2011液压传动与复习资料答案2

2011年流体传动与控制基础复习答案

习题一

一、填空

1.在液压传动中__压力_和__流量___是两个最重要的参数，两者的乘积则是___功率____。

2.液压传动中，液体受到的力相当于机械传动中机械构件所受到的__压强___，它的大小

决定于__外负载___。

3.液压系统的五大组成_液压能源_、执行元件_、_控制元件_、_液压辅件_、_液压介质_。

4.真空度等于0.55×105Pa,其绝对压力为_0.45×105Pa_Pa,相对压力为_-0.55×105_Pa.(设

大气压力为1×105Pa) P18

5.通常把_没有粘性_和_不可压缩_的液体称为理想液体.液体流动时若液体中任何一点的

__压力__、__流速_和__密度__都不随时间而变化,这种流动称为稳定流动。P18

6.液压辅件包括_油箱___、__过滤器__、__蓄能器__、__管件及管接头_和__密封装置__.

二、选择题

1.液压泵的容积效率是( A ).

A.η=1-ΔQ/Q T

B.η=ΔQ/Q T

C.η=Q T/(Q T-ΔQ )

D.η=ΔQ/(Q T-ΔQ )

2.一液压系统的回油路上需要安装一背压阀,现有的控制元件是溢流阀、减压阀、

顺序阀和单向阀,可以选做背压阀的元件是( B).

A.溢流阀、减压阀和顺序阀

B.溢流阀、顺序阀和单向阀

C. 溢流阀、单向阀和减压阀

D.只有溢流阀

3.用定量泵和节流阀组成的进、回油路节流调速回路中,若使节流阀起调速作用,在液压系

统中必须有( A ).

A.与之并联的溢流阀

B. 与之串并联的溢流阀均可

C.有否溢流阀没关系

D. 与之串联的溢流阀

4.影响液压油粘度变化的主要因素是( C ).

A.容积

B.压力

C.温度

D.流速

5.有一液压系统,其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀,它的中位机能可使泵卸荷,而使

液压缸两腔成封闭状态,由此可判断此换向阀的中位机能是( C ). P86

A. K型

B. Y型

C. M型

D. H型

三、画图题

请将一个单向阀和一个顺序阀填入图中的虚线框内并连接好油路，组成一个顺序动作回路（两液压缸尺寸完全相同）。提示：三位四通电磁换向阀左位工作时，左边液压缸按箭头

①方向运动

四、计算题

液压马达排量M q ＝250mL/r ，入口压力为9.8MPa ，出口压力为0.49MPa ，其总效率η＝0.9，容积效率MV η＝0.92，当输入流量为22L/min 时，试求： （1） 马达的输出转矩； P74

（2） 马达的输出转速。 P74 注意题目中字母含义与我们书上有些不同，区别记忆。

解：（1）、总效率m M MV ηηη?=，得出，机械效率978.092

.09.0Mm

===MV ηηη， 理论转矩m N 62.37014

.32102501049.08.92q P M 3

6T ?=????-=??=-）（π， 机械效率T

Mm M M =η,得出，m N 47.362978.062.370M M M m T ?=?=?=η;

（2）、容积效率Q

Q T MV ==实际流量

理论流量η,得出，min /24.2092.0min /22L L Q Q MV T =?=?=η，

由n q Q M T ?=，得出，min /96.801025024

.203

r q Q n M T =?==

-。 五、读图题

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空: 1) 该液压系统调速回路是用_调速阀的回油路___节流调速回路.

2) 该液压系统的速度切换回路是__用两个调速阀串联_______的二次进给回路.

电磁铁动作顺序表

注: 电磁铁吸合标”+”, 电磁铁断开标”-“, 吸合、断开均可的也标”-“。

注:图中a1和a2分别为两调速阀节流口的通流面积.

习题二

一、

填空

1. 液压系统中的压力损失分为___沿程压力损失__和__局部压力损失__两类.

2. 泵吸油口处的真空度由三部分组成:把油液提升到_吸油高度__所需要的压力;产生一定

的_流速_所需要的压力;吸油管内_压力损失_. P33

3. 在旁油路节流调速回路中,溢流阀作_安全_阀用,其调定压力应_大_于克服最大负载所需

要的压力,正常工作时,溢流阀口处于_关闭_状态.

4. 压力有两种表示方法:一种是以_绝对真空__为基准表示的压力、称为__绝对压力__;一

种是以_大气压_为基准表示的压力,称为_相对压力_或__表压力__.

5. 液体的流动状态可分为__层流_和__湍流_两种,用一个无量纲数_雷诺数__来判别.

6. 节流阀通常采用_薄壁_小孔,其原因是通过它的流量与_粘度_无关,使流量受油温的变化

较小.

二、选择题

1.液压马达的容积效率是(D). P74

A.η=1-ΔQ/Q T

B.η=ΔQ/Q T

C.η= (Q T-ΔQ )/ Q T

D.η= Q T /(Q T+ΔQ)

2.溢流阀和减压阀常态下阀口分别是( D ).

A.全部关闭

B.全部打开

C.打开,关闭

D. 关闭,打开

3.液体粘度指数(VI)高表示这种液体( B ). (VI高粘温特性好) P16

A.粘度因压力变化而改变较大

B.粘度因温度变化而改变较小

C.粘度因温度变化而改变较大

D. 粘度因压力变化而改变较小

4.有一液压系统,其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀,它的中位机能可使泵保压(不卸

荷),而使液压缸成浮动状态,由此可判断此换向阀的中位机能是(B). P86

A. M型

B. Y型

C. P型

D. H型

5.用定量泵和节流阀组成的进、回油路节流调速回路中,若使节流阀起调速作用,在液压系

统中必须有(A).

A.与之并联的溢流阀

B. 与之串并联的溢流阀均可

C.有否溢流阀没关系

D. 与之串联的溢流阀

三、画图题

请用一定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、两个远程调压阀和一个中位机能是“O”型的三位四通电磁换向阀组成三级调压回路。

四、 计算题

叶片泵转速n ＝1500r/min ，输出压力6.3MPa 时输出流量为53L/min ，测得泵轴消耗功率为7kW ，当泵空载时，输出流量为56L/min ，求该泵的容积效率和总效率。 P54 解：泵的容积效率946.056

53

===

理论流量实际流量v η，

泵的总效率795.070005565

10

760/1053103.63

36==????==-输入功率输出功率η。 五、 读图题

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空:

1) 元件4的名称是___减压阀_____,元件8的名称是_压力继电器__。

2) 该液压系统调速回路是采用____调速阀___的__回油路__节流调速回路.

注: -”.

夹紧 放松

习题三

一、填空

1.液压传动中压力决定于__外负载____，速度决定于__进入的流量____.

2.压力有两种表示方法:一种是以_绝对真空__为基准表示的压力、称为__绝对压力

___;一种是以___大气压___为基准表示的压力,称为_相对压力_或_表压力.

3.液压缸存在两种泄漏,一种是__外泄漏_,另一种是_内泄漏_,泄漏主要是由__缝隙__

和__压力差__造成的.

4.直动式溢流阀是利用阀芯上端的__弹簧力__力直接与下端面的___液压力___相平

衡来控制溢流压力的，一般直动式溢流阀只用于_低压_系统。

5.电液比例阀主要有比例___压力_阀和比例_流量__阀两种。

6.在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，

这种现象称为__液压冲击_。

二、选择题

1. 在下列液压阀中，C 不能作为背压阀使用。

A．单向阀 B.顺序阀

C. 减压阀

D.溢流阀

2．若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀的滑阀机能为 A 。P86

A．P型 B. Y型

C．K型 D. C型

3．以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了使阀起到 B 。

A．溢流定压作用 B.过载保护作用

C．令油缸稳定运动的作用 D.控制油路通断的作用

4. 液压泵的机械效率是( B ). P55

A.η=1-ΔM/M T

B.η=M T/M P

C.η=M T/(M T-ΔM )

D.η=ΔM/(M T-ΔM )

5.由变量泵和定量马达组成的调速回路,当安全阀的调定压力不变且忽略机械效率的

变化,在调速范围内, 执行元件输出的最大转矩( D ). P165图7-16

A.随泵的排量增加而线性增加

B.随泵的排量增加而线性减小

C.随泵的排量增加而曲线增加

D. 随泵的排量增加而不变

三、画图题

请用一单向定量泵、一个油箱、

一个先导式溢流阀、一个二位三通电

磁换向阀组成一个启停回路。

四、 计算题

如图所示，有一直径为d 、质量为m 的活塞浸在液体中，并在力F 的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ,活塞浸入的深度为h ，试确定液体在测压管内的上升高度。 解：设活塞底部液压力为P ，分析活塞在垂直方向上的受力

得出：

24

d P G F π

?

=+，得出：2

)

(4d G F P ?+=

π；

由静压力基本方程得：P x h g =+)(ρ， 得出：h gd G F x -+=

2

)

(4πρ。

五、 读图题

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空:

3) 该液压系统的速度切换回路是__用两个调速阀并联______的二次进给回路. 4) 该液压系统调速回路是采用___调速阀回油路_____节流调速回路.

注: 电磁铁吸合标“+”, 电磁铁断开标“-”, 吸合、断开均可的也标“-”.

注：图中a1、a2分别为调速阀7、8的通流面积。

习题四

一、填空

7.液压系统中的压力损失分为__沿程压力损失__和__局部压力损失__两类.

8.泵的额定压力是按试验标准规定,能连续运转的_最高_压力,在额定压力和额定转

速下运行时,泵有足够的流量输出,此流量称为__额定流量__.

9.蓄能器是液压系统中用以储存_能量（液压能）的装置,当前最广泛应用的一种是__

气体加载_式蓄能器。

10.在旁油路节流调速回路中,溢流阀作_安全_阀用,其调定压力应__大_于克服最大负

载所需要的压力,正常工作时,溢流阀口处于__关闭_状态.

11.gh

p

=

+

pρ

是液体__静力学_基本方程，当p0为大气压力p a时，ρgh称为__ 相0

对压力，p称为__绝对_压力。

12.YA—N32中YA表示_普通_液压油，N32表示__40_0C时的平均_运动粘度_为

32mm2/s。

13.节流阀通常采用_薄壁_小孔，其原因是通过它的流量与__粘度_无关，使流量受油

温的变化较小。

二、选择题

1.一液压系统的回油路上需要安装一背压阀,现有的控制元件是溢流阀、减压阀、

顺序阀和单向阀,可以选做背压阀的元件是( B).

A.溢流阀、减压阀和顺序阀

B.溢流阀、顺序阀和单向阀

C. 溢流阀、单向阀和减压阀

D.只有溢流阀

2.为使液压泵的允许吸油高度增加,采取下列哪个方法正确(B)。

A．提高泵的转速B．提高泵输出的压力

C．加大吸油管直径D．将泵放在海拔较高的地方工作

3.调速阀是用( B)而成的.

A.节流阀和顺序阀串联

B.节流阀和定差减压阀串联

C.节流阀和顺序阀并联

D. 节流阀和定差减压阀并联

4.液压马达的机械效率是( A ).

A.η=1-ΔM/M T

B.η=ΔM/M T

C.η=M T/(M T+ΔM )

D.η=ΔM/(M T+ΔM )

5.有一液压系统,其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀,它的中位机能可使泵卸荷,

而使液压缸两腔成封闭状态,由此可判断此换向阀的中位机能是( C).

A. K型

B. Y型

C. M型

D. H型

三、画图题

请将一个中位机能为M型的三位四通电磁换向阀和一个单向顺序阀分别填入图中的两个虚线框内组成一个平衡回路，并连接好油路。

四、计算题

某一液压马达,工作压力p M =200x105 Pa,实际流量Q M =20L/min,马达的排量q M =25cm 3/r,已知马达的机械效率ηMm =0.90,马达的容积效率ηMV =0.95,试求:

(1)马达的输出转矩M M =? (N ·m) P74 (2)马达的转速n M =? (r/min) (3)马达的总效率η=? 解：（1）输出转矩m N q P M Mm M M

.66.7114

.329

.0102510200265=?????=???=-πη

（2）输出转速min /84295

.0251000

20r q Q n MV

M M M =??=

=

η

（3） 总效率855.095.090.0=?==Mv Mm ηηη

五、读图题

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空: 1． 阀3在该液压系统中起____溢流稳压______作用.

2． 阀4的中位机能是__H __型,使其液压系统实现了____卸荷______回路. 3． 该液压系统调速回路属于___回油路___________节流调速回路.

该液压系统的速度切换回路是__用两个调速阀并联_________的二次进给回路.

电磁铁动作顺序表

注: 电磁铁吸合标”+”, 电磁铁断开标”-“,吸合、断开均可的也标”-“.

注:图中a1和a2分别为阀7和阀9节流口的通流面积.

习题五

一、填空

1.液压系统中的压力取决于外负载，而输入的流量决定执行元件的运动速度，压

力与流量的乘积就是液压系统的功率。

2.液体流动时，若液体中任何一点的__压力__、___流速___和密度都不随__时间__而变化，

这种流动就称为___稳定__流动。

3.溢流阀可用作__溢流稳压___、__安全阀___、_背压阀____和组成__调压_______回路和

___溢流阀定压___回路。

4.用节流阀的进油路节流调速回路的功率损失有_节流损失__和__溢流损失__两部分。

5.液压缸中存在空气时，会使液压缸产生__爬行__或__噪声__。为此，液压缸上要设置____

排气___装置。

6.液压系统中使用的管道分为__硬管____和_____软管__两类。

7.如果调速回路既要求效率高,又要求有良好的低速稳定性,则可采用_旁路__调速回路.

二、选择题

1.与节流阀相比较，调速阀的显著特点是C。

A．调节范围大 B.结构简单，成本低

C．流量稳定性好 D.最小压差的限制较小

2.在液压系统中，减压阀能够 D 。

A．用于控制油路的通断 B.使油缸运动平稳

C ．保持进油口压力稳定 D.保持出油口压力稳定

3. 液压泵的额定压力是( C ).

A .泵进口处的压力

B .泵实际工作的压力

C .能连续运转的最高压力

D .短时间内超载所允许的极限压力

4. 液压缸差动连接工作时作用力是（D ）。

A ．)(2

2

2d D p

F -=π

B 。2

2

d p

F π=

C ．)(4

2

2d D p

F -=π

D 。4

2

d p

F π=

5. 有一液压系统,其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀,它的中位机能可使泵卸荷,而使液压缸两腔成封闭状态,由此可判断此换向阀的中位机能是( C ).

A . K 型

B . Y 型

C . M 型

D . H 型

三、画图题

请用一定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、一个二位二通电磁换向阀(常态位为常闭)组成一个用先导式溢流阀卸荷的回路。

四、计算题

运动粘度ν=40X 10-6

m 2/s 的液压油，以流量Q=2.6L/s 通过内径d=20mm 的光滑金属圆管，求其雷诺数,并判别其流态.又若要使管中的液流为层流,管径应至少是多少？

解：油液的平均运动速度s m d Q A Q /28.802.014.3106.2442

3

2=???===-πυ；

由雷诺数2320Re 414010

4002

.028.8Re 6=>=??==-临界νυD ，故流态为湍流。 若要使管中的液流为层流，即2320Re ==ν

υD

， 则，mm 2.1128

.810402320e 6=??=?=

-υ

ν

R D 。

五、读图题

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空:

1) 该液压系统调速回路属于____回油路______________节流调速回路.

2) 该液压系统的速度切换回路是___用两个调速阀串联_______的二次进给回路.

电磁铁动作顺序表

注: 电磁铁吸合标”+”, 电磁铁断开标”-“, 吸合、断开均可的也标”-“.

气压传动部分（10分）

1、理想气体状态方程 P202 记住总的公式常数=T

pV

，在任意

2个时刻都有2

221

1

1p T V T V

p =

因此可推导出等容过程、等压过程、等温过程的状态方程。

注意：绝热过程公式特殊k k

V p V p 221

1= （k=1.4）

可用习题9-8作为联系题目。

2、气源系统组成

要求对照图10-1，能够记住常见的后冷却器、油水分离器和气罐、干燥剂、空气过滤器摆放的位置（前后组件名称），记住作用。

空气压缩机分为 容积式 和 速度式 两大类，是把原动机输出的机械能转化为气体的压力能。 3、气动三联件指的是 过滤器、减压阀、油雾器。安装顺序是 过滤器、减压阀、油雾器。P221

4、单向节流阀 P222 由单向阀和节流阀组成，掌握其工作原理。

补充习题：

1． 在图示的进油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为2.4MPa,液压泵的输出流量

q P =10L/min,液压缸无杆腔面积A 1=50cm 2，有杆腔面积A 2=25cm 2,负载F L =8000N ，节流阀通流面积a=0.09cm 2，油液密度ρ=870kg/m 3，C q =0.62，求： (1)活塞运动速度(cm/min), 溢流阀的流量(L/min)； (2)液压泵的工作压力。 解：（1）L F A p A p +=2211

1

221A F A p p L

+=

4

4

5

10508000

1025103--?+???=

MPa 75.1=

假定溢流阀已打开

MPa

p p 4.2=∴

M P a

p p p p 65.075.14.21=-=-=? p a

C q q q j ?==ρ

2

1

641065.0870

2

1009.062.0???

??=- s m /105.21536-?=

min /10min /93.12L q L p =?=

溢流阀没有打开

min /101L q q j ==

活塞运动速度：

1

1

A q =

υ 4

310501010-??=

min /200cm =

溢流阀的流量：

1q q q p y -=

0=

（2）液压泵的工作压力为：

2

)(

2

ρ

a

C q p q j =?

2870)1009.062.0601010(2

43?????=--

MPa 4.0=

MPa p p 15.24.075.1=+=∴

2．在图示的进油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为 2.4Mpa ，液压泵的输出流量q P =10L/min ，液压缸无杆腔面积A 1=50cm 2，有杆腔面积A 2=25cm 2，负载F L =10000N ，节流阀通流面积a=0.08cm 2，油液密度ρ=870kg/m 3，C q =0.62，求：

(1)活塞运动速度(cm/min)，溢流阀的流量(L/min)。 (2)液压泵的工作压力。 解：（1）L F A p A p +=2211

1

221A F A p p L

+=

4

451050100001025103--?+???= MPa 15.2=

假定溢流阀已打开

MPa

p p 4.2=∴

M P a

p p p p 25.015.24.21=-=-=? p a

C q q q j ?==ρ

2

1

641025.0870

2

1008.062.0???

??=- s m /10189.134-?=

min /10min /134.7L q L p =?=

溢流阀确已打开 活塞运动速度：

1

1

A q =

υ 4

4105010189.1--??= s m /024.0=

min /143cm =

溢流阀的流量：

1q q q p y -=

134.710-=

min /866.2L =

（2）液压泵的工作压力为：

MPa p p 4.2=

3．在图示的回油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为2.4Mpa ，液压泵的输出流量q P =10L/min ，活塞无杆腔面积A 1=50cm 2，有杆腔面积A 2=25cm 2，负载F L =10000N ，流量系数C q =0.62，油液密度ρ=870kg/m 3

2(1)活塞运动速度(cm/min)，溢流阀的流量(2)液压泵的工作压力。 解：（1）假定溢流阀已打开

MPa p p 4.2=∴ L F A p A p +=2211

2

112A F A p p L

-=

4

461025100001050104.2--?-???= MPa 8.0=

p a

C q q q j ?==ρ

2

2

64108.0870

2

1001.062.0???

??=- s m /1027.034-?=

2

1

21A A q q =

4

410

2510506.1--???= min /10min /2.3L q L p =?=

溢流阀确已打开

活塞运动速度：

1

1

A q =

υ 50

102.33?=

min /64cm =

溢流阀的流量：

1q q q p y -=

2.310-=

min /8.6L =

（2）液压泵的工作压力为：

MPa p p 4.2=

4．在图示的回油路节流调速回路中，溢流阀的调定压力为2.4Mpa ，液压泵的输出流量q P =10L/min ，活塞无杆腔面积A 1=50cm 2，有杆腔面积A 2=25cm 2，负载F L =10000N ，流量系数C q =0.62，油液密度ρ=870kg/m 3，节流阀为簿壁小孔型，通流面积a=0.05cm 2，求：

(1)活塞运动速度(cm/min)，溢流阀的流量

(2)液压泵的工作压力。 解：（1）假定溢流阀已打开

MPa p p 4.2=∴ L F A p A p +=2211

2

112A F A p p L

-=

4

461025100001050104.2--?-???=

p a

C q q q j ?==ρ

2

2

64108.0870

2

1005.062.0???

??=- s m /103282.134-?=

min /97.7L =

2

1

21A A q q =

4

410

25105097.7--???= min /10min /94.15L q L p =?=

溢流阀没有打开

m i n /101L q =∴

活塞运动速度：

1

1

A q =

υ 50

10103?=

min /200cm =

溢流阀的流量：

1q q q p y -=

0=

1

2

12A A q q =

m i n /5L = 2

)

(

222ρ

a C q p q =∴ MPa 315.0=

（2）液压泵的工作压力为：

1

2

21A A p F p p L p +=

=

4

461050102510315.010000

--????+= MPa 16.2=

5．图示U 形管测压计内装有水银，U 形管左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。

已知：h=20cm, h 1=30cm,水银的密度为13.6×103kg/m 3

。试计算A 点的相对压力和绝对压力。

6．图示U 形管测压计内装有水银，U 形管左端与装有水的容器相连，右端开口与大气相通。

已知：h 1=15cm, h 2=30cm,水银的密度为13.6×103kg/m 3

。试计算A 点的真空度和绝对压力。

7．图示已知容器A 中液体的密度为900 kg/m 3，容器B z B =180mm ，h=60mm ，U 形计中测压介质为汞，汞的密度为13.6器内压力之差。（8350Pa ）

8．如图所示用一倾斜管道输送油液，已知h＝15m，p1＝0.45MPa，p2＝0.25MPa，d＝10mm，L＝20m，ρ＝900kg/m3，运动黏度ν＝45×10-6m2/s，求流量Q。（17.5 cm3/s）

9．如图所示，已知某液压系统输出流量为25 L/min，吸油管直径为25mm，油液密度为900kg/m3，运动黏度为20mm2/s，液压泵吸油口距油箱液面的高度H＝0.4m，若仅考虑吸油管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。