2022國(guó)開液壓與氣壓傳動(dòng)形考一答案

液壓與氣壓傳動(dòng)作業(yè)1

一、填空題

液壓系統(tǒng)中，—執(zhí)行部分一元件將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為對(duì)外做功

的機(jī)械能，完成對(duì)夕M故功；_動(dòng)力部分—元件向液壓系統(tǒng)提供壓力油，

將電機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能。

氣動(dòng)系統(tǒng)中，空氣壓縮機(jī)屬于一氣源裝置一元件；汽缸屬于—執(zhí)

行一元件；氣源凈化裝置屬于—?dú)庠囱b置一元件。

液壓系統(tǒng)中的壓力取決于—負(fù)載大小

液體粘度有三種表示方法，—?jiǎng)恿Α扯?，—運(yùn)動(dòng)一粘度和一

相對(duì)一粘度。

液壓油對(duì)溫度變化極為敏感，溫度升高，粘度—降低」壓力增大,

粘度—增加一，但數(shù)值變化小，可不考慮。（填"增加"或"降低"）

壓力的表示方法有三種，即：.絕對(duì)壓力一、_相對(duì)壓力_和_表

壓力其中，以大氣壓為基準(zhǔn)計(jì)測(cè)壓力，基準(zhǔn)以上的正值叫一相對(duì)壓

力_,基準(zhǔn)以下的負(fù)值叫一絕對(duì)壓力.。

通常將無—黏性_、不可—壓縮—的液體稱為理想液體。

液體流動(dòng)時(shí)，若液體中任一點(diǎn)處的—壓力____流速—和密度都不

隨時(shí)間變化稱為恒定流動(dòng)。

伯努力方程是—能量守恒—定律在流體力學(xué)中的表達(dá)形式，理想

液體的伯努利方程中包含—壓力—能、—位置勢(shì)—能和動(dòng)（比動(dòng)）能

液體在管道中流動(dòng)時(shí)的壓力損失可分為一沿程—壓力損失和一

局部_壓力損失兩種。

液壓泵是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，能將一機(jī)械能一轉(zhuǎn)換為液體的—液

壓能

液壓泵是靠密封容積的變化來吸壓油的，故一般稱為_容積式液

壓_泵。

對(duì)于液壓泵來說，實(shí)際流量總是—小于—理論流量，實(shí)際輸入轉(zhuǎn)

矩總是—大于_理論上需要的轉(zhuǎn)矩。（填寫"大于"、"小于"）

液壓泵按排量是否能調(diào)節(jié)分為一定量泵—和—變量泵

按結(jié)構(gòu)形式分，常用的液壓泵有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等類型。

其中，_柱塞一泵總效率較高，常用于高壓大流量液壓系統(tǒng)；_齒輪一

泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，對(duì)油液污染不敏感，但泄漏量大，效率低，排

量不可調(diào)；一葉片_泵結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)油液污染敏感。

在葉片泵中，_單作用一式葉片泵可作變量泵使用，其流量變化

是依靠改變一偏心距—實(shí)現(xiàn)的。

液壓馬達(dá)是將—壓力能—轉(zhuǎn)換為一機(jī)械能—的裝置，可以實(shí)現(xiàn)連

續(xù)地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于液壓馬達(dá)來說，實(shí)際流量總是—大于_理論流量，實(shí)際輸出

轉(zhuǎn)矩總是一小于—理論上需要的轉(zhuǎn)矩。（填寫"大于"、"小于"）

液壓缸是將—液壓能—轉(zhuǎn)換為一機(jī)械能—的裝置，是執(zhí)行元件。

當(dāng)雙桿活塞式液壓缸的活塞桿直徑相同，兩腔的進(jìn)油壓力、流量

相同時(shí)，活塞在兩個(gè)方向的一運(yùn)動(dòng)速度—和1隹力—相同。

液壓馬達(dá)是將_壓力能—轉(zhuǎn)換為一機(jī)械_的裝置，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)

地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

可輸出回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓缸是—擺動(dòng)一缸。

對(duì)行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合，考慮到液壓缸體的孔加工困難，所以采用一

柱塞式—液壓缸。

_電液」:奐向閥由電磁鐵先導(dǎo)控制，液壓驅(qū)動(dòng)，使液壓系統(tǒng)中執(zhí)

行元件能得到平穩(wěn)換向。

如圖所示的液壓回路，若閥1的調(diào)定壓力?=4MPa，閥2的調(diào)

定壓力后=2MPa，試回答下列問題：

閥I是—溢流—閥，閥2是—減壓—閥；

當(dāng)液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)（無負(fù)載），A點(diǎn)的壓力值為_4MPa_、B點(diǎn)的壓

力值為_OMPa_;

當(dāng)液壓缸運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)碰到擋塊時(shí)，A點(diǎn)的壓力值為_OMPa_、B

點(diǎn)的壓力值為_2MPa_。

壓力繼電器是一種利用油液的—壓力_來啟閉電氣觸點(diǎn)的一種電

液控制元件。

二、簡(jiǎn)答題

1、簡(jiǎn)述液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）傳動(dòng)平穩(wěn)，易于頻繁換向。（2）質(zhì)量輕、體積

小、動(dòng)作靈敏。（3）承載能力大。（4）調(diào)速范圍大，易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。（5）

易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。（6）液壓元件能夠自動(dòng)潤(rùn)滑，元件的使用壽命長(zhǎng)。（7）

容易實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的動(dòng)作。（8）能夠簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)。（9）便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

控制。（10）便于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化與通用化。

液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)：⑴液壓元件的制造精度要求高。（2）實(shí)現(xiàn)定比傳動(dòng)困

難。（3）油液易受溫度的影響。（4）不適宜遠(yuǎn)距離輸送動(dòng)力。（5）油液中混

入空氣易影響工作性能。（6）油液空氣污染。（7）發(fā)生故障不容易檢查與

排除。

氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：Q）工作介質(zhì)就是壓縮空氣，空氣到處都有，用量不受

限制，排氣處理簡(jiǎn)單，同時(shí)可少設(shè)置或不設(shè)置回氣管道。（2）壓縮空氣

為快速流動(dòng)的工作介質(zhì)，所以可以獲得較高的工作反應(yīng)速度。（3）全氣

壓控制具有防火、防爆與耐潮的特點(diǎn)。（4）氣體裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，

安裝與維護(hù)方便。（5）壓縮空氣存儲(chǔ)方便。（6）可遠(yuǎn)距傳輸。（7）清潔，

基本無污染。

氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)。）空氣具有可壓縮性不易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位與速度控制。

⑵氣缸輸出的力較小，推力限制在20~30kN之間。⑶排氣噪聲較大。

（4）需要凈化與潤(rùn)滑。

2、在液壓系統(tǒng)中，液體介質(zhì)的主要作用有哪些?

答：液體介質(zhì)的主要作用有:

液體介質(zhì)在傳動(dòng)系統(tǒng)中作中間介質(zhì)，起傳遞與轉(zhuǎn)換能量的作用。

起著對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)各部件的潤(rùn)滑、抗磨、防腐蝕、防銹、冷卻、

沖洗等作用。

保證整個(gè)液壓系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，影響液壓元件的使用壽命、

影響整套設(shè)備運(yùn)行安全性。

3、簡(jiǎn)述液體靜壓力的特性。

答：由于液體不能受拉、受剪，只能受壓，故有下列特性：

液體靜壓力垂直于作用面，其方向與該面的內(nèi)沿線方向一致。

靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)，所受到的各方向靜壓力都相等。

三、計(jì)算題

1、下圖所示圓管，管中液體由左向右流動(dòng)，管中通流斷面的直徑分別

為M=200mm和M=100mm,如果通過通流斷面1的平均流速

0=1.5m/s,求通過通流斷面2的平均流速應(yīng)。

解：通過通流斷面1的流量

(20012

%=%X4=1.5x^=0.0471W3A

由圖可知通過斷面1和斷面2的流量相等即ql=q2

因此，通過同流斷面2的平均流速

0.0471

v="=_________=6m/s

24心

I2/

2、某液壓泵的工作壓力p=8MPa,轉(zhuǎn)速"=950r/min,泵的排量

l/=30ml/r,容積效率nv=0.95

，總效率n=0.9o求：（1）泵的輸出功率；（2）驅(qū)動(dòng)該泵的電動(dòng)機(jī)功

率。

解：

（1）、液壓泵的理論流量

qt=Vn=30x950=28.5Z/min

泄露流量

A7=芻(1一幾)=28.5(1-0.95)=1.425Z/min

實(shí)際流量

q=/一的=28.5-1.425=27.075Z/mi:

泵的輸出功率

p。=pq=8X106X27.075X103/60=3.61破

(2)、驅(qū)動(dòng)該泵的電動(dòng)機(jī)功率

片=4=吧=4.01加

1n09

3、葉片泵轉(zhuǎn)速n=1500r/min,輸出壓力6.3MPa時(shí)輸出流量為

53L/min,測(cè)得泵軸消耗功率為7kW,當(dāng)泵空載時(shí)，輸出流量為

56L/min,求該泵的容積效率和總效率。

解：

葉片泵空載時(shí)可認(rèn)為無泄漏，空載時(shí)的輸出流量即為理論流量

67t=56L/min=9.33xl0-4m3/s

實(shí)際流量q=53L/min=8.83xl0-4m3/s

(1)、該泵的容積效率

8.83x10-4

=0.946

9.33x10-

液壓泵的輸出功率

F。=pq=6.3xl06X8.83X10-4=5.565W

(2)、總效率為：

P5.565八…

77=—o=-------=0.795

W7

4、某液壓馬達(dá)排量l^200ml/r，總效率〃=0.75,機(jī)械效率的=0.9。

當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速為500r/min時(shí)，求實(shí)際輸入馬達(dá)的流量qo

解：液壓馬達(dá)的容積效率

TJ0.75八…

Tiz=——=------=0.833

加0.9

實(shí)際輸入液壓馬達(dá)的流量

nV500060x200x10-3

q二一=2￡>/s

樂0.833

5、單桿活塞式液壓缸缸筒內(nèi)徑為Z?-90mm活塞桿直徑為4=60mm。

下圖所示差動(dòng)連接時(shí)，若輸入液壓缸的油液流量為q=50L/min,求活

塞的運(yùn)動(dòng)速度0。

解：假設(shè)該缸的容積效率qV=l

則活塞的運(yùn)動(dòng)速度

6、如圖所示液壓泵驅(qū)動(dòng)兩個(gè)液壓缸串聯(lián)工作。已知兩缸結(jié)構(gòu)尺寸相同，

無桿腔面積m=100cm2,有桿腔面積/2=80cm2,負(fù)載力Fi=F2

=10000N,液壓泵輸出流量q=25L/min,不計(jì)損失，求泵的輸出壓

力及兩液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。

解：

求解液壓缸腔內(nèi)壓力和速度的途徑通常是對(duì)液壓缸的活塞進(jìn)行受力分

析，列出兩個(gè)液壓缸的受力平衡方程，其中左側(cè)液壓缸的受力平衡方程

為plAl=p2A2+Fl①

右側(cè)液壓缸有桿腔的回油路通過兩位四通換向閥與油箱相通，即有桿腔

的油液壓力為0，所以活塞的受力平衡方程為p3Al=F2②

又由于左側(cè)液壓缸的有桿腔與右側(cè)液壓缸的無桿腔相通，即p2=p3③

式①、式②、式③聯(lián)立求解得

PA\~~A+