的送風管，通過 a、b、c、d四個50×50cm2送風口向室內輸送空氣，送風口氣流平均速度為5m/s,求通過送風管1、2、3斷面的流速和流量。 圖3-22圖3-233-7 如圖3-23所示，液壓泵的流量Q=100L/min，吸油管通徑為25mm，液壓泵入口距液面高度h=400mm，粗濾網(wǎng)的壓力降pr×103Pa，油液的密度×103kg/ m3， 油液的粘度v×10-4m2/s，求液壓泵吸油口的真

4、空度。 圖3-24圖3-253-8 如圖3-24所示，用直徑d=100mm的管道從水箱中引水。如水箱中的水面恒定，水面高出管道出口中心的高度H=4m,管道的損失假設沿管道均勻發(fā)生，。求：1 通過管道的流速和流量； 2 管道中點M的壓強。3-9 如圖3-25所示容器中，分別裝入油和水，求內部A、B、C、D、E各點的壓力？已知Z1=60cm，Z2=30cm，Z3=15cm，Z4=30cm。3-10 有一如圖3-26所示的水平管路，水從斷面2-2排入大氣。為了將水從h=m的下面吸入管路中,問細管的直徑取多大才能實現(xiàn)？已知粗管直徑D=10cm，管內流量Q=m3/s 。 圖3-26 圖3-273-11

5、有一如圖3-27所示二維通路，斷面下半部分的流速為v1，斷面上半部分的流速為v2= v1/s，從斷面1-1流向2-2，流速逐漸變?yōu)橄嗟葹関，此時斷面1-1和2-2 間的壓力升高可表示為：。試求式中的k值。3-12 有一吸水管內徑d為100mm的離心式水泵，安裝在距水面上3m的位置（圖3-28），若真空表上的讀數(shù)P為310mmHgkPa）時求水泵的排水量（不計損失）。 圖3-28 圖3-293-13 圖3-29所示的增壓器d1=210mm，d2=200mm，d3=110mm，d4=100mm，可動部分質量為m=200kg，摩擦阻力等于工作柱塞全部傳遞力的10%。如果進口壓力p1=5MPa，求出口

6、壓力p2 。3-14 圖3-30所示的液壓系統(tǒng)中，液壓缸直徑D=15cm ，活塞桿直徑d=5mm，負載F=104N，要求運動速度=m/s。泵出口比液壓缸低2m，泵出口比油池高1m。所用油為N46機械油，其運動粘度v=m2/s，密度=900kg/ m3。圖3-30壓油管道：管長l1=30m，管徑d1=30mm，絕對粗糙度=mm，1個彎頭，=0.29，換向閥壓力損失為m油柱；回油管道：管長l1=32m，d1=30mm，=mm，4個彎頭，=0.29，換向閥壓力損失為m油柱。設油缸入口和出口局部壓力損失系數(shù)分別為=1，試求泵的出口壓力。4 液壓泵和液壓馬達思考題與習題4-1 液壓泵的基本工作原理是什么

7、？4-2 液壓泵有哪幾種配流方式？各舉一例說明。4-3 什么是齒輪泵的因油現(xiàn)象？有什么危害？怎樣消除？4-4 減小齒輪泵徑向力的措施有哪些？4-5 提高高壓齒輪泵容積效率的方法有哪些？4-6雙作用葉片泵定子內表面的過渡曲線為何要做成等加速-等減速曲線？其最易磨損的地方在進液區(qū)還是排液區(qū)？4-7 簡述斜盤式軸向柱塞泵的工作原理和手動伺服變量機構的變量原理。4-8 簡述斜軸式軸向柱塞泵的結構特點和工作原理。它是如何調節(jié)排量的？4-9 液壓馬達和液壓泵有什么異同？4-10 怎樣改變液壓馬達的輸出轉速和轉向？4-11 軸向柱塞液壓馬達輸出軸上的轉矩是如何產生的？其輸出轉矩的大小與哪些因素有關？4-12

8、 簡述內曲線馬達的工作原理。4-13 已知液壓泵的輸出壓力p為10MPa，泵的排量q為100ml/r，轉速n為1450r/min，容積效率為，機械效率為。計算：該泵的實際流量Q；驅動該泵的電機功率。4-14 某液壓馬達的進油壓力為100×105Pa，排量為200ml/r，總效率為，機械效率為，試計算：1）該馬達能輸出的理論轉矩；2）若馬達的轉速為500r/min，則輸入馬達的流量為多少？3）若外負載為200N·m（n=500r/min）時，該馬達輸入功率和輸出功率各為多少？4-15 泵的額定流量為100L/min，額定壓力為，當轉速為1450r/min時，機械效率為。由實驗

9、測得，當泵出口壓力為零時，流量為106L/min；壓力為時，流量為/min，求：1）泵的容積效率；2）如泵的轉速下降到500r/min，在額定壓力下工作時，估算泵的流量為多少？3）上述兩種轉速下泵的驅動功率。4-17 題圖4-16 一液壓馬達，要求輸出轉矩為·m，轉速為30r/min，馬達排量為105mL/r，馬達的機械效率和容積效率均為，出口壓力為2×105Pa，試求馬達所需的流量和壓力各為多少？4-17 圖示為變量泵和定量馬達系統(tǒng)，低壓輔助泵輸出壓力py=4×105Pa，泵最大排量qpmax=100mL/r，轉速np=1000r/min，容積效率p，機械效率m

10、p。馬達的相應參數(shù)為qM=50mL/r，M=0.95,mM。不計管道損失，當馬達的輸出轉矩為TM=40 N·m，轉速為nM=160r/min時，求變量泵的排量、工作壓力和輸入功率。5 液壓缸思考題與習題5-1 液壓缸為什么要設置緩沖裝置？舉例進行說明。5-2 液壓缸為什么要設置排氣裝置？如何確定排氣裝置的位置？5-3 液壓缸的設計應考慮那些因素？5-4 舉例說明伸縮式液壓缸的工作原理。圖5-135-5 如圖5-13（a）所示，一單桿活塞缸，無桿腔的有效工作面積為，有桿腔的有效工作面積為，且。當供油流量L/min時，回油流量是多少？若液壓缸差動連接,如圖5-13（b），其它條件不變，則

11、進入液壓缸無桿腔的流量為多少？5-6 一單桿液壓缸快速向前運動時采用差動連接，退回時，壓力油輸入液壓缸有桿腔。假如活塞往復運動的速度都是m/s，退回時負載為25000N，輸入流量Q=25L/min，背壓Pa,要求：（1）確定活塞和活塞桿直徑；（2）如缸筒材料的N/m2，計算缸筒的壁厚。5-7 圖5-14所示，兩個液壓缸串聯(lián)，其無桿腔面積分別為A1=100cm2，A2=80cm2，輸入的壓力p1=18×105Pa，流量Q=16L/min，所有損失不計，試求：1)當缸的負載相等時，可能承擔的最大負載R是多少？2)若兩缸負載不相等，缸可能承擔的最大負載將比在1)條件下承擔的負載大多少？3)

12、兩缸的活塞運動速度各為多少？5-8 如圖5-15所示的并聯(lián)油缸，外負載R1=R2=104N，兩缸無桿腔面積分別為A1=25cm2，A2=50cm2，當泵的供油流量Q=30L/min，溢流閥調定壓力pMPa時，試分析：1)、兩缸的動作順序和運動速度各為多少？2)油泵的最大輸出功率為多少？圖 5-14圖 5-156 液壓控制閥思考題與習題 6-1 液壓卡緊力是怎樣產生的?它有什么危害?減小液壓卡緊力的措施有哪些? 6-2 分析比較溢流閥、減壓閥和順序閥的作用及差別。 6-3 繪出先導型溢流閥的啟閉特性曲線，并對各段曲線及各拐點作出解釋。 6-4 現(xiàn)有兩個壓力閥，由于銘牌脫落，分不清哪個是溢流閥，哪

13、個是減壓閥，又不希望把閥拆開，如何根據(jù)其特點作出正確判斷? 6-5 若減壓閥調壓彈簧預調為5MPa，而減壓閥前的一次壓力為4MPa。試問經(jīng)減壓后的二次壓力是多少?為什么? 6-6 在節(jié)流調速系統(tǒng)中，如果調速閥的進、出油口接反了，將會出現(xiàn)怎樣的情況，試根據(jù)調速閥的工作原理進行分析。 6-7 將調速閥和溢流節(jié)流閥分別裝在回油路上，能否起速度穩(wěn)定作用? 6-8 溢流閥和節(jié)流閥都能做背壓閥使用，其差別何在? 6-9 將調速閥中的定差減壓閥改為定值輸出減壓閥，是否仍能保證執(zhí)行元件速度的穩(wěn)定?為什么? 6-10 分別說明O型、M型、P型和H型三位四通換向閥在中間位置時的性能特點。 6-11 電液比例閥與普

14、通開關(或定值控制)閥比較，有何特點?6-12 電液比例壓力先導閥中彈簧的作用是什么?該彈簧的剛度對閥的啟閉特性有無影響? 6-13 利用兩個邏輯閥單元組合起來作放大級，以適當?shù)碾姶艙Q向閥作先導級，分別構成相當于二位三通、三位三通和四位三通電磁換向閥。6-14 利用四個邏輯閥單元組合起來作放大級，以適當?shù)碾姶艙Q向閥作先導級，分別構成相當于二位四通、O型三位四通、H型三位四通、四位四通電液換向閥。6-15 分別繪出邏輯溢流閥、邏輯順序閥、邏輯卸荷閥和邏輯減壓閥的原理圖。6-16 分別繪出邏輯節(jié)流閥和邏輯調速閥的原理圖。 7 液壓傳動系統(tǒng)輔件思考與題習題7-1 油箱的功用是什么？7-2設計油箱時，

15、應考慮哪些問題？7-3怎樣確定油箱的容積？7-4濾油器有哪幾種類型？7-5選擇濾油器時應考慮哪些問題？7-6常用的密封裝置有哪幾種類型？各有什么特點？7-7 如何計算油管的內徑和壁厚？7-8 什么情況下需要設置加熱器？7-9蓄能器的功用是什么？8 液壓基本回路思考題與習題8-1 如何實現(xiàn)三級調壓?8-2 減壓回路有何功用?8-3 如何利用增壓器獲得間斷增壓和連續(xù)增壓?8-4 卸荷回路的功用是什么?試繪出兩種不同的卸荷回路。8-5 在什么情況下需應用保壓回路?試繪出使用蓄能器的保壓回路。8-6 什么是平衡回路?平衡閥的調定壓力如何確定?8-7 進油節(jié)流調速回路有何特點?8-8 回油節(jié)流調速回路有

16、何特點?8-9 旁路節(jié)流調速回路有何特點?8-10 為什么采用調速閥能提高調速性能?8-11 溢流節(jié)流閥既可用于進油節(jié)流調速,也可用于回油節(jié)流調速和旁路節(jié)流調速嗎?為什么?8-12 試分析、比較三種容積式無級調速回路的特性。8-13 試繪出三種不同的快速運動回路。8-14 什么叫差動回路?8-15 如何利用行程閥實現(xiàn)兩種不同速度的換接?8-16 如何利用兩個調速閥實現(xiàn)兩個不同慢速的換接?8-17 時間控制制動式換向回路有何特點?8-18 行程控制制動式換向回路有何特點?8-19 如何使用行程閥實現(xiàn)執(zhí)行元件順序動作?8-20 如何使用順序閥實現(xiàn)執(zhí)行元件順序動作?8-21 如何利用延時閥實現(xiàn)執(zhí)行元

17、件時間控制順序動作?8-22 試繪出兩種不同的容積式同步回路?8-23 怎樣實現(xiàn)串聯(lián)液壓缸同步?8-24 怎樣實現(xiàn)并聯(lián)液壓缸同步?8-25 繪出機械連接的同步回路?8-26 如何利用分流集流閥使執(zhí)行元件實現(xiàn)同步?8-27 如何利用電液比例調速閥實現(xiàn)液壓缸同步?8-28 如何利用電液伺服閥使兩個液壓缸實現(xiàn)同步?8-29 試述緩沖制動回路的功用。8-30 浮動回路的功用是什么?8-31 為什么在變量泵變量馬達調速系統(tǒng)中，低速時采用恒扭矩調速，高速時采用恒功率調速?說明這種調速系統(tǒng)的調節(jié)方法。8-32 圖示為絞車液壓系統(tǒng)，試指出該系統(tǒng)是由哪些基本回路組成，并說明這個系統(tǒng)的工作原理。8-33 圖示液壓

18、系統(tǒng)，已知各溢流閥單獨使用時的調整壓力分別為：=7MPa，=5MPa, =3MPa，=1MPa，試問當系統(tǒng)的外負載趨于無窮大時，在電磁鐵1YA通電或斷電情況下，泵的出口壓力各為多少?8-34 圖示為減壓回路，溢流閥調定壓力為6MPa，減壓閥調整壓力為2MPa，試分析活塞在運動期間和碰到死擋鐵后管路和的壓力值。若管內流量為12Lmin，求通過減壓閥的能量損耗為多少。8-35 圖示為平衡回路，巳知液壓缸活塞和活塞桿直徑分別為=100mm，=70mm，活塞及所提重物的總質量為m=15×103kg=6mmin，停止時活塞不能下落，若不計回路各種損失,試確定溢流閥及順序閥的調定壓力。8-36

19、在圖示節(jié)流調速回路中，巳知液壓缸兩腔面積A1=1002，A2=50cm2,調速閥最小壓差MPa,當負載F從零變化到30kN時，活塞向右運動的速度穩(wěn)定不變。試求:(1) 溢流閥最小調整壓力py為多少? (2) 負載F=0時，泵工作壓力p為若干?油缸回油腔壓力p2為多少?8-37 圖示變量泵定量馬達容積調速回路中，已知液壓馬達的排量=120mL/r，液壓泵排量=1050mL/r,轉速=1200r/min,安全閥3的調定壓力=10MPa。設液壓泵和液壓馬達的容積效率、機械效率均為100。試求：液壓馬達的最大輸出扭矩和最大輸出功率，以及液壓馬達的調速范圍。9 液壓傳動系統(tǒng)思考題與習題9-1 什么叫開式

20、系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)?試比較他們的優(yōu)缺點。9-2 試比較并聯(lián)系統(tǒng)和串聯(lián)系統(tǒng)的特點。9-3 附圖所示的液壓系統(tǒng)是怎樣工作的？試根據(jù)其循環(huán)動作表中的提示進行閱讀并將該表填寫完整。動 作 名 稱電 氣 元 件備 注1YA2 YA11YA12 YA21 YA22 YAYJ定 位 夾 緊1）、回路獨立循環(huán)互不約束。2）12YA、22YA中任一個通電時1YA便通電；12YA、22YA均斷電時1YA才斷電。快 進工進卸荷（低）快 退松 開 拔 銷原位卸荷（低）9-3題圖9-4 上題中的液壓系統(tǒng)有何特點？試進行分析、評論。 10 液壓系統(tǒng)的設計計算思考題與習題10-1某廠擬自制一臺單缸傳動的液壓機，要求液壓傳動系統(tǒng)

21、滿足完成的工作循環(huán)是：快速下降壓制快速回程原位停止。主要參數(shù)是：移動部件自重為5kN；快速下降時的外負載為10kN，速度為6mmin；壓制時外負載為50kN，速度為mmin；快速回程外負載為10kN，速度為12mmin，不計管道壓力損失、泄漏損失、液壓缸的密封摩擦力以及慣性力等。試確定(1)液壓缸內徑和活塞桿直徑；(2)該液壓機的液壓系統(tǒng)原理圖；(3)液壓泵和電動機的規(guī)格。10-2 試設計一臺鉆、鏜兩用組合機床，要求液壓系統(tǒng)完成快進工進死當鐵停留快退原位停止和工件的定位與夾緊。機床的快進、快退速度為5mmin,工進要求能在20100mmmin范圍內無級調速，最大行程為400mm（其中工進行程2

22、00mm），最大切削力為12000N,運動部件自重為20000N,導軌為平導軌。工件所需夾緊力不得超過6000N，最小不低于3330N,其夾緊缸的行程為40mm，由松開到夾緊的時間為t1=1s,啟動換向時間取t2s。11 液壓伺服控制系統(tǒng)思考題與習題11-1 電液伺服閥是由哪兩部分組成的?11-2 液壓放大器有哪幾種結構形式?各有哪些優(yōu)缺點?11-3 滑閥在零位(中間位置)時的開口形式有哪幾種(分別繪圖表示)? 11-4 伺服閥的負載流量曲線表示出了哪幾個參數(shù)之間的函數(shù)關系?繪制這些曲線的主要用途是什么?11-5 壓力增益Kp的大小能說明什么問題?11-6 伺服閥的內泄漏特性曲線是怎樣繪制出來的子零位泄漏流量Qc的大小能夠說明什么問題?11-7 解釋下列名詞：伺服閥的額定流量、流量增益(流量放大系數(shù))Kq、壓力增益(壓力放大系數(shù))Kp、流量壓力系數(shù)Kc、滯環(huán)、非線性度、不對稱度、零偏、零飄、分辨率、頻率特性、頻寬。11-8 四通閥控制液壓缸的活塞運動，活塞速度為，活塞有效面積Ap=2，Kp=3&