液压传动 王积伟
综合练习题
1.
我国油液牌号以_________°C 时油液的平均_______黏度的__________数表示。 2.
油液黏度因温度升高而________，因压力增大而________。 3.
动力黏度μ的物理意义_______其表达式为________。 4.
动力黏度的定义是________,其表达式为__________。 5.
相对黏度又称_________。 6. 液体的可压缩系数k 表示____________________,其表达式为________________，
1K k
=，我们称K 为________________。 7. 理想气体的伯努利方程表达式是___________________________。其物理意义是____________________。
8. 雷诺数是__________，其表达式是Re =_________________；液体流动时，由层流变为紊流的条件由________决定，当_________时为层流，当________时为紊流。
9. 液体流动中的压力损失可分为________________压力损失和_____________压力损失；它们分别用公式______________和 ___________加
10. 液体流经直径为d 的圆形截面管时，其水力半径为____________，如截面形状为边长等于1的正方形时，其水力半径为______________。
11. 油液中混入的空气泡愈多，则油液的体积压缩系数k 愈____________。
12. 假定忽略管道本身的弹性，则管道内液压冲击波的传播速度相当于_____________。
13. 容积式液压泵是靠____________来实现吸油和排油的。
14. 液压泵的额定流量是指泵在额定转速和____________压力下的输出流量。
15. 液压泵的机械损失是指液压泵在_______________上的损失。
16. 液压泵是把_______________能转变为液体_______________能的转换装置。
17. 齿轮泵的泄漏一般有三个渠道：___________;___________;___________。其中以_____________最为严重。
18. 设液压马达的排量为V （cm3/r ），液压马达的转速为n （r/min ），其理论输入流量为_____________L/min 。如果实际输入流量为q 实，则马达的容积效率为_______________。
19. 液压马达是将液体的____________能转换为______________能的转换装置。
20. 液压缸的__________效率是缸的实际运动速度和理想运动速度之比。
21. 在工作行程很长的情况下，使用____________液压缸最合适。
22. 柱塞式液压缸的运动速度与缸阀筒内径________________。
23. 对额定压力为2.5MPa 的齿轮泵进行性能试验，当泵输出的油液直接通向油箱时，不计管道阻力，泵的输出压力为____________。
24. 为防止产生__________，液压泵距离油箱液面不能太高。
25. 滑阀机能为___________型的换向阀，在换向阀处于中间位置时液压泵卸荷;而_________型的换向阀处于中间位置时可使液压泵保持压力（各空白只写一种类型）。
26. 如果顺序阀用阀进口压力作为控制压力，则该阀称为__________式。
27. 调速阀是由__________阀和节流阀串联而成的。
28. 溢流节流阀是由差压式溢流阀和节流阀___________联构成的。
29. 采用出口节流的调速系统，若负载减小，则节流阀前的压力就会_________。
30. 节流阀流量公式 ()m
q C Ax p =???，节流口形状近似细长孔时，指数m 接近于
________，近似薄壁孔时，m 接近于_________.
31. 当溢流阀通过________流量时，进口处的压力称为调定压力；调定压力与_______压力
之差称为静态调压偏差。
32. 滑阀产生液压卡紧的主要原因是由_________引起的径向不平衡力，减小该力的办法是
________。
33. 滑阀的瞬态液动力只与阀的_____________有关而与阀的_______________无关。
34. 液压缸在低速运动时，由于_______特性，常发生周期性的停顿和跳跃运动，称为
_________.
35. 电液比例方向阀既可以用来___________，又可起到________作用。
36. 电液比例压力阀稳态性能的五项指标
_________,___________,____________,___________,____________。
37. 伺服阀在__________时的压力放大系数称为伺服阀零位压力放大系数；理想零开口伺服
阀的零位压力放大系数为_________.
38. 测定油液污染的方法有_______ 等方法；一般认为液压系统________%以上的故障是由
油液中的污染造成的。
39. 在定量液压泵变量液压马达容积调速回路中，当系统工作压力不变时，液压马达的输出
______是恒定的。
40. 进油和回油节流调速系统效率低，主要损失是_________。
41. 在要求加工带台阶工件外圆磨床上，应该使用____________式换向回路。
42 .如图1所示，设溢流阀的调整压力为p Y ,关小节流阀 a 和b 的节流口，得节流阀a 的前端压力1p ，后端压力 2p ，且 1p p Y ;若再将节流口b 完全关死，此时节流阀a 的前端压力__________后端压力_________。
43. 在弹簧对中型电液动换向阀中，先导阀的中位机能应选__________型。
44. 图2所示液压系统，能实现快进——Ⅰ工进——Ⅱ工进——快退——停止及卸荷工序，
填写电磁动作（通电为+，断电为-）于表中。
电磁铁动作顺序
二选择题
1.溶解在油液的空气含量增加时，油液的等效体积弹性模量___；混入油液中的空气含量
增加时，油液的等效体积弹性模量___.
A.增大B减小C基本不变
2.选择液压油时,主要考虑油液的______.
A密度B成分C黏度
3.在___工作的液压系统容易发生气蚀.
A洼地B高原C平原
4.液压系统的工作压力取决于____.
A泵的额定压力B溢流阀的调定压力C负载
5.设计合理的液压泵的吸油管应该比压油管____.
A长些B粗些C细些
6.液压系统利用液体的____来传递动力.
A位能B动能C压力能D热能
7.高压系统宜采用___
A齿轮泵B叶片泵C柱塞泵
8.____储能器的输出压力恒定
A重锤式B弹簧式C充气式
9._____的系统效率较高
A节流调速B容积调速C容积节流调速
10.用过一段时间后滤油器的过滤精度略有_____
A提高B降低
11．分流阀能基本上保证两液压缸运动_____同步
A位置B速度C加速度
12．液压系统的故障大多数是____引起的
A油液黏度不适应B油温过高C油液污染D系统漏油
13．野外工作的液压系统，应选用黏度指数____的液压油
A高B低
14．当负载流量需求不均衡时，拟采用油源
A泵——溢流阀B泵——储能器
15．存在超负载（动力性负载），应采用_____调速。
A进油节流B回油节流C旁路节流
16．容积调速系统的速度刚度比采用调速阀节流调速系统的速度刚度____.
A高B低
17．图3为一换向回路，如果要求液压缸停位准确，停止后液压泵卸荷，那么换向阀中位机能应选择____
A O型
B H型
C P 型
D M型
18．图4为轴向柱塞泵和轴向柱塞马达的工作原理图。当缸体如图示方向旋转时，请判断各油口压力高低，选答案填空格
i.作液压泵用时_____-
ii.作油马达用时______
Aａ为高压油口b为低压油口 B b 为高压油口a为低压油口
C c 为高压油口d为低压油口
D d 为高压油口c为低压油口
19．图5所示变量泵一定量马达容积调速系统。当系统工作压力不变时，该回路是_____ A恒扭矩调速B恒功率调速C恒压力调速D恒功率和恒扭矩组合调速
20、图5回路中，阀1和阀2的作用是____
A 、阀1起溢流作用，阀2起安全作用B、阀1起安全作用，阀2起溢流作用
C、均起溢流作用
D、均起安全作用
21. 图6所示回路,液压缸B进退所需压力均为2Mpa,各阀调定压力如图所示.试确定在下列工况时,C缸的工作压力______
(1)在图示状况下, C缸压力是_____
(2)在图示状况下,当B缸活塞顶上死挡块时,C缸压力是______
(3)当A阀通电后, B缸活塞退回不动时, C缸压力是_______
A 1.5Mpa
B 3Mpa
C 5Mpa
D 4Mpa
22. 根据每小题系统图和假定条件,选择属于该小题的正确答案,填入空格：
M,其引起主油路压力未达到溢流阀调整压力(1)图7（a）所示系统,当施加某一恒定负载
m
P在进行调速时,________
Y
A输出功率为恒定
B输出扭矩随液压泵排量的增大而减小
C主油路的工作压力随液压泵排量的增大而增大
D液压马达输出功率随液压泵排量的增大而增大
(2)图7（b）所示系统,在每一次调速时,施加的负载所引起的主油路的压力都刚好达到溢流
P,在进行调速时,_____
阀的调整压力值
Y
A液压马达转速随排量的增加而增加
B输出扭矩随液压马达排量的增大而增大
C输出功率随液压马达排量的增大而增大
D 当液压马达排量调整到最大时,则输出转速为最大值
M为变量),但其最大值所引起的主油(3)图7(c)所示系统,当施加的负载是不断变化的(即
m
P,在进行调速时, __________
路压力还未达到溢流阀的调整压力
Y
A液压马达的转速随负载的增加而减小
B液压马达输出功率随负载和液压泵排量的增加而增加
C液压马达输出转矩随液压泵的排量的增加而增加
D主油路的压力随负载的增加而增加
23. 叶片泵和叶片马达工作时,如突然发生一片叶子卡在转子叶片槽内而不能外伸的故障,试分析他们的工作状况将分别发生什么变化:
(1)对于叶片泵，转子转速_______，输出压力_______,输出流量_______;
(2)对于叶片马达，转子转速________,输出转矩______,输出流量_______.
A降低为零B呈不稳定波动C保持不变
24．某液压泵不直接从液面为大气压的油箱中吸油，而是采用压力为P2的辅助低压系统向该泵供油。假设泵转速效率及外负载均不变，试分析下列参数如何变化;
(1)泵的输出压力
(2)泵的输出流量
(3)泵的输出功率
A 增大B减小C不变
25. 限制齿轮泵压力提高的主要因素______
A 流量脉动B困油现象C泄漏D径向不平衡力
26 . 根据外反馈限压式变量泵的工作原理图，分析调节以下环节后，下述参数将发生什么变化：
（1）流量调节螺钉向内旋进：空载流量q0_______,限定压力Pc _______.最大压力Pmax______-
（2）压力调节螺钉向外旋出，减小弹簧压缩量：空载流量q0_______,限定压力Pc _______.最大压力Pmax______，BC曲线斜率________.
（3）更换原有弹簧，放置刚性系数较小的弹簧，拆装后其他条件（弹簧预压缩量，流量和压力调节螺钉位置）均不变：空载流量q0_______,限定压力Pc _______.最大压力Pmax______，BC曲线斜率________.
A增大B减小C不变
27. 叶片泵的叶片数量增多后，双作用式叶片泵输出流量______-,单作用式叶片泵输出流量
_______
A增大B减小C不变
28. 消防队员手握水龙喷射压力水时，消防队员________
A不受力B受推力C受拉力
29. 电液比例阀电磁力马达的弹簧在理论上的刚度是________
A很小B一般C无限大
30．电液位置伺服系统中采用滞后校正可以_(1)____；采用速度校正可以_(2)_______;采用加速度校正可以___(3)_____
(1)A提高频宽B提高稳定性C提高阻尼比
(2)A提高频宽B提高稳定精度C提高阻尼比
(3)A提高频宽B提高稳定精度C提高阻尼比
三简答题
1．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？
2．在考虑液压系统中液压油的可压缩性时，应考虑哪些因素才能说明实际情况？
3．什么是理想流体？
4．对于层流和紊流两种不同流态，其沿程压力损失与流速的关系有何不同？
5．写出非圆截面管道的雷诺数公式，并说明公式中符号的意义。
6．轴向柱塞泵的柱塞数为何都取奇数？
7．那些阀在液压系统中可以做背压阀使用？
8．流量阀的节流口为什么通常要采用薄壁孔而不采用细长小孔？
9．举出滤油器的各种可能安装位置。
10.为什么调速阀比节流阀的调速性能好？
11.试述节流阀刚度的定义。他对流量阀的性能有什么影响？
12.说明直流电磁换向阀和交流电磁换向阀的特点。
13.液压系统中溢流阀的进口、出口接错后会发生什么故障？
14.采用节流阀进油节流调速回路，何时液压缸输出功率最大？
15.确定双作用叶片泵的叶片数应满足什么条件？通常采用的叶片数为多少？
16.为什么柱塞泵一般比齿轮泵或叶片泵能达到更高压力？
17.何谓溢流阀的启闭特性？请说明含义。
18.何谓溢流阀的超调压力？请说明产生超调压力的原因。
19.何谓液压泵的困油?请说明困油引发的后果。
20.作用在电磁换向阀内圆柱式滑阀阀心上的作用力有多少种？说明这些作用力产生的
原因。
21.滑阀式随动阀有哪几种开口形式？写出随动阀三个特性系数名称定义及表达式。
22.液压伺服系统动态特性中的“过渡过程”品质主要有那几个指标来表示？
23.什么是电液伺服阀的“零偏”“零漂”“不对称度”“非线性度”？
24.液压伺服系统中采用的速度反馈加速度反馈压力反馈的校正方法对系统性能有何
影响?
25.试用电液比例压力阀绘出三级压力控制的基本回路。
四分析说明题
1．分析图8所示液压系统，说明下列问题：
(1)阀1、阀2、阀3组成什么回路?
(2)本系统中阀1、阀2可用液压元件中哪一种阀来代替?
(3)系统工作正常时,为使柱塞能够平稳右移,在系统工作压力p1、、阀2的调整压
力p2和阀3的调整压力p3这三种中,哪个压力值最大.，哪个最小或者相等,
请予以说明。
2．图9为一个压力分级调压回路,回路中有关阀的压力值已调好,试问:
(1)该回路能够实现多少压力级？
(2)每个压力级的压力值是多少？是如何实现的？
请分别回答并说明。
3．图10表示一个双作用叶片泵的吸油排油两个配油盘，试分析说明以下问题: （1）标出配油盘的吸油窗口和排油窗口。
（2）盲槽a，环槽b和凹坑c有何用途？
（3）三角形浅槽d的作用是什么？
（4）图中的四个三角形浅沟槽有画错处，请改正。
4．图11所示一轴向柱塞式液压马达。
（1）试补A—A 视图,画出配油盘上的通油窗口。
（2）叙述其工作原理,重点分析一个柱塞的受力情况,说明输入压力油后马达轴为什么会转动。
（3）设柱塞数为Z,柱塞直径为d,柱塞在缸体中的分布圆半径为R,斜盘倾角δ,求转量每排。
（4）设输入油液压力为p回油压力为零,求马达输出的平均转矩。
5. 图12表示何种控制阀的原理图?图中有何错误?请改正.并说明其工作原理和1、2、3、4、5、6各点应接何处,这种阀有何特点及其应用场合。
6. 图13所示液压系统,活塞及模具的重量分别为G1=3000N,G2=5000N;活塞及活塞杆直径
分别为D=250mm,d=200mm;液压泵1和2的最大工作压力分别为p1=7Mpa,p2=32Mpa;忽略各处摩擦损失.试问:
(1)阀a、b、c和d各是什么阀?在系统中有何功用?
(2)阀a、b、c和d的压力各应调整为多少?
7. 图14为组合机床液压系统,用以实现”快进------工进------快退-----原位停止、泵卸荷”工作
循环.试分析油路有无错误.简要说明理由并加以改正。
8.根据图15回答下列问题:
(1)说明这是一种什么阀,试标出进口和出口,并画出其职能符号。
(2)说明此种阀可用于那几种节流调速回路,试画出其中的一种原理图,将此阀接入
回路。
(3)说明阀1和阀3起什么作用。
9.试分析节流调速系统的能量利用效率。在设计和使用节流调速系统时，应如何尽量提高
其效率？
10.有一台液压传动的机床，其工作台在运动中产生爬行，试分析应如何寻找产生爬行的原
因。
11.试分析说明液压泵入口产生气蚀的物理过程及其危害。
12.图16为一顺序动作回路，两液压缸有效面积及负载均相同，但在工作中发生不能按规
定的A先动、B后动顺序动作，试分析其原因，并提出改进的方法。
13．阐述双作用叶片泵定子曲线的组成及对曲线的要求。
14．阐述双作用叶片马达的工作原理，并指出其结构与叶片泵的区别。
15．当阀心与阀套配合时，在阀心的外圆柱面上，常开有若干环形槽（宽度及深度≤1mm ），试从阀心与阀套的间隙中油压分布情况，说明该环形槽的作用。
16．图17所示为容积节流调速回路。其中p 、q 分别为进入系统的压力和流量， p p 和 p q 为泵出口压力和理论流量， 321,,f f f 为标示部分活塞有效面积，s 为弹簧推力。
（1） 写出定子偏心量达到稳态时的定子受力平衡方程式。
（2） 当外负载变化时，即p 变化，液压泵内泄漏变化时，能否保证输入系统的流量
q 恒定？
（3） 外负载不变，即p 不变时，调节节流阀可实现工作进给工况；二位二通阀接通，
可实现快速进给工况；换向阀关闭可实现停止。试说明三种工况时压力p p 泵偏
心量e 流量p q 如何变化。
17．分析并说明直动式和先导式溢流阀中阻尼孔作用有何不同，当溢流阀的阻尼孔堵塞时，直动式和先导式溢流阀各会出现什么现象。
18．在图18所示回路中，溢流节流阀装在液压缸回油路上，其能否实现调速，为什么？19．试说明溢流阀中的调压弹簧钢度强弱和阻尼孔大小对溢流阀工作特性的影响。
20．液压系统的噪声主要来源液压泵，试结合齿轮泵叶片泵轴向柱塞泵分析说明液压泵的噪声来源。
五设计计算题
1 . 图19所示增压器，大小活塞直径分别为D和d，两测压管内径相等，液体为同种不可压缩流体。已知右测压管内液面距离增压器轴线的高度为H,求增压器的活塞处于平衡时两测压管内液面高度差h，若又将体积为V的同种液体加入左测压管内，此时活塞移动量L为多少？
2. 活塞杆通过滑轮提升重物，如图20所示，设液压缸有杆腔的有效面积A=100cm2,溢流阀的调整压力Py=2.5Mpa ，液压泵输出流量q=10L/min ，重物W=50kN ，求液压泵输出压力和重物上升速度。
3 . 如图21所示，活塞下部的油腔中充满油液，活塞面积为A,其上的小孔为薄壁孔，直径为d.忽略活塞活塞杆处的摩擦力和泄漏，求重物下降的速度。
4 . 图22所示液压系统，当负载F 很大，液压缸中油液压力p 1使单向阀关闭时，
（1）求系统中液压弹簧刚度k`=F/?x 的表达式（设管道液压缸和阀均无泄漏，V1为液压缸左腔的容积，V2为管道的容积，A 为活塞的有效面积）
（2）活塞处于不同位置时，刚度K`是否都相同？
5 . 图23所示，要使液压缸活塞向左或向右运动的速度比 212
3v v =，试求液压缸活塞面积比的关系式。
6. 图24所示，已知活塞直径d=39.6mm ，缸体内径D=40mm,活塞长L=60mm,活塞两端压力分别为P1=15Mpa,P0=0,活塞移动速度v=1.5m/s,油液黏度μ= s Pa ?1.试求活塞与液压缸同心时从间隙泄漏油液的流量。
7 . 按图25所示进油节流调速回路，说明油液通过各元件上的功率损失，并用数学表达试列出各部分的功率损失以及系统回路的效率公式。
8 . 设计两种利用储能器的液压回路图（系统中执行机构可自行选择）：
（1）采用小油量液压泵,用储能器储存能量,满足短期内需要大流量的液压系统;
（2）用储能器保持系统中的油压力,并使液压泵卸荷的液压系统.
9 . 图26所示润滑系统,液压泵在t=20°c 时供给50L/min 的机械油,机械油的运动黏度
s m v /1020026-?=,密度ρ=900kg/m3
,吸油管内径d=30mm,管长 L= 4 m,泵进口断面在油液自由表面以下0.8m 处.若忽略不计局部压力损失,计算液压泵进油口处的绝对压力.
10 . 图27所示安全阀,阀座直径d=25mm,当油液压力为6Mpa 阀的开度x=3mm,通过流量q=300L/min;如果阀的开启压力为5.5Mpa,油液密度为900 kg/m3,弹簧刚度K=40N/mm,阀口流速系数Cv=0.98.求油液出流角θ.
11 . 图28所示阻尼器，D=120mm,d=2mm,L=60mm,进口压力p1=10Mpa,出口压力p2=4Mpa,油液黏度随压力变化规律 s Pa e ap
?=?=04.0,00μμμ,a=0.0025L/bar,设层流起始段修正系数C=2，求通过该阻尼器的的流量。
12. 图29所示液压系统，已知：活塞直径D=60mm,活塞杆直径d=25mm, 活塞有效负载F=6000N,活塞移动摩擦阻尼为f=100N,活塞工作速度v=0.6m/s,泵理论排量Vp=125c m3/r,转速n=1000r/min,容积效率 92.0=v η,机械效率 80.0=m η,溢流阀调整值6Mpa.若不计管路损失，试计算稳定条件下，泵的输入功率和系统工作效率。
13 . 图30所示液压系统，已知液压泵流量q=10L/min,液压缸慢进速度 慢v =0.5m/min,液压缸快进和快退的速度比 快退快进
v v =3/2，试求液压缸两腔有效面积 21A A ，及快进和快退速度
快退快进，v v
14. 图31为速度控制回路，已知：泵A 的排量 r cm V A /1203=，转速n =1000 r/min,容积效率95.0=AV η，溢流阀B 的调整压力MPa p B 0.7=；节流阀C 的流量方程为p A q c ?=80（式中c q 为单位L/min ，A 单位为2cm ，510单位为p ?Pa ），节流阀通流截面积22.0A cm =；液体马达排量r cm V D /1603
=，容积效率95.0=DV η，机械效率80.0=Dm η，负载转矩m N M ?=60。求通过节流阀C 的流量和液压马达D 的转速。
15 . 图32为一液压缸的速度控制回路，已知下列数据：两泵都以1000r/min 的速度旋转；供液压泵排量V1=150cm3/r,调节泵排量V2=40 cm3/r,液压缸活塞面积50cm2,活塞杆截面积25cm2阀C 和B 每条通路流量方程均为 p q ??=40(式中q 单位为L/min, ?p 单位为 Pa 510)。当凸轮A 完全脱离阀B 时，作用在活塞杆上的有效负载 N F 4102?=;溢流阀的调定压力为5.4MPa 。求：
（1）液压缸活塞快速前进 慢速前进和快速返回的速度；
（2）当有负载时，液压缸有杆腔的压力和消耗在溢流阀上的功率。
16. 图33所示节流调速系统，已知：节流阀流量特性为）的单位为单位为式中Pa min,/(102p L q p q T T ???=-，泵流量；min /40L q p = MPa p Y 8.1=溢流阀调定压力，背压阀调定压力Pa p 52104?=，液压缸面积22212540cm A cm A ==，，总负载F =2600N 。求该调速系统的效率以及消耗在各阀上的功率。
17． 解答34所示液压系统的下列问题：
（1）填写实现“快进 —Ⅰ 工进 —Ⅱ 工进 —快退—原位停、泵卸荷”工作循环的电磁
铁动作顺序表；
（2） 若溢流阀调整压力为2MPa ，液压缸有效工作面2180cm A =，2
240cm A =，在工
进中当负载F 突然为零时，节流阀进口压力为多大；
（3）在工进时当负载F 变化，分析活塞速度有无变化。说明理由。
18． 图35所示，用流线型渐缩接头将直径 cm D a 20=的管子与直径 cm D b 10=的管子
连接，水流向上，水银压力计读数x=25.4cm ，水银密度为33/106.13m kg ?。略去损失，不计动能修正，求水的流量。