液压传动试题库(答案)

《液压传动》试题库及参考答案

一、填空题

1.液压系统中的压力取决于 ，执行元件的运动速度取决于 。 （ 负载 ；流量）

2.液压传动装置由 、 、 和 四部分组成，其中 和 为能量转换装置。

（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件）

3.液体在管道中存在两种流动状态， 时粘性力起主导作用， 时惯性力起主导

作用，液体的流动状态可用 来判断。 （层流；紊流；雷诺数）

4.由于流体具有 ，液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由 损失和 损失两部分组成。 （粘性；沿程压力；局部压力）

5.液流流经薄壁小孔的流量与 的一次方成正比，与 的1/2次方成正比。 （小孔通流面积；压力差）

6.变量泵是指 可以改变的液压泵，单作用叶片泵是通过改变 来实现变量，轴向柱塞泵是通过改变 来实现变量。 （排量；转子和定子的偏心距；斜盘倾角）

7.液压泵的实际流量比理论流量 ；而液压马达实际流量比理论流量 。 （小；大）

8.啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是 腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是 腔。 （吸油；压油）

9.了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开 ，使闭死容积由大变少时与 腔相通，闭死容积由小变大时与 腔相通。 （卸荷槽；压油；吸油）

10.齿轮泵产生泄漏的间隙为 间隙和 间隙，还存在 间隙，其中 泄漏占总泄漏量的80%～85%。 （端面、径向；啮合；端面）

1

11.双作用叶片泵的定子曲线由两段 、两段 及四段 组成，吸、压油窗口位于 段。 （大半径圆弧 、小半径圆弧、 过渡曲线；过渡曲线）

12.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可改变泵的压力流量特性曲线上 的大小，调节最大流量调节螺钉，可改变 。 （拐点压力；泵的最大流量）

13.溢流阀为 压力控制，阀口常 ，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为 压力控制，阀口常 ，先导阀弹簧腔的泄漏油必须 。 （进口；闭 ；出口；开；单独引回油箱）

14.调速阀是由 和节流阀 而成，旁通型调速阀是由 和节流阀 而成。 （定差减压阀，串联；差压式溢流阀，并联）

15.在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时保持功率恒定，往往在低速段，先将 调至最大，用 调速；在高速段， 为最大，用 调速。 （马达排量，变量泵；泵排量，变量马达） 二、选择题

1.流量连续性方程是（ ）在流体力学中的表达形式。

A、能量守恒定律 B、动量定理 C、质量守恒定律 D、其他 （C）

2.伯努力方程是（ ）在流体力学中的表达形式。

A、能量守恒定律 B、动量定理 C、质量守恒定律 D、其他 （A）

3.液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（ ）成正比。

A、一次方 B、1/2次方 C、二次方 D、三次方 （A）

4.液体流经薄壁小孔的流量与小孔前后压力差的（ ）成正比。

A、一次方 B、1/2次方 C、二次方 D、三次方 （B）

5.（ ）通过改变定子和转子之间的偏心可改变排量。

2

A、双作用叶片泵 B、单作用叶片泵 C、两者都可以D、两者都不能 （B）

6.有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀并联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ ）。

A、 5MPa B、 10MPa C、15MPa D、20MPa （A）

7.在下面几种调速回路中，（ ）中的溢流阀是稳压阀。

A、定量泵和调速阀的进油节流调速回路 B、定量泵和旁通型调速阀的节流调速回路 C、定量泵和节流阀的旁路节流调速回路 D、定量泵和变量马达的闭式调速回路 （A）

8．双伸出杆液压缸，采用活塞杆固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（ ）。

A、1倍 B、2倍 C、3倍 D、4倍 （B）

9．双伸出杆液压缸，采用缸筒固定安装，工作台的移动范围为活塞有效行程的（ ）。

A、1倍 B、2倍 C、3倍 D、4倍 （C）

10．容积调速回路中，（ ）的调速方式为恒转矩调节。

A、变量泵—变量马达 B、变量泵—定量马达 C、定量泵—变量马达 D、三者都是 (B)

11．容积调速回路中，（ ）的调节为恒功率调节。

A、变量泵—变量马达 B、变量泵—定量马达 C、定量泵—变量马达 D、三者都是 (C)

12．已知单活塞杆液压缸的活塞直径D为活塞杆直径d的两倍，差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的（ ）。

A、1倍 B、2倍 C、3倍 D、4倍 (D)

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13．用同样定量泵、节流阀、溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，（ ）能够承受负值负载。

A、进油节流调速回路 B、回油节流调速回路 C、旁路节流调速回路 D、三种都可以

（B）

14．用同样定量泵、节流阀、溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，（ ）的速度刚性最差，而回路效率最高。

A、进油节流调速回路 B、回油节流调速回路 C、旁路节流调速回路 D、三种都一样

（C）

15．为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，使通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（ ）串联组成调速阀。

（A）减压阀 （B）定差减压阀 （C）溢流阀 （D）差压式溢流阀 （B）

16．在定量泵节流调速阀回路中，旁通型调速回路只能安放在回路的（ ）。 （A）进油路 （B）回油路 （C）旁油路 （D）三者都可以 （A）

17．当限压式变量泵工作压力p>p拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量（ ）。

（A）增加 （B）呈线性规律衰减 （C）呈双曲线规律衰减 （D）基本不变 （B）

18．已知单活塞杆液压缸两腔有效面积A1=2A2，液压泵供油流量为q，如果将液压缸差动连接，活塞实现差动快进，那么进入大腔的流量是（ ）。

（A）0.5q （B）1.5 q （C）1.75 q （D）2 q （D）

三、判断题

1．液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。 （○）

2．液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。

4

（×）

3．理想流体伯努力方程的物理意义是：在管内作稳定流动的理想流体，在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换，但其总和不变。 （○） 4．流量可改变的液压泵称为变量泵。 （×）

5．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。 （×）

6．配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量。（○）

7．双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小。 （○）

8．液压泵产生困油现象的充分且必要的条件是：存在闭死容积且容积大小发生变化。 （○）

9．因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。 （○）

10．双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸，单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸。 （×） 11．单向阀可以用来作背压阀。 （×）

12．变量泵容积调速回路的速度刚性受负载变化影响的原因与定量泵节流调速回路有根本的不同，负载转矩增大，泵和马达的泄漏增加，致使马达转速下降。 （○） 13．旁通型调速阀（溢流节流阀）只能安装在执行元件的进油路上，而调速阀还可安装在执行元件的回油路和旁油路上。 （○） 四、问答题

1．液压传动系统由哪几部分组成，各组成部分的作用是什么？

能源装置－把机械能转化成液压能的装置；（1） 执行装置－把液压能转化成机械能的装置；（1）

控制调节装置－对系统中的压力、流量或流动方向进行控制调节的装置；（1） 辅助装置－上述三部分以外的其他装置；（1） 传动介质－用来传递液压能的载体，如液压油；（1）

1．简要说明齿轮泵有哪些内泄漏通道。（4分）

答：(1)端面间隙泄漏；（2）径向间隙泄漏；（3）齿面啮合处的泄漏。

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1．什么叫液压泵的工作压力，最高压力和额定压力？三者有何关系？

答：液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，即油液克服阻力而建立起来的压力。液压泵的工作压力与外负载有关，若外负载增加，液压泵的工作压力也随之升高。

液压泵的最高工作压力是指液压泵的工作压力随外载的增加而增加，当工作压力增加到液压泵本身零件的强度允许值和允许的最大泄漏量时，液压泵的工作压力就不再增加了，这时液压泵的工作压力为最高工作压力。

液压泵的额定压力是指液压泵在工作中允许达到的最高工作压力，即在液压泵铭牌或产品样本上标出的压力。

考虑液压泵在工作中应有一定的压力储备，并有一定的使用寿命和容积效率，通常它的工作压力应低于额定压力。在液压系统中，定量泵的工作压力由溢流阀调定，并加以稳定；变量泵的工作压力可通过泵本身的调节装置来调整。应当指出，千万不要误解液压泵的输出压力就是额定压力，而是工作压力。

2．什么叫液压泵的排量，流量，理论流量，实际流量和额定流量？他们之间有什么关系？

答：液压泵的排量是指泵轴转一转所排出油液的体积，常用V表示，单位为ml/r。液压泵的排量取决于液压泵密封腔的几何尺寸，不同的泵，因参数不同，所以排量也不一样。

液压泵的流量是指液压泵在单位时间内输出油液的体积，又分理论流量和实际流量。

理论流量是指不考虑液压泵泄漏损失情况下，液压泵在单位时间内输出油液的体积，常用qt表示，单位为l/min（升/分）。排量和理论流量之间的关系是：

qt?nV1000(lmin)

式中 n——液压泵的转速（r/min）；q——液压泵的排量（ml/r）

实际流量q是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。由于液压泵在工作中存在泄漏损失，所以液压泵的实际输出流量小于理论流量。

额定流量qs是指泵在额定转速和额定压力下工作时，实际输出的流量。泵的产品样本或铭牌上标出的流量为泵的额定流量。

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3、定性绘出内反馈限压式变量叶片泵的“压力流量特性曲线”，并说明“调压弹簧的预压缩量” 、“调节弹簧刚度”、“流量调节螺钉”对“压力流量特性曲线”的影响。

答：限压式变量叶片泵的流量压力特性曲线如图所示。

在泵的供油压力小于p限时，流量按AB段变化，泵只是有泄漏损失，当泵的供油压力大于p限时，泵的定子相对于转子的偏心距e减小，流量随压力的增加而急剧下降，按BC曲线变化。

4．什么是外啮合齿轮泵的困油现象如何消除困油现象？

答：液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中，形成了一个闭死容积。如果这个闭死容积的大小发生变化，在闭死容积由大变小时，其中的油液受到挤压，压力急剧升高，使轴承受到周期性的压力冲击，而且导致油液发热；在闭死容积由小变大时，又因无油液补充产生真空，引起气蚀和噪声。这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。困油现象将严重影响泵的使用寿命。原则上液压泵都会产生困油现象。

外啮合齿轮泵在啮合过程中，为了使齿轮运转平稳且连续不断吸、压油，齿轮的重合度ε必须大于1，即在前一对轮齿脱开啮合之前，后一对轮齿已进入啮合。在两对轮齿同时啮合时，它们之间就形成了闭死容积。此闭死容积随着齿轮的旋转，先由大变小，后由小变大。因此齿轮泵存在困油现象。为消除困油现象，常在泵的前后盖板或浮动轴套（浮动侧板）上开卸荷槽，使闭死容积限制为最小，容积由大变小时与压油腔相通，容积由小变大时与吸油腔相通。

4．什么是换向阀的“位”与“通”？

答：1）换向阀的“位”：为了改变液流方向，阀芯相对于阀体应有不同的工作位置，这个工作位置数叫做“位”。职能符号中的方格表示工作位置，三个格为三位，两个格为二位。换向阀有几个工作位置就相应的有几个格数，即位数。

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2）换向阀的“通”：当阀芯相对于阀体运动时，可改变各油口之间的连通情况，从而改变液体的流动方向。通常把换向阀与液压系统油路相连的油口数（主油口）叫做“通”。

五、绘图题

1．绘制单杆活塞缸的差动连接方式, 并注明活塞运动方向和液流方向。

2．绘制节流阀、调速阀的流量—压差特性曲线。

3．绘制外反馈限压式变量叶片泵的流量——压力特性曲线

4. 绘制变量泵-定量马达容积调速回路的转矩、转速、功率特性曲线。

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5. 绘制定量泵-变量马达容积调速回路的转矩、转速、功率特性曲线。

六、分析题

1、图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表（“+”表示接通，“-”表示断开），并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。请说明：（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。

4前进52YA33YA81YA214YA67 快进 工进 快退 1YA 2YA 3YA 4YA 9

原位停止 答：

快进 工进 快退 原位停止

1YA + — + — 2YA + + — — 3YA + — + — 4YA — — — + 1号件为液压泵为系统提供能源，2号件为两位两通电磁换向阀，用于实现系统快进和工进的速度换接。3号件为两位三通电磁换向阀，用于控制油缸的进退。4号件为单出杆活塞缸，是液压系统的执行件。7号件为溢流阀，用于溢流保压。8号件为调速阀，用来调节执行件的速度。 （1）系统采用差动方式实现快进 （2）系统采用电磁阀实现速度换接

（3）该系统采用定压式节流调速回路，采用调速阀控制流量 （4）液压泵用溢流阀的远程控制口通过一个二位二通电磁阀卸荷

2、图示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止的工作循环，请说明： 1）写出图中各元件名称；2）写出快进时液压缸的进、回油路，并说明实现快进的方式；3）系统如何卸荷； 4) 系统采用何种调速回路，并写出工进时液压缸的进、回油路； 5）系统如何实现快进—工进的换接； 6）填写电磁铁动作顺序表。（“+”表示通电“－”表示断电）

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答：

（一）1－定量泵；2－三位五通电磁换向阀；3－二位二通电磁换向阀；4－调速阀；5－单向阀；6－单杆活塞缸；7－单向阀；8－外控式顺序阀；9－调压阀；10－二位二通电磁换向阀；11－背压阀；（写对8个即可，每个0.5）

（二）进油路：油箱→1→2左位→3右位→6无杆腔； 回油路：6有杆腔→2左位→7→3右位→6无杆腔； 采用了单杆活塞缸的差动连接方式实现快进；

（三）4YA掉电，定量泵1通过先导式溢流阀9实现卸荷；

（四）系统采用进口节流调速回路完成工进；

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快进 工进 快退 原位停止 1YA 2YA 3YA 4YA 工进时进油路：油箱→1→2左位→4→6无杆腔； 工进时回油路：6有杆腔→2左位→8→11→油箱；

（五）3YA通电； （六） 七、计算题

1、图示的回路中，液压泵的理论流量为qtp?60L/min、转速n=1000 r/min、容积效率

1YA 快进 工进 快退 原位停止 ＋ ＋ － － 2YA － － ＋ － 3YA － ＋ ＋ － 4YA ＋ ＋ ＋ － ?vp?0.95、溢流阀的调定压力py?6MPa；液压马达排量VM?36mL/r、出油口压力

p0?0.5MPa、容积效率和机械效率

?vM??mM?0.9。不计管路压力损失和泄

漏，求液压泵排量Vp、液压马达的转速nM、系统最大输出转矩TM和最大输出功率PM。（8分） 答：Vp?qth?60 ml/r nnm?Tm?qtp?vp?vmVm?1425 r/min

?pmVm5.5?36?mm?0.9?28.4 N.m 2?2?Pmmax??pmqtp?vp?vm?mm?5.5?60?0.81?0.95/60?4.23 Kw

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2．如图所示，如果泵的转速n=1000 r/min，排量Vp=40 mL/r，泵的容积效率 ?vp=0.9（不考虑压力变化时容积效率的变化），机械效率?mp=0.9，溢流阀的调定压力为py=40×105 Pa，液压缸大腔面积A1=100 cm2，小腔面积A2=50 cm2，节流阀为薄壁孔，其流量系数Cd＝0.65，过流面积0.05cm2，油的密度?＝900kg/m3，快进时回油路的压力损失为?ph=10×105 Pa，工进时回油路的压力损失为?ph=5×105 Pa，不计液压缸的泄漏

和摩擦损失，如果快进时负载为10kN，工进时负载为30kN，试求：

1） 快进和工进时液压泵工作压力； 2） 快进和工进时液压缸速度； 3） 液压泵电机驱动功率。（12分）

答：1）快进：ppA1?F??ph?A2 ，pp?1.5?106 Pa

工进：pp?py?4.0?106 Pa 2）快进：v1?qpA1?0.06 m/s 3.6 m/min

工进：p1A1?F??ph?A2 p1?3.25?106Pa

?pjie?0.75?106Pa

qjie?CdA2?p?1.3?10?4 m3/s =7.8 L/min qjieA1?v1??0.013 m/s

3）P电机?Ptp/?mp40?105?40?10-3??2.96?103w

60?0.9 13

3．如下图所示的串联油缸，A1和A2为有效工作面积，F1和F2是两活塞杆的外负载，在不计损失的情况下，试求两液压缸在匀速运动下的压力

p1、p2和速度?1、

?2各是多少？(计算结果应

使用图中给出的参数（)4分） 答

：

v1?q1/A1 ；

v2?q1/A2；

p2?F2/A2 ； p1?F1/A1?F2/A2

4．如下图所示采用节流阀的出口节流调速回路，油缸大腔面积A1=100cm2、油缸小腔面积

A2=50cm2，最大负载F=35000N，求（1）如果节流阀在最大负载时的压差△p=0.4MPa，液压泵的工作压力pp是多少？（2）当负载F=35000N降到F=25000N时，液压泵的工作压力pp又是多少？液压油缸的速度与第（1）种情况比有什么变化？（3）当F=0时，p2是多少（泵的流量足够大）（6分）。 答： （1）

F??pTA23.5?104?0.4?106?50?10?4ppA1?F??pTA2?pp???3.7Mpa ?4A1100?10（2）负载减小时，液压泵工作压力不变，此时活塞速度大于（1）中的速度； （3）P2?

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Pp?A1A2?3.7?100?7.4MPa 505．已知一定量泵-定量马达传动系统。液压泵输出压力pp =10 MPa，排量Vp =10 mL/r，转速nP =1450 r/min，容积效率?vp=0.9, 机械效率?mp=0.9，液压马达排量VM =10 mL/r, 容积效率?vM =0.8，机械效率?mM =0.8，若不计管路压力损失和泄漏，求：（1）液压泵的输出功率；（2）液压泵的驱动功率；（3）液压马达输出转速，转矩和功率。（10分） 答：

（1）Pp?ppqp?ppqt?vp?ppVpnp?vp?10?106?10?10?6?1450?0.9/60?2.18kW （2）

P?（3）

Pp?vp?mp?ppqp?vp?mp?ppqt?vp?vp?mp?ppVpnp?mp10?106?10?10?6?1450??2.69kW

60?0.9qMqp?vMqtp?vp?vMVpnp?vp?vM10?10?6?1450?0.9?0.8nM??????1044r/min?6VMVMVMVM60?10?10PM?Pp?vM?mM?2.18?0.8?0.8?1.40kW PM1.40?103?60TM???12.81Nm 2?nM2?3.14?10446．已知：油缸面积A1=100cm2 、A2=50cm2 ，溢流阀调定压力为4MPa，泵流量qp=40 l/min , 泵的容积效率和机械效率ηv=ηm=0.95，进油路节流阀压力损失△pT=0.6MPa，节流阀为薄壁孔，其流量系数Cd=0.65，过流面积0.2 cm2，油的密度P1,q1P2FA1A2V?=900kg/m3，不计管路压力损失和泄漏。求：油缸的速度、推力和油泵电机功率（8）。 答：

qT?CdAT2?PTPp ,qp??0.65?0.2?10?42?0.6?106?28.48l3min0.9?10?qT?qp?溢流阀处于溢流定压状态?pp?4MPa 15

??qT4.75?10?4?2m??4.75?10?47.5mm ?4A1100?10ssF?p1?A1?(pp??pT)A1?(4?0.6)106?100?10?4?34KN4?106?40?10?3PM???2.95KW

???m60?0.95?0.95 7．油泵排量Vp=50ml/r， 转速np=1000r/min，容积效率ηvP=0.94，泵工作压力pp=4.5MPa，马达排量VM=40ml/r，容积效率和机械效率ηvm=ηmm=0.9，不计管路压力损失和泄漏，求马达的输出转速nM转矩TM和功率PM（7）。 答：

nm?qTP?VP?VHVPnP?VP?VM50?1000?0.94?0.9???1057.5rminVMVM40VMP?mm40?10?6?4.5?106?0.9???25.8Nm 2?2?3.14ppqpP p ,np V p , ?vp V M ,?VM , ηmM TM?Ttm?mmPM?2?TMnm?2?3.14?25.8?1057.560?2.86KW

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??qT4.75?10?4?2m??4.75?10?47.5mm ?4A1100?10ssF?p1?A1?(pp??pT)A1?(4?0.6)106?100?10?4?34KN4?106?40?10?3PM???2.95KW

???m60?0.95?0.95 7．油泵排量Vp=50ml/r， 转速np=1000r/min，容积效率ηvP=0.94，泵工作压力pp=4.5MPa，马达排量VM=40ml/r，容积效率和机械效率ηvm=ηmm=0.9，不计管路压力损失和泄漏，求马达的输出转速nM转矩TM和功率PM（7）。 答：

nm?qTP?VP?VHVPnP?VP?VM50?1000?0.94?0.9???1057.5rminVMVM40VMP?mm40?10?6?4.5?106?0.9???25.8Nm 2?2?3.14ppqpP p ,np V p , ?vp V M ,?VM , ηmM TM?Ttm?mmPM?2?TMnm?2?3.14?25.8?1057.560?2.86KW

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