液壓與氣壓傳動習題

、判斷題1?液壓缸活塞運動速度只取決于輸入流量的大小，與壓力無關。 V2．薄壁小孔因其通流量與油液的粘度無關，即對油溫的變化不敏感，因此，常用作調節(jié)流量的節(jié)流器。V3．當液壓泵的進、出口壓力差為零時，泵輸出的流量即為理論流量。 V雙作用葉片泵的排量可調。x5．液壓馬達與液壓泵從能量轉換觀點上看是互逆的，因此所有的液壓泵均可以用來做馬達使用。x溢流閥作安全閥使用時，系統(tǒng)正常工作時其閥芯處于半開半關狀態(tài)。x滑閥為間隙密封，錐閥為線密封，后者不僅密封性能好而且開啟時無死區(qū)。VTOC\o"1-5"\h\z節(jié)流閥和調速閥都是用來調節(jié)流量及穩(wěn)定流量的流量控制閥。 x氣動三大件是指分水濾氣器、減壓閥、油霧器的組合。 V與液壓傳動相比，由于氣體的可壓縮性大，因此氣動執(zhí)行機構的運動穩(wěn)定性低、定位精度不高。V液體流動時，其流量連續(xù)性方程是質量守恒定律在流體力學中的一種表達形式。定量泵是指輸出流量不隨泵的輸出壓力改變的泵。 x如果液壓泵的泄漏量等于零時，泵輸出的流量即為理論流量。 V因為斜盤式軸向柱塞泵的排量是無法調節(jié)的，因此它只能是定量泵。 x差動缸屬于雙活塞桿液壓缸。x在變量泵—變量馬達閉式回路中，輔助泵的功用在于補充泵和馬達的泄漏。 x因液控單向閥關閉時密封性能好，故常用在保壓回路和鎖緊回路中。 V空氣的粘度主要受溫度變化的影響，溫度增高，粘度變小。x減壓閥的進口壓力小于其調定壓力時，其閥芯處于常開狀態(tài)。V氣壓傳動中為了提高執(zhí)行元件的速度穩(wěn)定性，一般采用進氣節(jié)流調速。 x二、選擇題液壓系統(tǒng)的工作壓力是由(A)A負載決定B溢流閥調定C液壓泵的額定壓力決定。液壓控制閥可分為三大類，它們是(A)A壓力閥/方向閥/流量閥B單向閥/比例閥/伺服閥C球閥/截止閥/閘閥3?外嚙合齒輪泵吸油口比壓油口做得大，其主要原因是 （B）A防止困油 B增加吸油能力C減少泄露 D減少徑向不平衡力（C）節(jié)流調速回路可以承受負值負載A進油B旁路C回油中位機能為（C）型的三位四通換向閥可實現(xiàn)中位卸荷AOBPCMDY在以下調速回路中，（C）的回路效率最高A進油路節(jié)流調速B旁油路節(jié)流調速C容積調速 D容積節(jié)流調速高壓系統(tǒng)宜采用（C）A齒輪泵B葉片泵C柱塞泵雙出杠液壓缸，采用活塞杠固定安裝，工作臺的移動范圍為缸筒有效行程的 （C）A1倍B2倍C3倍D4倍調速閥由（B）與節(jié)流閥串聯(lián)組成A減壓閥 B定差減壓閥C溢流閥D差壓式溢流閥壓力機液壓系統(tǒng)為防止液壓沖擊需設置（A）回路A泄壓B增壓C減壓油液的動力粘度的單位是（A）222AN.s/mBm/sCN/s溢流閥作安全閥使用時，系統(tǒng)正常工作時其閥芯處于（ B）狀態(tài)A全開B全關C半開半關D不一定（B）不能改善液壓泵的自吸性能A增大進油管直徑 B 增加進油管長度C在泵的進油口處增加補油泵D降低油泵的吸油高度（C）節(jié)流調速回路可以承受負值負載A進油B旁路C出油比較各類泵的性能，（D）的輸出壓力可以最高A齒輪泵B雙作用葉片泵C單作用葉片泵D軸向柱塞泵選擇液壓油時，主要考慮油液的（C）A密度B成分C黏度17．對于進油節(jié)流回路，當負載一定時，節(jié)流開口 AT增大，油缸輸出速度（A）A增大B減小C不變18．減壓閥的控制油由其（B）引入A進口B出口C旁路19．如下（C）的壓力關系表達式是正確的A.絕對壓力二大氣壓力-相對壓力B. 絕對壓力=大氣壓力-表壓力C.絕對壓力=大氣壓力+相對壓力 D.絕對壓力=相對壓力-大氣壓力20．為保證壓縮空氣的質量，氣缸和氣馬達前必須安裝氣動三大件，其安裝順序是（A）A分水濾氣器－減壓閥－油霧器 B分水濾氣器－油霧器－減壓閥C減壓閥－分水濾氣器－油霧器 D分水濾氣器－減壓閥三、問答題液壓傳動中常用的液壓泵分為哪些類型？答：1）按液壓泵輸出的流量能否調節(jié)分類有定量泵和變量泵。定量泵：液壓泵輸出流量不能調節(jié)，即單位時間內輸出的油液體積是一定的。變量泵：液壓泵輸出流量可以調節(jié)，即根據系統(tǒng)的需要，泵輸出不同的流量。2）按液壓泵的結構型式不同分類有齒輪泵（外嚙合式、內嚙合式）、葉片泵（單作用式、雙作用式）、柱塞泵（軸向式、徑向式）螺桿泵。齒輪泵的液壓徑向力不平衡是怎樣產生的?會帶來什么后果?消除徑向力不平衡的措施有哪些?答：1）齒輪泵產生的液壓徑向力不平衡的原因有二個方面：一是 液體壓力產生的徑向力。二是困油現(xiàn)象產生的徑向力，致使齒輪泵徑向力不平衡現(xiàn)象加劇。2） 齒輪泵由于徑向力不平衡，把齒輪壓向吸油一側，使齒輪軸受到彎曲作用，影響軸承壽命，同時還會使吸油腔的齒輪徑向間隙變小，從而使齒輪與泵體內產生摩擦或卡死，影響泵的正常工作。3） 消除徑向力不平衡的主要措施：開壓力平衡槽等。什么是換向閥的“位”與“通”？各油口在閥體什么位置？答：1）換向閥的“位”：為了改變液流方向，閥芯相對于閥體應有不同的工作位置，這個工作位置數叫做“位”。職能符號中的方格表示工作位置，三個格為三位，兩個格為二位。換向閥有幾個工作位置就相應的有幾個格數，即位數。2） 換向閥的“通”：當閥芯相對于閥體運動時，可改變各油口之間的連通情況，從而改變液體的流動方向。通常把換向閥與液壓系統(tǒng)油路相連的油口數（主油口）叫做“通”。3） 換向閥的各油口在閥體上的位置：通常，進油口P位于閥體中間，與閥孔中間沉割槽相通；回油口0位于P口的側面，與閥孔最邊的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分別與P兩側的沉割槽相通；泄漏口L位于最邊位置。6)6)試比較先導型溢流閥和先導型減壓閥的異同點。答：相同點：溢流閥與減壓閥同屬壓力控制閥，都是由液壓力與彈簧力進行比較來控制閥口動作；兩閥都可以在先導閥的遙控口接遠程調壓閥實現(xiàn)遠控或多級調壓 。差別：1）溢流閥閥口常閉，進出油口不通；減壓閥閥口常開，進出油口相通。2） 溢流閥為進口壓力控制，閥口開啟后保證進口壓力穩(wěn)定；減壓閥為出口壓力控制，閥口關小后保證出口壓力穩(wěn)定。3） 溢流閥出口接油箱，先導閥彈簧腔的泄漏油經閥體內流道內泄至出口；減壓閥出口壓力油去工作，壓力不為零，先導閥彈簧腔的泄漏油有單獨的油口引回油箱。對于層流和紊流兩種不同流態(tài)，其沿程壓力損失與流速的關系有何不同？參考答案：層流或紊流的壓力損失△P=X（L/D）pV/2，但系數入不同。層流狀態(tài)時，沿程壓力損失與流速的一次方成正比；紊流時，沿程壓力損失與流速的1.75~2次方成正比。流量閥的節(jié)流口為什么通常要采用薄壁孔而不采用細長小孔？參考答案1） 薄壁小孔的流量公式中不含黏度參數，流量受溫度的影響小2） 薄壁小孔的流量特性好（薄壁小孔節(jié)流指數m=0.5，而細長小孔m=1）3） 薄壁小孔不容易堵塞，可以獲得最小開度，故可以獲得比細長小孔更小的穩(wěn)定流量試述節(jié)流閥剛度的定義。它對流量閥的性能有什么影響？參考答案節(jié)流閥的剛度定義為節(jié)流閥的前后壓差的變化與閥的通流量的變化之比。節(jié)流閥的剛度影響其流量的穩(wěn)定性，岡H度愈大，流量受負載的影響越小。采用節(jié)流閥進油節(jié)流調速回路，何時液壓缸輸出功率最大？參考答案1） 液壓缸輸出的功率=FV2） 當溢流閥處于溢流狀態(tài)時，當負載所需工作壓力為泵輸出壓力的三分之二時，液壓缸輸出的功率最大。3） 如果將節(jié)流閥調到最大，使溢流閥處于關閉狀態(tài)時，液壓缸輸出的功率最大四、計算題液壓泵的額定壓力為31.5MPa排量V=168mL/r，轉速n=950r/min。在額定壓力下實測流量為150L/min，額定工況下的總效率 =0.88。試求：1）泵的理論流量；2）額定工況下，泵的容積效率；3）額定工況下，泵的機械效率；4）額定工況下，泵的輸出功率；5）額定工況下，泵所需電動機的驅動功率；6）額定工況下，驅動泵的轉矩。1） qt=乂n=168x10-3x950=159.6L/min2） nv=q/qt=150/159.6=94%3） nm=n/nv=0.88/0.94=94%4） Po=pq=（31.5x106）x（150X10-3/60）=78.75kw5） Pi=Po/n=78.75/0.88=89.49kwTPi2nTPi2n89.492 3.14 950/60900Nm2.液壓泵輸出流量Q=10L/min液壓缸無桿腔面積A=50cm,有桿腔面積A=25cm溢流閥調定壓力PY=2.4MPa,負載F=10000N節(jié)流閥按薄壁孔，流量系數G=0.62,油液密度p=900kg/m3，節(jié)流閥開口面積A=0.01cm2，試求：（1）液壓泵的工作壓力;（2）活塞的運動速度；（3）溢流損失和回路效率解：（12.液壓泵輸出流量Q=10L/min液壓缸無桿腔面積A=50cm,有桿腔面積A=25cm溢流閥調定壓力PY=2.4MPa,負載F=10000N節(jié)流閥按薄壁孔，流量系數G=0.62,油液密度p=900kg/m3，節(jié)流閥開口面積A=0.01cm2，試求：（1）液壓泵的工作壓力;（2）活塞的運動速度；（3）溢流損失和回路效率解：（1）求液壓泵的工作壓力此油路為采用節(jié)流閥的回油節(jié)流調速回路液壓泵的工作壓力由溢流閥調定。pppY2.4MPa廠—— 擴At（2）求活塞的運動速度列出液壓缸的力平衡方程，求回油路壓力p2PAP2A2FP2PAF2.4106 50104251048105Pa0.8MPa回油路流量2 p 小“20.810Q2 CdAt]0.620.0110、:V\ 9000.26104m3/s1.57L/minQ20.26104v亠 一40.0104m/s活塞速度A225 10節(jié)流閥兩端的壓差pp2 0.8MPa（3）求溢流損失和回路效率Q1Q2

v由 A1A2進油路流量Q1A7Q21.57 3.14L/min溢流量103.14 6.86L/min溢流損失PyPp6.862.4/60 0.27kWFv10000回路效率3°.°104 60 0.2610 103 2.4 106泵和馬達組成系統(tǒng)，已知泵輸出油壓力 pP=10MPa排量VP=10cni/r，機械效率nmP=0.95，容積效率nvf=0.9;馬達排量V^=10cn3/r，機械效率nm=0.95，容積效率nvm=0.9，泵出口處到馬達入口管路的壓力損失為0.5MPa,若不計泄漏量，不計馬達回油管和泵吸油管的壓力損失，試求：1）泵轉速為1500r/min時，所輸出的流量qp；2）泵轉速為1500r/min時，所輸出的液壓功率Rp;3）泵轉速為1500r/min時，所需要的驅動功率Pp；4）馬達輸出轉速nM；5）馬達輸入功率PiM；6）馬達輸出功率Pom；7）馬達輸出轉矩T。qP qtPVP0.25103qP qtPVP0.251032)Pop ppqP10106PiP PoP/Pop/VP MP3)4)qMqp0.225qtM qmVM0.22510參考答案：1)qtPVPnP10 0.013 1500 /600.9 0.2253 310 m/s0.2251032.25KW2.252.63KW0.9 0.9510 3m3 //s3330.90.20310 m/s0.25 10 3m3/snMqtM0.20310320.3r/s1218r/minVM100.0135) PM100.59.5MPaPiMPMqm9.51060.22510 36)pomPiMVMmM2.14 0.950.91.83KWTM7)PoM1.83100014.4Nm2n 23.1420.34.在圖示的旁路節(jié)流調速回路中，已知泵的流量2.14KWq10L/min，液壓缸有效作用面積A2A2100cm2，工作負載Fl20000N，溢流閥調整壓力Py2.4MP，通過節(jié)流閥的流量qCdAT.2p，式中Cd0.62， 900kg/m2，試求：1）當節(jié)流閥開口面積At0.01cm2時，活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力； 2）當節(jié)流閥開口面積At0.05cm2時，活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力。參考答案：1）圖為旁路節(jié)流調速回路，溢流閥作安全閥。由活塞受力平衡方程得Pl200002.0MPa100Pl200002.0MPa10010通過節(jié)流閥得流量0.620.01qCdA0.620.01qCdAt4 30.413 10m/s2.48L/min10雹2106m3/S因qqp，故活塞運動速度為qpqA1(10qpqA1(102.48)10010375.2cm/min泵的工作壓力為PPP1 2.0MPa2）圖為旁路節(jié)流調速回路，溢流閥作安全閥。由活塞受力平衡方程得FLA120000FLA1200002.0MPa10010通過節(jié)流閥得流量CdAtP0.620.0510CdAtP0.620.051042106m3/s2.07104m3/s12.4L/min計算值qqP是不可能的，說明節(jié)流閥開口太大，不起節(jié)流作用。液壓泵的流量全部從節(jié)流閥回油箱了，故活塞運動速度 0節(jié)流閥前后壓力差為qp

CdATqp

CdAT0.62101030.05 104 6029002MPa1.3MPa1.3MPa1.3MPa泵的工作壓力為1DJ2DT—pA=0pB=01DT+2DT—1DJ2DT—pA=0pB=01DT+2DT—pA=0pB=20X105Pa1DJ2DT+pA=40X105PapB=40Xl05Pa1DT+2DT+pA=40X105PapB=60Xl05Papy1=20X105Pa以外，尚需克服|Ix-JIT「五、分析題1.如圖所示的系統(tǒng)中，兩個溢流閥串聯(lián)，若已知每個溢流閥