《液压与气压传动》课后习题答案

第一章习题答案

1-1 填空题

1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。 2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（ 压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。

3.液压传动系统由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。 4.在液压传动中，液压泵是（ 动力）元件， 它将输入的（ 机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。

5.在液压传动中，液压缸是（执行）元件， 它将输入的（压力）能转换成（机械）能。

6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。

7.液压元件的图形符号只表示元件的（ 功能 ），不表示元件（结构 ）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。

8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。

1-2 判断题

1.液压传动不易获得很大的力和转矩。 （ × ）

2.液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。 （ × ） 3.液压传动与机械、电气传动相配合时， 易实现较复杂的自动工作循环。 （ √ ） 4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。 （ × ）

第二章习题答案

2-1 填空题

1．液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体的可压缩性越（小）。在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。

2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法； 计量单位m/s是表示（运动）粘度的单位；1m/s ＝（10）厘斯。

3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm/s)。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性）

5．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压

o

2

2

2

6

油。

6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力），用符号（单位为（Pa 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。

7. 液压系统的工作压力取决于（负载）。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。 8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。 9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。

10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为 （m/s 即米 /秒），常用单位为（L/min 即升/分）。

12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。

13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（2.5）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。

3

3

p）表示。其国际

2-2 判断题

1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×）

4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。 （√）

6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√）

2-3 问答题

1. 静压力的特性是什么?

答：（1）液体静压力的方向总是垂直于作用面的内法线方向。 （2）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。 2. 静压力传递原理是什么?

答：静压传递原理又称帕斯卡原理，即：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传递到液体内各点。

2-4 计算题

1．液压油的体积为18×10m，质量为16.1kg,求此液压油的密度。 答案：894 kg/m

3

-33

2．某液压油在大压下的体积是50×10m，当压力升高后，其体积减少到49.9×10m，设液压油的体积模量为K ＝700.0MPa，求压力升高值。

答案：1.4 MPa

3．用恩氏粘度计测得某液压油（ρ＝850kg/m）200mL流过的时间为t1＝153s，20℃时200mL的蒸馏水流过的时间为t2 ＝51s，求该液压油的恩氏粘度°E、运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？

答案：°E=3；20cst；17×10 Pa﹒s

4．如图2-19所示，具有一定真空度的容器用一根管子倒置于液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h ＝1m，设液体的密度ρ＝1000kg/m，试求容器内的真空度。

答案：9800 Pa

5．如图2-20所示，容器内A中的液体的密度ρA＝900kg/m，B中液体的密度ρB ＝1200kg/m，ZA＝200mm，ZB＝180mm，h＝60mm，U形管中测压介质为汞（ρ＝13.6×10kg/m），试求A、B之间的压力差。

答案：8350 Pa

6．如图2-21所示，水

平截面为圆形的容器，上端开口，求作用在容器底面的作用力。若在开口端加一活塞，连活塞重量在内，作用力为30kN，问容器底面的总作用力为多少？（ρ＝1000kg/m）

答案：15KN；135KN

7．液体在管中的流速v ＝4m/s，管道内径d ＝60mm，油液的运动粘度?＝30×10m/s，试确定流态，若要保证其为层流，其流速应为多少？

答案： 1.15m/s

8．如图2-22所示，液压泵的流量q ＝32L/min，液压泵吸油口距离液面高度h＝500mm，吸油管直径d ＝20mm。粗虑网的压力降为0.01MPa，油液的密度ρ＝900kg/m，油液的运动粘度为ν＝20×10m/s，求液压泵吸油口处的真空度。

答案：0.02 MPa

3

-62

-62

3

3

3

3

3

3

-3

3

-3

3

-3

3

图2-19

图2-20

图2-21

9．运动粘度为ν＝40×10m/s的油液通过水平管道，油液密度ρ＝900kg/m，管道直径为d＝10mm，

3

-62

图2-22

l?5m，进口压力p1＝4.0MPa，问流

速为3m/s时，出口压力p2为多少？

答案：3.8 MPa

10．有一薄壁节流孔，通过流量q ＝25L/min时，压力损失为0.3MPa， 试求节流孔的通流面积。设流量系数Cq＝0.61，油液的密度ρ＝900kg/m。

答案：26.5mm

2

3

第三章习题答案

3-1 填空题

1．液压泵是液压系统的（能源或动力）装置，其作用是将原动机的（机械能）转换为油液的（压力能），其输出功率用公式（P0??pq或P0?pq）表示。

2．容积式液压泵的工作原理是：容积增大时实现（吸油） ，容积减小时实现（压油）。

3．液压泵或液压马达的功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上的损失，其大小用（机械效率ηm ）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上的损失，其大小用（容积效率ηv）表示。

4．液压泵按结构不同分为（齿轮泵）、（叶片泵）和（柱塞泵）三种，叶片泵按转子每转一转，每个密封容积吸、压油次数的不同分为（单作用）式和（双作用）式两种，液压泵按排量是否可调分为（定量泵）

和（变量泵）两种；其中（单作用式叶片泵）和（柱塞泵）能做成变量泵；（齿轮泵）和（双作用式叶片泵）只能做成定量泵。

5．轴向柱塞泵是通过改变（斜盘倾角）实现变量的，单作用式叶片泵是通过改变（偏心距）实现变量的。

3-2 画出下列图形符号

单向定量液压泵： 双向定量液压泵：

单向定量液压马达： 双向变量液压马达：

3-3 问答题

1．液压泵完成吸油和压油必须具备的条件是什么？ 答：(1)具有若干个可以周期性变化的密封容积。

(2)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。 (3)具有相应的配流机构。

2．液压泵的排量和流量各决定于哪些参数？理论流量和实际理论的区别是什么？写出反映理论流量和实际流量关系的两种表达式。

答：液压泵的排量取决于密封容积的几何尺寸，与泵的转速和泄漏无关。液压泵的流量取决于液压泵的排量和泵的转速。

理论流量是指在不考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出液体的体积。实际流量是指在考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出液体的体积。

q?qt?ql；q?qt?Vv。

3．齿轮泵的泄漏方式有哪些？主要解决方法是什么？

答：齿轮泵泄漏方式有三个：齿轮端面和端盖间的轴向间隙；齿轮外圆和壳体内孔间的径向间隙以及两个齿轮的齿面啮合处。主要解决方法是在设计和制造时严格控制泵的轴向间隙。

4．齿轮泵的困油现象如何解决？径向不平衡力问题如何解决？

答：消除困油现象的方法通常是在齿轮泵的两侧端盖上铣出两条卸荷槽。使困油区容积减小时，与压油腔相通，便于油液及时挤出，防止压力升高；困油区容积增大时，与吸油腔相通，便于及时补油，防止真空气化。

减小径向不平衡力的方法通常是缩小压油口。使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内，减小其有效作用面积。

答案：1）pc = 0，pB = 4.5 MPa, pp = 4.5 MPa； 2）pc = 6 MPa，pB = 6 MPa, pp = 6 MPa；

2.如图5-46所示液压缸，A1 ＝30×10m，A2 ＝12×10m，F＝30×10N，液控单向阀用作闭锁以防止液压缸下滑，阀内控制活塞面积AK是阀芯承压面积A的三倍，若摩擦力、弹簧力均忽略不计。试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？

答案：3.85MPa，11.54 MPa

-42

-42

3

图5-45 图5-46

3.如图5-47所示为一夹紧回路。若溢流阀的调定压力py＝5MPa，减压阀的调定压力为pj＝2.5MPa。试分析活塞空载运动时，A、B两点的压力各为多少?工件夹紧后活塞停止运动时，A、B两点的压力各为多少?

答案：活塞空载运动时：pB = 0 MPa, pA = 0 MPa,

活塞夹紧后停止运动时: pB = 2.5 MPa, pA = 5 MPa,

图5-47 图5-48

4.如图5-48所示，已知无杆腔活塞面积A=100cm，液压泵的供油量为63L/min，溢流阀的调整压力

2

py

=5MPa。若作用在液压缸上的负载F分别为0kN、54kN时，不计损失，试分别确定液压缸的工作压力为多少?液压缸的运动速度和溢流阀流量为多少?

答案：F= 0KN时，p= 0MPa，速度v=0.105m/s，溢流阀溢流量：0；

F= 54KN时，p= 5.4 MPa；速度v=0m/s，溢流阀溢流量：63L/min；

6-1 填空题

1.滤油器的主要作用是（净化油液）。

2.常用的密封方法有（非接触式）密封和（ 接触式 ）密封。间隙密封适用于（圆柱副 ）密封。 3.油箱的作用是（ 储油 ）、（散热）和（分离油中的气体和污物）。

4.按滤芯材料和结构形式不同，过滤器有（网式）、（线隙式 ）、（纸芯式）和（烧结式）几种形式。 5.蓄能器按照结构可分为（活塞式 ）和（气囊式）蓄能器。

6-2 判断题

1.（× ）

过

滤

器

的

滤

孔

尺

寸

越

大

，

精

度

越

高

。

2.一个压力表可以通过压力表开关测量多处的压力。 （ √ ）

3.（ × ）

纸

芯

式

过

滤

器

比

烧

结

式

过

滤

器

耐

压

。

4.某液压系统的工作压力是14MPa，可选用量程为16MPa的压力表来测压。 （ × ）

5. 油箱只要与大气相通，无论温度高低，均不需要设置加热装置。 （ × ）

6-3 选择题

1. （ A ）管接头适用于中、低压场合。 A 扩口式 B 焊接式 C卡套式

2.当环境温度降低时，应对油箱中的油液进行（ A ）。 A 加热 B 冷却 C 稀释 3.为使液压系统油液保持清洁，应采用（ C ）。 A 带盖的油箱 B 净化过的油液 C过滤器 4.有相对运动的元件一般采用（ C ）连接。 A 钢管 B 铜管 C 软管

6-4 问答题

1.液压系统中常见的辅助装置有哪些？各起什么作用？

2.常用的油管有哪几种？各有何特点? 它们的适用范围有何不同？ 3.常用的管接头有哪几种？它们各适用于哪些场合？ 4.安装Y形密封圈时应注意什么问题？

5.安装O形密封圈时，为什么要在其侧面安放一个或两个挡圈？

6.过滤器按精度分为哪些种类？绘图说明过滤器一般安装在液压系统中的什么位置？

答案：见书中。

7-1 填空题

1.液压基本回路是由某些液压元件组成的，用来完成（特定功能）的回路，按其功用不同，可分为（压力控制）回路、（速度控制）回路和（方向控制）回路。

2.在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而（ 减小 ）。 3.在容积调速回路中，随着负载的增加，液压泵和液压马达的泄漏（ 增大 ），于是速度发生变化。 4.液压泵的卸荷有（压力）卸荷和（流量）卸荷两种方式。

5.在定量泵供油的系统中，用（ 流量阀 ）实现对执行元件的速度控制，这种回路称为（节流调速）回路。

7-2 判断题

1.单向阀不只是作为单向阀使用，在不同的场合，可以有不同的用途。 （ √ ） 2.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。 （ × ）

3.容积调速回路中，其主油路中的溢流阀起安全保护作用。 （ √ ） 4.采用顺序阀的顺序动作回路中，其顺序阀的调整压力应比先动作液压缸的最大工作压力低。

（ × ）

5.在定量泵与变量马达组成的容积调速回路中，其转矩恒定不变。 （ × ） 6.同步回路可以使两个以上液压缸在运动中保持位置同步或速度同步。 （ √ ）

7-3 选择题

1.在用节流阀的旁油路节流调速回路中，其液压缸速度( B )。 A．随负载增大而增加 B．随负载减少而增加 C. 不随负载变化 2.( B )节流调速回路可承受负值负载。 A．进油路 B．回油路 C．旁油路 3.顺序动作回路可用( C )来实现。 A．减压阀 B．溢流阀 C. 顺序阀 4.要实现快速运动可采用( A )回路。

A．差动连接 B.调速阀调速 C．大流量泵供油

5.为使减压回路可靠地工作，其最高调整压力应( B )系统压力。 A．大于 B．小于 C. 等于

6.变量泵和定量马达组成的容积调速回路为( B )调速，即调节速度时，其输出的( D )不变。定量泵和变量马达组成的容积调速回路为( A )调速，即调节速度时，其输出的( E )不变。

A．恒功率 B．恒转矩 C．恒压力 D．最大转矩 E．最大功率 F．最大流量和压力

7-4 计算题

1.试说明图7-35所示由行程阀与液动阀组成的自动换向回路的工作原理。

2.如图7-36所示回路中，三个溢流阀的调定压力如图，试问泵的供油压力有几级？ 数值各为多少？ 3.如图7-37所示液压系统，液压缸活塞面积A1=A2=100cm，缸Ⅰ运动时负载FL=35000N，缸Ⅱ运动时负载

2

图7-35 图7-36

为零。不计压力损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为4MPa、3MPa 、2MPa。求出下列三种工况下A、 B、 C 处的压力：

（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；

（2）1YA 通电，液压缸Ⅰ活塞运动时及运动到终点时；

（3）1YA 断电，2YA 通电，液压缸Ⅱ活塞运动时及活塞杆碰到挡块时。

图7-37 图7-38

答案：（1）两换向阀处于中位：pA = 4MPa，pB = 3～4MPa，pC = 2MPa，

（2）1YA 通电，液压缸Ⅰ活塞运动时：pB = 3.5MPa，pA = 3.5MPa，，pC = 2MPa； 液压缸Ⅰ运动到终点时；pB =4MPa，pA = 4MPa，pC = 2MPa； （3）2YA 通电，液压缸Ⅱ活塞运动时：pA = pB = pC = 0 MPa，

液压缸Ⅱ活塞及活塞杆碰到挡块时：pA = 4MPa，pB = 4MPa，pC = 2MPa，

4.如图7-38所示回路，已知溢流阀1、2的调定压力分别为6.0MPa,4.5MPa，泵出口处的负载阻力为无限大，试问在不计管道损失和调压偏差时：

（1）当1YA通电时，泵的工作压力为多少？ B、C 两点的压力各为多少？ （2）当1YA断电时，泵的工作压力为多少？ B、C 两点的压力各为多少？ 答案：（1）当1YA通电时，泵的工作压力为6MPa， B、C 两点的压力各为6 MPa。 （2）当1YA断电时，泵的工作压力为4.5MPa，B、C 两点的压力各为4.5，0 MPa。

5.如图7-39所示液压系统，能实现“快进—工作—快退—原位停止及液压泵卸荷”的工作循环。

图7-39

电磁铁 1YA 动作 快进 工作 快退 原位停止 2YA + 3YA + + 4YA + + + 及泵卸荷 试完成：（1）填写电磁铁的动作顺序（电磁铁通电为“+ ”，断电为“-”）。

（2）分析本系统有哪些基本回路组成？ （3）说明图中注有序号的液压元件的作用。

答案：（1）见上表。

（2）本系统由以下回路组成：回油节流调速回路，二位二通阀卸荷回路，电磁换向阀卸荷回路。 （3）略。

6.试列出如图7-40所示液压系统实现“快进—工作—快退—停止”的电磁铁动作顺序表（表格形式同题5），并说明各个动作循环的进油路和回油路。

答案：电磁铁动作顺序表如下： 电磁 1YA 动作 快进 工作 快退 原位停止 2YA + + 3YA + + + + 各动作循环的进油路、回油路：略

第八章习题答案

8-1 根据图8-2回答下列问题：

1．填空：YT4543型动力滑台液压系统是采用（变量泵）和（调速阀）组成的（容积节流）调速回路；采用 （电液换向阀）实现换向；采用 （差动连接）实现快速运动；采用 （行程阀）实现快进转工进的速度换接；采用两调速阀（串联）实现两种工进速度换接。

2．指出YT4543型动力滑台液压系统图中包含哪些基本回路？ 答：1）变量泵和调速阀构成的容积节流调速回路

2）差动连接实现的快速运动回路

3）采用行程阀的快进转工进的速度换接回路 4）两调速阀串联构成的二种工进速度换接回路 5）利用三位换向阀的中位机能实现的卸荷回路. 3．指出调速阀7和8哪个开口较大？ 答：调速阀7开口较大。

4．指出液压阀2、3、4、5、6、9的名称，并说明其在系统中的作用 答：2是单向阀，起反向截止作用，防止油液倒流。

3是溢流阀，起背压作用，提高液压缸运动平稳性。

4是外控顺序阀，配合实现液压缸差动连接，和由快进到工进的转换。 5是单向阀，起反向截止作用，防止工进时油液倒流。 6是电液换向阀，起液压缸主换向作用。

9是压力继电器，发出工作台进给工作结束信号，同时发出停留或返回信号。

8-2 分析题：

1．如图8-7为某零件加工自动线上的液压系统图。转位机械手的动作顺序为：手臂在上方原始位置→ 手臂下降→ 手指夹紧工件→ 手臂上升→ 手腕回转90°→ 手臂下降→ 手指松开→ 手臂上升→ 手腕反转90°→ 停在上方。

（1）分析液压系统，写出进、回油路并填写电磁铁动作顺序表。 答案：进、回油路：略。

表8-5 转位机械手电磁铁动作顺序表 原始 位置 1YA 2YA 3YA 4YA （

图8-7 2）指

出单向阀3、4的作用。

手臂 下降 手指 夹紧 手臂 上升 手腕 回转 手臂 下降 手指 松开 手臂 上升 手腕 反转 停在 上方 + + + + + + + + + + + + + +

答案：单向阀3的作用是产生背压，使机械手各种动作平稳。单向阀4的作用反向截止（既止回），防止油液倒流。

2.如图8-8所示，某一液压系统可以完成“快进→一工进→二工进→快退→原位停止”工作循环，分析油路并填写电磁铁动作顺序表。（见表8-6）

表8-6 电磁铁动作顺序表 快 进 一工进 二工进 快 退 原位停止 1YA 2YA 3YA 4YA + + + + + + +

图8-8

3.分析图8-9液压系统并回答问题：

（1）填写液压系统电磁铁动作顺序表（见表8-7）。 （2）写出系统图中包括的基本回路。 （3）指出调速阀A和B哪个开口较大？

表8-7 电磁铁动作顺序表

快进 一工进 二工进 快退 原位停止 1YA 2YA 3YA 行程阀 + + + + + + + +/-

图8-9

（2）答：1）定量泵和调速阀构成的回油节流调速回路

2）采用行程阀的快进转工进的速度换接回路 3）两调速阀串联构成的二种工进速度换接回路 4）利用三位换向阀的中位机能实现的卸荷回路

（3）答：调速阀A开口较大。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/iwzf.html