第1章 流体力学基础

第1章 流体力学基础

一、选择题

1. 油液的粘度增加，会使流动管路的沿程阻力损失（ A ）。

A、增大B、减少C、基本不变D、可能增大也可能减少

2. 流量连续性方程是( C )在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是( A )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.帕斯卡原理

3．按照国家标准代号GB／Tl4039—1993，固体颗粒污染等级代号由斜线隔开的两个标号组成：第一个标号表示

lmL工作介质中大于( A )的颗粒数，第二个标号表示lmL 工作介质中大于( C )的颗粒数。 A.5μm B.10μm C.15μm D.20μm

4. 在应用实际流体的伯努利方程时，当流体为层流流动，其动能修正系数a等于( B )。 A.1 B.2 C.0．5 D.4

5．牌号L-HL-46的国产液压油，数字46表示在( C )下该牌号液压油的运动粘度为46cst。 A.20C B.50C C.40C D.0C

6.在密闭容器中，施加于静止液体内任一点的压力能等值地传递到液体中的所有地方，这称为（ D ） A.能量守恒原理B.动量守恒定律C.质量守恒原理D.帕斯卡原理

7.（ ）粘性，（ ）压缩的液体通常被称为理想的液体。（ B ） A.无，可 B.无，不可 C.有，可 D.有，不可 二、简答题

1. 何谓液压冲击？液压冲击的产生原因有哪些？

答：在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。液压冲击产生的原因：（1）液流通道迅速关闭或液流迅速换向使液流速度的大小或方向突然变化时，由于液流的惯力引起的液压冲击。（2）运动着的工作部件突然制动或换向时，因工作部件的惯性引起的液压冲击。（3）某些液压元件动作失灵或不灵敏，使系统压力升高而引起的液压冲击。

2. 何谓气穴现象？它有哪些危害？通常采取哪些措施防止气穴及气蚀？

答：在液压系统中（或液压元件中）因局部压力降低而有气泡形成的现象称为气穴现象。 危害：引起气蚀，产生振动噪声；形成气塞破坏系统正常工作。

措施：尽力减少油液中空气的含量，防止气体混入系统；防止系统局部压力过低；在易发生气穴部位采用耐蚀材料及保护镀层。

3. 液体静压力具有两个基本特性是什么?

答：1) 液体静压力始终垂直于作用面，其方向总是指向作用面的内法向。 2)在平衡液体中，静止液体内任意点处的压力在各个方向上都相等。 4．什么叫困油现象？困油现象有哪些危害？有何解决措施？

答：为了使齿轮泵的齿轮平稳地啮合运转，吸压油腔密封和均匀、连续供油，时必须使齿轮啮合的重叠系数??1（??1.05~1.3）。这样，就会出现前一对轮齿尚未脱开啮合前，后一对轮齿又进入啮合，在这两对啮合的轮齿间形成封闭的容积，称之为闭死容积。闭死容积从最大到最小，再到最大，这种现象叫困油现象。

为了消除困油现象，可在齿轮泵的侧板上开卸荷槽,一对矩形卸荷槽相对齿轮中心线对称布置，左边矩形卸荷槽与吸油腔相通，右边矩形卸荷槽与压油腔相通。使闭死容积从小到大时，始终与吸油腔相通；使闭死容积从大到小时，始终

0

0

0

0

与压油腔相通。 5.什么是油液的粘性？

答：液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，流体的这种特性成为粘性 三、计算题

1、在圆柱形容器中某可压缩流体，当压力26×106N/m2时体积为995×106m2，当压力16×106N/m2时体积为1000 m2 ,问它的压缩系数为多少? 1、答：

?V(995?1000)?10?6?1021000?10?6???V???5?10mN 66?p26?10?16?10

2、如图2?3所示，用文氏流量计测定水平管中的流量，假定管中液体是水，截面l的直径d1=0.2m，截面2的直径d2=0.1m，而两截面压力差p=p1-p2=13730Pa(假设水理想流体作稳定流动，ρ= 1000kg／m3)，试确定管中流量q。

解：对1-2两截面列写伯努力方程：

2p1v12p2v2 ?z1???z2?r2gr2g假设流体紊流流动，动能修正系数与流量q的关系?1??2?1,Z1?Z2?0。 流体在1-2两截面的流速与流量q的关系分别为

v1?所以

4q4q， v?222?d2?d1?p???v222?v12??1?2?1?? q?244????d2d1?8?将已知参数代人上式，可求得管中流量： q=0.0425m3/s(2.55m3/min)

3、 液压泵的流量qp=5×10-4m3/s全部经进油管进入液压缸，液压缸的大腔面积A1=20×10-4m2，小腔面积A2=10×10-4m2，

进、回油管直径dl=d2=10mm。试用流量连续性方程求活塞运动速度及进、回油管的流速（不考虑液压缸的泄漏损失及液压油的压缩性）。

解：

首先对阀芯钢球进行受力分析：作用在钢球下端顶开钢球向上的液压力= p1A。作用在钢球上端向下的力除弹簧力Fk外。还有由压力p2产生的液压力p2A。所以，钢球所受力平衡方程为

p1A?Fk?p2A

式中 A是钢球在受力方向(垂直方向)的投影面积(也即阀座孔的面积)，即

A??d2/4?3.14?0.012/4?0.785?10?4m2

将相关参数代人力平衡方程可求得 图2—4

p1?Fk?p2?500/(0.785?10?4)?3?105?66.69?105Pa?6.7MPa A结论：当阀芯钢球下端的液压力p1=6.7MPa时，钢球开始被顶开，油液在压力差的作用下由P1口流向P2 口。 4、如图所示，作用在活塞上的外力F?3000N,活塞直径D?50mm,若使油液从液压缸底部的锐缘孔口流出，孔口直径d =10mm，流量系数Cd?0.61,油液密度??900kg/m3,不计摩擦，试求作用在液压缸缸底壁面上的力。

解：

(1)取缸内液体为控制体，活塞及液压缸缸底壁面对液体的总(轴向)作用力为F?R?(R?为液压缸缸底壁面对液体的轴向作用力)，则由动量方程得

F?R???q(vo?v)

(2)作用在活塞上的外力F使液压缸内油液产生的压力为

p?F3000?45??15.28?10Pa 2A3.14?0.05流经液压缸底部锐缘孔口的流量：

q?CdA03.14?0.012?p?0.61?4?22?15.28?105 900?2.79?10?3m3/s

(3)根据流量连续性方程。 孔口液流速度：

vo?q活塞运动速度：

?d24?2.79?10?3??35.55m/s 243.1?0.01v?q?D24?2.79?10?3??1.42m/s 243.1?0.05(4)将q、v0、v代入动量方程，可求得液压缸底部对油液的作用力：

R??F??q(vo?v)?3000?900?2.79?10?3?(35.55?1.42)

?2914.3N

根据牛顿第三定律，液体作用在缸底壁面的力

R??R??2914.3N(方向向右)

5、有两薄壁小孔并联在执行元件的回油路上(其出口压力为大气压)，其通流面积分别为A1?0.05cm2和A2?0.1cm。设油液密度??900kg/m3,流量系数Cd1?Cd2?Cd?0.62,已知总流量q?0.3?10?3m3/s，试求小孔的进口压力及两孔的流量q1,q2。 解：

由于两薄壁小孔并联在执行元件的回油路上，出口压力均为零(表压)，因此两孔的前后压力差相同，等于进口压力

2p1。

根据薄壁小孔的压力流量公式及流量连续性方程，有

q1?CdAI将上式联立求解得

2?p1, q2?CdA22?p1, q1?q2?q

q1?A1?A?q2, ?1?1?q2?q A2?A2?所以，流经小孔2的流量：

?A?q2?q/?1?1??0.3?10?3/(0.05/0.1?1)?0.2?10?3m3/s

?A2?流经小孔l的流量：

q1?q?q2?0.1?10?3m3/s

小孔的进口压力：

2?0.1?10?3?9002?p1?(q1/CdA1)????4.68?105Pa ?4??2?0.62?0.05?10?2?第二章 绪论

一、选择题

1. 液压传动的工作原理是基于( D )。

A.能量守恒定律 B.动量定理 C.质量守恒定律 D.帕斯卡原理

2. 液压传动是利用液体的( B )进行能量传递、转换和控制的一种传动形式。 A.位能 B.压力能 C.动能 D.热能

3. 液压的（ A ）具有明确的物理意义，它表示了液体在以单位速度梯度流动时，单位面积上的内摩擦力。 A.动力粘度 B.恩氏度 C.巴氏度 D.赛氏秒

4、流量连续性方程是（C ）在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是（A ）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 5、液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（ A）和小孔前后压力差的（ B ）成正比。 （A）一次方 （B）1/2次方 （C）二次方 （D）三次方 二、写出名称

O型机能三位四通电液换向阀\\两位三通电磁换向阀\\柱塞式液压缸\\调速阀\\双向变量液压马达\\O型机能三位四通手动换向阀\\双液控单向阀\\单向节流阀\\压力继电器 三、名词解释

1． 帕斯卡原理（静压传递原理）： 在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。 2． 运动粘度 ：动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。

3． 液动力：流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力

4． 层流 ：粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。 5． 紊流 ： 惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态 。 6． 沿程压力损失 ： 液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。 7． 局部压力损失 ：液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生

变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失。

8． 液压卡紧现象 ： 当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。

当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象

9. 液压冲击 ：在液压系统中，因某些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 四、简答题

1. 简述在液力传动中存在哪些能量损失？答案：沿程压力损失、局部压力损失 2. 液压油黏度的选择与系统工作压力，环境温度及工作部件的运动速度有何关系？

答案：系统工作压力越大选取的液压油黏度越大，环境温度越高选取的液压油黏度越大，液压油黏度越大则工作部件的运动速度越低。

3. 试述液压传动的定义。答案液压是借助于密封容积的变化，利用液体的压力能与机械能之间的转换来传递能量的 4. 液压传动系统由哪几部分组成部分?各组成部分的作用是什么? 液压传动系统主要有以下五部分组成：

动力元件：液压泵，其功能是将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，为系统提供动力。

执行元件：液压缸、液压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。

控制元件：压力、流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中液体的压力、流量和流动方向，以保证执

4.液压缸输出推力的大小决定进入液压缸油液压力的大小 （ ） 5、在流量相同的情况下，液压缸直径越大，活塞运动速度越快。 （ ） 6、当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。（ ） 7、“将液压缸的两腔同时接压力油的联接方式，称为差动联接。” ( )

8、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。（ ） 9、增速缸和增压缸都是柱塞缸与活塞缸组成的复合形式的执行元件。 （ ） 10、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。（ ） 三、简答题

1、简述差动缸连接的特点及应用场合。

2、以单杆活塞式液压缸为例，说明液压缸的一般结构形式. 3、柱塞缸有什么特点？

4、液压缸为什么要密封？哪些部位需要密封？ 5、液压缸为什么要设缓冲装置？

6、液压缸工作时为什么会出现爬行现象？如何解决？ 四、计算题

1. 有一差动式液压缸，已知其q?25L/min，活塞杆快进和快退时的速度均为口 v?5m/min。试计算液压缸内径和活塞杆直径各为多少?

2. 如图所示，两个液压缸串联。两缸尺寸完全相同，液压缸无杆腔有效工作面积Acm,有杆腔有效工作面积1?1002A2?80cm2,负载F1?F2?5000N,q?12L/min，若不考虑一切损失，求液压泵的输出压力pp及两液压缸活塞

的运动速度v1,v2。

3. 如图所示，用一对柱塞缸实现工作台的往返运动，两柱塞的直径分别为d1?120mm、d2?100mm，当供油流量

q?10L/min、供油压力p?2MPa时，求：

(1)左、右运动速度v1、v2及推力F1、F2；

(2)若液压泵同时向两柱塞缸供油，工作台将向哪个方向运动？其速度v3及推力F3等于多少?

4章 液压缸

一、选择题

1、B 2、C 3、A 4、C 5、C 6、B 7、B 8、D 9、B C D；A 10、B；C 二、判断题

1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、× 6、√ 7、× 8、× 9、× 10、√ 三、简答题

1、活塞杆伸出时，推力较大，速度较小；活塞杆缩回时，推力较小，速度较大。因而它适用于伸出时承受工作载荷， 缩回是为空载或轻载的场合。如，各种金属切削机床、压力机等的液压系统。

2、单杆活塞式液压刚由缸底、弹簧挡圈、卡环帽、轴用卡环、活塞、O形密封圈、支承环、挡圈、Y形密封圈、缸筒、管接头、导向涛、缸盖、防尘圈、活塞杆、紧定螺钉、耳环等组成。 3、 1）柱塞端面是承受油压的工作面，动力是通过柱塞本身传递的。

2）柱塞缸只能在压力油作用下作单方向运动，为了得到双向运动，柱塞缸应成对使用，或依靠自重（垂直放置）或其它外力实现。

3）由于缸筒内壁和柱塞不直接接触，有一定的间隙，因此缸筒内壁不用加工或只做粗加工，只需保证导向套和密封装置部分内壁的精度，从而给制造者带来了方便。

4）柱塞可以制成空心的，使重量减轻，可防止柱塞水平放置时因自重而下垂。

4、液压缸高压腔中的油液向低压腔泄漏称为内泄漏，液压缸中的油液向外部泄漏叫做外泄漏。由于液压缸存在内泄漏和外泄漏，使得液压缸的容积效率降低，从而影响液压缸的工作性能，严重时使系统压力上不去，甚至无法工作；并且外泄漏还会污染环境，因此为了防止泄漏的产生，液压缸中需要密封的地方必须采取相应的密封措施。

液压缸中需要密封的部位有：活塞、活塞杆和端盖等处。

5、活当运动件的质量较大，运动速度较高时，由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至引起破坏性事故，所以在大型、高压或高精度的液压设备中，常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近终端时，增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。

6、液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下：

1) 缸内有空气侵入。应增设排气装置，或者使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。

2) 液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松。应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。

3) 活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。

4) 液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。 5) 活塞杆弯曲。应校直活塞杆。 6) 活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。

7) 液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。

8) 液压缸的安装位置偏移。应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。 9) 液压缸内径线性差（鼓形、锥形等）。应修复，重配活塞。 10) 缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺，严格时应镗磨。

11) 双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽拧得太紧，使其同心不良。应略松螺帽，使活塞处于自然状态。 四、计算题

1、解：(1)已知输入流量及快进速度求活塞杆直径d。差动式液压缸是单杆活塞缸，单杆活塞液压缸差动连接时活塞杆快进。

忽略液压缸的泄漏

(?V?1),根据教材中式(4?8),活塞杆直径为

4q4?25?10?3d???0.008m??5?v

(2)已知活塞杆快进和快退时的速度相同，则

v2?即

q?V4q?V4q?V??v3?22A2?(D?d)?d2

D2?2d2

所以，液压缸内径：

D?2d?0.0113m

2、解：在图示供油情况下，若不考虑一切损失，液压泵的输出压力pp就是液压缸1的工作压力p1,液压缸1的排油压

力p2等于液压缸2的进口压力p3,液压缸2的排油压力近似等于大气压力。 (1) 由液压缸2活塞受力平衡方程得

p3?F2/A1?5000/(100?10?4)?0.5MPa

p2?p3?0.5MPa

(2)由液压缸l活塞受力平衡方程得

p1?(F1?p2A2)/A1?(5000?0.5?106?80?10?4)/(100?10?4)

?0.9MPa

所以，液压泵的输出压力

pp?p1?0.9MPa

(3)两液压缸活塞的运动速度v1,v2。 由于液压泵的供油量全部进入液压缸l，所以

v1?q/A1?12?10?3/(100?10?4?60)?0.02m/s

此时，由于液压缸l排出的液压油(v1A2)成为液压缸2的供油量，所以

v2?v1A2/A1?0.02?80/100?0.016m/s

?d124q3、解：(1)当A管进油、B管回油时，工作台向左运动，其速度v1?,推力F1?4p。代人已知参数求得

?d12v1?0.0147m/s，F1?22.62kN

?d224q当B管进油、A管回油时，工作台向右运动，其速度v2?,推力F2?4p。代入已知参数求得

?d22v2?0.0212m/s，F2?15.71kN

(2)若液压泵同时向两柱塞缸供油时，由于两缸柱塞面积不等(d1?d2),工作台向左运动。其速度v3?4q,22?(d1?d2)推力F3??(d12?d22)4p。代入已知参数求得

v1?0.0482m/s，F1?6.91kN

(此时，相当于活塞式液压缸差动连接)

第5章 液压阀

一、选择题

1. 调速阀是用（ ）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 2. 图中各溢流阀的调整压力为p1?p2?p3?p4，那么回路能实现（ ）调压

A.一级 B.二级 C.三极 D.四级

3. 液控单向阀的闭锁回路，比用滑阀机能为中间封闭或PO连接的换向阀闭锁回路的锁紧效果好，其原因是（ A．液控单向阀结构简单 B．液控单向阀具有良好的密封性

C．换向阀闭锁回路结构复杂 D．液控单向阀闭锁回路锁紧时，液压泵可以卸荷

4. 在定量泵液压系统中，若溢流阀调定的压力为35×105Pa，则系统中的减压阀可调定的压力范围为（ ）

A．0～35×105Pa B．5×105～35×105Pa C．0～30×105Pa D．5×105～30×105Pa

5. M型三位四通换向阀的中位机能是____。

A 压力油口卸荷，两个工作油口锁闭 B 压力油口卸荷，两个工作油口卸荷 C 所有油口都锁闭 D 所有油口都卸荷 6. 在液压系统中，_______可作背压阀。

A 溢流阀 B 减压阀 C 液控顺序阀 D 调速阀 7. 低压系统作安全阀的溢流阀，一般选择____结构。

A 差动式 B 先导式 C 直动式 D 锥阀式 8. 节流阀的节流孔应尽量做成____式。

A 薄壁孔 B 短孔 C 细长孔 D A＋C 9. 右图所示三位四通换向阀中位机能是__ _____型。

A P B Y C H D K

10. 大流量的液压系统中，主换向阀应采用__ ___换向阀。

A 电磁 B 电液 C 手动 D 机动 11. 定值溢流阀可保持__ __稳定。

）

A 阀前压力 B 阀后压力 C 泵前、后压差 D 泵出口流量 12. 调速阀是通过调节__ __来调节执行机构运动速度。

A 油泵流量 B 执行机构排油量 C 执行机构供油压力 D 油马达进油量 13. 排气节流阀一般安装在___ ____的排气口处。

A空压机 B控制元件 C执行元件 D 辅助元件

14. 右侧回路中，下列___ ___行程阀被压下，主控阀1换向，气缸动作：A 2 B 3 C 4 D 2、3、4

15. 若系统采用三位四通换向阀中位进行卸荷，则该换向阀的中位机能应选择（ ）。

A、O型 B、M型 C、P型 D、Y型 16. 滑阀式阀芯上开平衡槽的主要原因为（）。

A、减少稳态液动力 B、减少瞬态液动力 C、减少卡紧力 D、减少泄漏

17. 在工作过程中溢流阀是( )的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。

(A)常开； (B)常闭

18. 在先导式减压阀工作时，先导阀的作川主要是( )，而主阀的作用主要作用是( )。

(A)减压； (B)增压； (C)凋压。

19. 以下方向阀图形符号那一个是二位四通电磁换向阀：( )

( A )

( B )

( C ) ( D )

20. 某三位四通电液动换向阀由一个三位四通电磁换向阀做导阀和一个三位四通流动换向阀做主阀，当电磁铁断电后，

导阀回到中位，然后主阀在弹簧作用下回到中位，导阀的中位机能应选（ ） A.“O” B.“Y” C.“M” D.“H”

21. 用三位四通换向阀组成的卸荷回路，要求液压缸停止时两腔不通油，该换向阀中位机能应选取（ ）

A.“M” B“Y” C.“P” D.“O”

22. 直动式溢流阀不适于做高压大流量溢流阀是因为：（ ）

A.压力调不高 B.压力损失太大C.阀开口太小容易堵塞 D.调压偏差太大

23. 若先导式溢流阀阻尼堵塞，该阀将产生（ ）

同步回路、用分流集流阀的同步回路，其同步精度较高（主要指后者）；伺服式同步回路的同步精度最高。

第9章 液压系统设计计算

一、选择题

1、当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp<（3～5）ⅹ105Pa时，随着压力差Δp变小，通过节流阀的流量（ ）；通过调速阀的流量（ ）。

（A） 增加 （B）减少 （C）基本不变 （D）无法判断

2、当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp>(3～5)ⅹ105Pa时，随着压力差Δp增加，压力差的变化对节流阀流量变化的影响（ ）；对调速阀流量变化的影响（ ）。

（A） 越大 （B）越小 （C）基本不变 （D）无法判断

3、当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力相等时，通过节流阀的流量为（ ）；通过调速阀的流量为（ ）。 （A） 0 （B）某调定值 （C）某变值 （D）无法判断

4、在回油节流调速回路中，节流阀处于节流调速工况，系统的泄漏损失及溢流阀调压偏差均忽略不计。当负载F增加时，泵的输入功率（ ），缸的输出功率（ ）。

（A） 增加 （B）减少 （C）基本不变 （D）可能增加也可能减少

5、在调速阀旁路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从F1降到F2时，若考虑泵内泄漏变化因素时液压缸的运动速度v（ ）；若不考虑泵内泄漏变化的因素时，缸运动速度v可视为（ ）。 （A）增加 （B）减少 （C）不变 （D）无法判断

6、在定量泵－变量马达的容积调速回路中，如果液压马达所驱动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速（ ）；泵的输出功率（ ）。

（A）增大 （B）减小 （C）基本不变 （D）无法判断

7、在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路中，若负载从F1降到F2而调速阀开口不变时，泵的工作压力（ ）；若负载保持定值而调速阀开口变小时，泵工作压力（ ）。

（A） 增加 （B）减小 （C）不变

8、在差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路中，如果将负载阻力减小，其他条件保持不变，泵的出口压力将（ ），节流阀两端压差将（ ）。 （A） 增加 （B）减小 （C）不变 二、判断题

1. 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。 （ ）

2. 采用调速阀的定量泵节流调速回路，无论负载如何变化始终能保证执行元件运动速度稳定。 （ ） 3. 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。 （ ）

4. 油箱在液压系统中的功用是储存液压系统所需的足够油液。 （ ）

5. 在变量泵—变量马达闭式回路中，辅助泵的功用在于补充泵和马达的泄漏。 （ ） 6. 因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。 （ ）

7. 同步运动分速度同步和位置同步，位置同步必定速度同步；而速度同步未必位置同步。 （ ）

8. 压力控制的顺序动作回路中，顺序阀和压力继电器的调定压力应为执行元件前一动作的最高压力。 （ ） 9. 为限制斜盘式轴向柱塞泵的柱塞所受的液压侧向力不致过大，斜盘的最大倾角α

（ ）

10. 当液流通过滑阀和锥阀时，液流作用在阀芯上的液动力都是力图使阀口关闭的。 （ ）

max一般小于

18°~20°。

第9章

一、选择题

1、B；B 2、B；C 3、A；A 4、C；D 5、A；C 6、C；B 7、C；A 8、B；C 二、判断题

1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、× 6、√ 7、√ 8、× 9、√ 10、×

第10章 电液伺服与比例控制简介

1、 简述：什么叫电液伺服系统？它有什么特点？ 2、 简述：电液伺服与比例系统的组成。 3、 简述：伺服阀的基本特性包括哪几个方面？

第10章

1、电液伺服系统又称电液控制系统，是以电气信号为输入、以液压信号为输出构成的闭环控制系统。由于是电气和液压的结合，此系统可以充分发挥二者的优点。电气信号便于测量、转换、放大、处理和校正；而液压信号输出功率大、速度快，且其执行机构具有惯量小等优点。所以二者相结合所组成的电液控制系统具有控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功率大、结构紧凑、重量轻等优点，从而被广泛应用于航天、冶金、机床和军工部门等。 2、液压伺服系统是由以下一些基本元件组成：

输入元件——将给定值加于系统的输入端的元件。该元件可以是机械的、电气的、液压的或者是其它的组合形式。 反馈测量元件——测量系统的输出量并转换成反馈信号的元件。各种类型的传感器常用作反馈测量元件。 比较元件——将输入信号和反馈测量信号相比较，得出误差信号的元件。

放大、能量转换元件——将误差信号放大，并将各种形式的信号转换成大功率的液压能量的元件。电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件。

执行元件——将产生调节动作的液压能量加于控制对象上的元件，如液压缸和液压马达。 控制对象——各类生产设备，如机器工作台、刀架等。

比例控制元件的组成也包括上述六部分组成，所不同的是放大、能量转换元件为比例放大器和电液比例阀。 3、输入电流—输出流量特性；压力增益特性；负载压力—流量特性；对数频率特性；零漂与零偏；不灵敏度。

第11～17章 气压传动

一、选择题

1、压缩空气站是气压系统的（ ）。

A、执行装置； B、辅助装置； C、控制装置； D、动力源装置。 2. 摆动气缸传递的是（ ）。

A、力； B、转矩； C、曲线运动。

3、在气体状态变化的（ ）过程中，系统靠消耗自身的内能对外做功；在气体状态变化的（ ）过程中，无内能变化，加入系统的热量全部变成气体所做的功。

（A）等容过程 （B）等压过程 （C）等温过程 （D）绝热过程

4、每立方米的湿空气中所含水蒸气的质量称为（ ）；每千克质量的干空气中所混合的水蒸气的质量称为（ ）。

（A）绝对湿度 （B）相对湿度 （C）含湿量 （D）析水量

5、在亚声速流动时，管道截面缩小，气流速度（ ）；在超声速流动时，管道截面扩大，气流速度（ ）。

（A）增加 （B）不变 （C）减小

6、当a、b两孔同时有气信号时，s口才有信号输出的逻辑元件是（）；当a或b任一孔有气信号，s口就有输出的逻辑元件是（）。

（A）与门 （B）禁门 （C）或门 （D）三门

7、气动仪表中，（ ）将检测气信号转换为标准气信号；（ ）将测量参数与给定参数比较并进行处理，使被控参

数按需要的规律变化。

（A）变送器 （B）比值器 （C）调节器 （D）转换器

8、为保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安装（ ）；气动仪表或气动逻辑元件前应安装（ ）。

（A）分水滤气器－减压阀－油雾器 （B）分水滤气器－油雾器－减压阀 （C）减压阀－分水滤气器－油雾器

（D）分水滤气器－减压阀 二、判断题

1. 气压传动系统所使用的压缩空气必须经过干燥和净化处理后才能使用。（ ） 2. 气动马达是将压缩空气的压力能转换成直线运动的机械能的装置。（ ） 3. 气压控制换向阀是利用气体压力来使主阀芯运动而使气体改变方向的。（ ） 4. 气压传动能使气缸实现准确的速度控制和很高的定位精度（ ） 5. 气动回路一般不设排气管路（ ）

6. 由空气压缩机产生的压缩空气，一般不能直接用于气压系统（ ）

7. 压缩空气具有润滑性能（ ）

8. 空气的粘度主要受温度变化的影响，温度增高，粘度变小。 （ ）

9. 在气体状态变化的等容过程中，气体对外不做功，气体温度升高，压力增大，系统内能增加。 （ ） 10. 气体在管道中流动，随着管道截面扩大，流速减小，压力增加。 （ ）

11. 在放气过程中，一般当放气孔面积较大、排气较快时，接近于绝热过程；当放气孔面积较小、气壁导热又好时，

则接近于等温过程。 （ ）

12. 气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气质量的最后保证。其安装次序依进气方向为减压阀、分水滤气器、

油雾器。 （ ） 三、名词解释 1、相对湿度 2、气动元件的有效截面积 3、马赫数 4、非时序逻辑系统 5、 时序逻辑系统 四、简答题

1、下列供气系统有何错误？应怎样正确布置？

2、有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？

3、是门元件与非门元件结构相似，是门元件中阀芯底部有一弹簧，非门元件中却没有，说明是门元件中弹簧的作用，去掉该弹簧是门元件能否正常工作，为什么？ 4、简述压缩空气净化设备及其主要作用。

5、试比较截止式气动逻辑元件和膜片式气动逻辑元件的特点。 6、简述冲击气缸的工作过程及工作原理。 7、使用气动马达和气缸时应注意那些事项？

8、简述气压传动系统对其工作介质—压缩空气的主要要求。 五、计算题

1、计算基准状态下空气的密度(kg/m3)。（气体常数R=287J/ kg.K，压力为1.01325×105Pa）

2、 p0=6×105Pa，T0=20℃,阀的最小截面积A=5×10-5m2，问容积为V=0.01m3的容器，从初始压力pH=1×105Pa（绝对压力）充到p0所需的时间(s)。

3、为测定一气阀有效截面积，在V=100L的容器内充入压力p1=0.5MPa（相对），温度为20℃的空气，通过一测试阀将罐内空气放入大气，放气后罐内剩余压力p2=0.2MPa（相对），放气时间6.15s。试求此被测阀有效截面积(mm2)。 4、 单作用气缸内径D=0.125m，工作压力p=0.5MPa，气缸负载率η=0.5，复位弹簧刚度Cf=2000N/m，弹簧预压缩量为50mm，活塞的行程S=0.15m，求此缸的有效推力（N）。

5、单杆作用气缸内径D=0.125m，活塞杆直径为d=32mm，工作压力p=0.45MPa，气缸负载率η=0.5，求气缸的推力和拉力。如果此气缸内径D=80mm，活塞杆径d=25mm，工作压力p=0.4 MPa，负载率不变，其活塞杆的推力和拉力各为多少(N)？

6、当气源及室温均为15℃时，将压力为0.7MPa（绝对）的压缩空气通过有效界面积S=30mm2的阀口，充入容积V=85L的气罐中，压力从0.02MPa上升到0.6MPa时，充气时间（s）及气罐的温度（℃）为多少？当温度降至室温后罐内压力（MPa）为多少？如从大气压开始充气的情况又将如何？

第11～17章 气压传动

一、选择题

1、D 2、B 3、D；C 4、A；C 5、A；A 6、A；C 7、A；C 8、A；D 二、判断题

1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、√ 6、√ 7、× 8、× 9、√ 10、× 11、√ 12、× 三、名词解释

1、在某一确定温度和压力下，其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。??x?100% xb2、气体流过节流孔时，由于实际流体存在粘性，其流束的收缩比节流孔实际面积还小，此最小截面积称为有效截面积 3、气流速度v与当地声速c之比称为马赫数。

4、系统的输出只与输入变量的组合有关，与变量取值的先后顺序无关。

5、系统的输出不仅与输入信号的组合有关，而且受一定顺序的限制。也称为顺序控制或程序控制系统。 四、简答题

1、解：气动三大件是气动系统使用压缩空气质量的最后保证，其顺序分水滤气器、减压阀、油雾器。图a）用于气阀和气缸的系统，三大件的顺序有错，油雾器应放在减压阀、压力表之后；图b）用于逻辑元件系统，不应设置油雾器，因润滑油会影响逻辑元件正常工作，另外减压阀图形符号缺少控制油路。

2、解：此回路不能工作，因为二位二通阀不能反向排气，即二位四通换向阀左侧加压后，无论二位二通阀是否复位，其左侧控制压力都不能泄压，这样弹簧就不能将它换至右位，气缸也就不能缩回； 将两个二位二通阀换为二位三通阀，在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态，回路即可实现往复运动。

3、答：当“是门”元件正常工作时，气流由气源流向输出口S，若由于某种原因使气源压力p为零而输出仍保持压力，则输出口S气流会回流到气源口，输出口S的污秽会进入是门元件甚至是门元件前的其它控制阀。这种情况应该避免。故采用弹簧使是门元件阀芯复位，防止输出口S气流回流。此中情况下非门元件输出口S回流气流正好使阀芯关断，故不需弹簧。

4、答：压缩空气净化设备一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。后冷却器安装在空气压缩机出口管道上，它将压缩空气中油雾和水汽达到饱和使其大部分凝结成滴而析出。油水分离器安装在后冷却器后的管道上，作用是分离压缩空气中所含的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空气，减少气源输出气流脉动，增加气流连续性，进一步分离压缩空气中的水分和油分。干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥。

5、答：（1）在工作原理上：高压截止式逻辑元件的动作是依靠气压信号推动阀芯或通过膜片变形推动阀芯动作，改变气流的通路以实现一定的逻辑功能；高压膜片式逻辑元件由带阀口的气室和能够摆动的膜片构成，它通过膜片两侧造成压力差使膜片向一侧摆动，从而开关相应的阀口，使气流的流向、流路切换，以实现各种逻辑控制功能。（2）在性能上各有长处：高压截止式逻辑元件的阀芯是自由圆片或圆柱体，检查、维修、安装方便，行程短，流量大。高压膜片式逻辑元件结构简单，内部可动部件摩擦小，寿命长，密封性好。

6、答：它的工作过程可简单地分为三个阶段。第一段，气源由孔A供气，孔B排气，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，气缸上腔成为密封的储气腔。第二段，气源改由孔A排气，孔B进气。由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，而下腔作用面积较大，可使上腔贮存很高的能量。第三段，上腔压力增大，下腔压力继续降低，上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔的气体迅速充入到活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动，气体的压力能转换为活塞的动能，利用这个能量对工件冲击做工，产生很大的冲击力。

7、答：气动马达在使用中必须得到良好的润滑。一般在整个气动系统回路中，在气动马达控制阀前设置油雾器，并按期补油，使油雾混入空气后进入气动马达，从而达到充分润滑。气缸在使用时应注意环境温度为-35~+80℃；安装前应在1.5倍工作压力下进行试验，不应漏气；装配时所有工作表面应涂以润滑脂；安装的气源进口处必须设置油雾器，并在灰大的场合安装防尘罩；安装时应尽可能让活塞杆承受轴线上的拉力载荷；在行程中若载荷有变化，应该使用输出力充裕的气缸，并附设缓冲装置；多数情况下不使用满行程。

8、答：气动系统要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量，具有一定的净化程度，所含杂质（油、水及灰尘等）粒径一般不超过以下数值：气缸、膜片式和截止式气动元件—不大于50μm，气动马达、硬配滑阀—不大于25μm，射流元件—10μm左右。 五、计算题 1、1.29 kg/m3 2、0.82 s 3、58.5 mm2 4、11866 N

5、2760N、2579N；1000N、907N

6、11.45s、125℃；0.434MPa；11.74s、130.2℃、0.429 MPa

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