1、液壓與氣壓傳動試題及答案（四）一、填空題1向定積容器充氣分為（ ）和（ ）兩個階段。同樣，容器的放氣過程也基本上分為（ ）和（ ）兩個階段。 （聲速、亞聲速；聲速、亞聲速）2氣源裝置為氣動系統提供滿足一定質量要求的壓縮空氣，它是氣動系統的一個重要組成部分，氣動系統對壓縮空氣的主要要求有：具有一定的（ ），并具有一定的（ ）。因此必須設置一些（ ）的輔助設備。 （壓力和流量 ；凈化程度 ；除油、除水、除塵） 3空氣壓縮機的種類很多，按工作原理分（ ）和（ ）。選擇空氣壓縮機的根據是氣壓傳動系統所需要的（ ）和（ ）兩個主要參數。 （容積型壓縮機、速度型壓縮機；工作壓力、流量）4氣源裝置中壓縮空氣

2、凈化設備一般包括：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 （后冷卻器、油水分離器、貯氣罐、干燥器）5氣動三大件是氣動元件及氣動系統使用壓縮空氣的最后保證，三大件是指（ ）、（ ）、（ ）。 （分水濾氣器、減壓閥、油霧器） 6氣動三大件中的分水濾氣器的作用是濾去空氣中的（ ）、（ ）并將空氣中（ ）的分離出來。 （灰塵、雜質；水分）7氣動邏輯元件按結構形式可分為（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 （高壓截止式邏輯元件、高壓膜片式邏輯元件、滑閥式邏輯元件、射流元件）8 高壓截止式邏輯元件是依靠（ ）推動閥芯或通過（ ）推動閥芯動作，改變氣流通路以實現一定的邏輯功能；而高壓膜片式邏輯元件的可動部件是（ ）。

3、 （氣壓信號；膜片變形；膜片） 2、 選擇題 1系統中采用了內控外泄順序閥，順序閥的調定壓力為px（閥口全開時損失不計），其出口負載壓力為pL。當pL>px時，順序閥進、出口壓力間的關系為（ ）；當pL<px時，順序閥進出口壓力間的關系為（ ）。 （A）p1px， p2pL （p1p2）（B）p1p2pL（C）p1上升至系統溢流閥調定壓力p1py ，p2pL （D）p1p2px （B；A） 2當控制閥的開口一定，閥的進、出口壓力差p<（35）105Pa時，隨著壓力差p變小，通過節流閥的流量（ ）；通過調速閥的流量（ ）。 （A） 增加 （B）減少 （C）基本不變 （D）無法判

4、斷 （B；B） 3當控制閥的開口一定，閥的進、出口壓力差p>(35)105Pa時，隨著壓力差p增加，壓力差的變化對節流閥流量變化的影響（ ）；對調速閥流量變化的影響（ ）。 （A） 越大 （B）越小 （C）基本不變 （D）無法判斷 （B；C） 4當控制閥的開口一定，閥的進、出口壓力相等時，通過節流閥的流量為（ ）；通過調速閥的流量為（ ）。 （A） 0 （B）某調定值 （C）某變值 （D）無法判斷 （A；A） 5在回油節流調速回路中，節流閥處于節流調速工況，系統的泄漏損失及溢流閥調壓偏差均忽略不計。當負載F增加時，泵的輸入功率（ ），缸的輸出功率（ ）。 （A） 增加 （B）減少 （C）

5、基本不變 （D）可能增加也可能減少 （C；D） 6在調速閥旁路節流調速回路中，調速閥的節流開口一定，當負載從F1降到F2時，若考慮泵內泄漏變化因素時液壓缸的運動速度v（ ）；若不考慮泵內泄漏變化的因素時，缸運動速度v可視為（ ）。 （A）增加 （B）減少 （C）不變 （D）無法判斷 （A；C） 7在定量泵變量馬達的容積調速回路中，如果液壓馬達所驅動的負載轉矩變小，若不考慮泄漏的影響，試判斷馬達轉速（ ）；泵的輸出功率（ ）。 （A）增大 （B）減小 （C）基本不變 （D）無法判斷 （C；B） 8在限壓式變量泵與調速閥組成的容積節流調速回路中，若負載從F1降到F2而調速閥開口不變時，泵的工作壓力

6、（ ）；若負載保持定值而調速閥開口變小時，泵工作壓力（ ）。 （A） 增加 （B）減小 （C）不變 （C；A） 9在差壓式變量泵和節流閥組成的容積節流調速回路中，如果將負載阻力減小，其他條件保持不變，泵的出口壓力將（ ），節流閥兩端壓差將（ ）。 （A） 增加 （B）減小 （C）不變 （B；C） 10在氣體狀態變化的（ ）過程中，系統靠消耗自身的內能對外做功；在氣體狀態變化的（ ）過程中，無內能變化，加入系統的熱量全部變成氣體所做的功。 （A）等容過程 （B）等壓過程 （C）等溫過程 （D）絕熱過程 （D；C）11每立方米的濕空氣中所含水蒸氣的質量稱為（ ）；每千克質量的干空氣中所混合的水蒸氣

7、的質量稱為（ ）。（A）絕對濕度 （B）相對濕度 （C）含濕量 （D）析水量 （A；C） 12在亞聲速流動時，管道截面縮小，氣流速度（ ）；在超聲速流動時，管道截面擴大，氣流速度（ ）。（A）增加 （B）不變 （C）減小 （A；A）13當a、b兩孔同時有氣信號時，s口才有信號輸出的邏輯元件是（）；當a或b任一孔有氣信號，s口就有輸出的邏輯元件是（）。（A）與門 （B）禁門 （C）或門 （D）三門 （A；C） 14氣動儀表中，（ ）將檢測氣信號轉換為標準氣信號；（ ）將測量參數與給定參數比較并進行處理，使被控參數按需要的規律變化。（A）變送器 （B）比值器 （C）調節器 （D）轉換器 （A；C）

8、15為保證壓縮空氣的質量，氣缸和氣馬達前必須安裝（ ）；氣動儀表或氣動邏輯元件前應安裝（ ）。（A）分水濾氣器減壓閥油霧器（B）分水濾氣器油霧器減壓閥（C）減壓閥分水濾氣器油霧器（D）分水濾氣器減壓閥 （A；D）三、判斷題1 同步運動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。 （） 2壓力控制的順序動作回路中，順序閥和壓力繼電器的調定壓力應為執行元件前一動作的最高壓力。 （×） 3為限制斜盤式軸向柱塞泵的柱塞所受的液壓側向力不致過大，斜盤的最大傾角max一般小于18°20°。 （） 4 當液流通過滑閥和錐閥時，液流作用在閥芯上的液動力都是

9、力圖使閥口關閉的。 （×） 5流體在管道中作穩定流動時，同一時間內流過管道每一截面的質量相等。 （）6空氣的粘度主要受溫度變化的影響，溫度增高，粘度變小。 （×）7 在氣體狀態變化的等容過程中，氣體對外不做功，氣體溫度升高，壓力增大，系統內能增加。 （）8氣體在管道中流動，隨著管道截面擴大，流速減小，壓力增加。 （×）9在放氣過程中，一般當放氣孔面積較大、排氣較快時，接近于絕熱過程；當放氣孔面積較小、氣壁導熱又好時，則接近于等溫過程。 （）10氣動三大件是氣動元件及氣動系統使用壓縮空氣質量的最后保證。其安裝次序依進氣方向為減壓閥、分水濾氣器、油霧器。 （×

10、;） 四、名詞解釋1速度剛性 （負載變化時調速回路阻抗速度變化的能力。）2相對濕度 （在某一確定溫度和壓力下，其絕對濕度與飽和絕對濕度之比稱為該溫度下的相對濕度。）3氣動元件的有效截面積 （氣體流過節流孔時，由于實際流體存在粘性，其流束的收縮比節流孔實際面積還小，此最小截面積稱為有效截面積）4馬赫數 （氣流速度v與當地聲速c之比稱為馬赫數。）5非時序邏輯系統 （系統的輸出只與輸入變量的組合有關，與變量取值的先后順序無關。）6 時序邏輯系統 （系統的輸出不僅與輸入信號的組合有關，而且受一定順序的限制。也稱為順序控制或程序控制系統。）5、 分析題1 如圖所示采用蓄能器的壓力機系統的兩種方案，其區別

11、在于蓄能器和壓力繼電器的安裝位置不同。試分析它們的工作原理，并指出圖（a）和（b）的系統分別具有哪些功能？ 解：圖（a）方案，當活塞在接觸工件慢進和保壓時，或者活塞上行到終點時，泵一部分油液進入蓄能器。當蓄能器壓力達到一定值，壓力繼電器發訊使泵卸載，這時，蓄能器的壓力油對壓力機保壓并補充泄漏。當換向閥切換時，泵和蓄能器同時向缸供油，使活塞快速運動。蓄能器在活塞向下向上運動中，始終處于壓力狀態。由于蓄能器布置在泵和換向閥之間，換向時兼有防止液壓沖擊的功能。圖（b）方案，活塞上行時蓄能器與油箱相通，故蓄能器內的壓力為零。當活塞下行接觸工件時泵的壓力上升，泵的油液進入蓄能器。當蓄能器的壓力上升到調定

12、壓力時，壓力繼電器發訊使泵卸載，這時缸由蓄能器保壓。該方案適用于加壓和保壓時間較長的場合。與（a）方案相比，它沒有泵和蓄能器同時供油、滿足活塞快速運動的要求及當換向閥突然切換時、蓄能器吸收液壓沖擊的功能。 2 在圖示的系統中，兩溢流閥的調定壓力分別為60×105Pa、20×105Pa。1）當py160×105Pa，py220×105Pa ，DT吸合和斷電時泵最大工作壓力分別為多少？2）當py120×105Pa，py260×105Pa，DT吸合和斷電時泵最大工作壓力分別為多少？ 解：1）DT失電時活塞向右運動，遠程調壓閥1進出口壓力相等

13、，由于作用在閥芯兩端的壓差為零，閥1始終處于關閉狀態不起作用，泵的壓力由py2決定：ppmaxpy220×105Pa；DT吸合時活塞向左運動，缸的大腔壓力為零，泵的最大工作壓力將由py1、py2中較小的值決定：ppmaxpy220×105Pa。2）同上一樣，DT失電時活塞向右運動，遠程調壓閥1不起作用，泵的壓力由py2決定：ppmaxpy260×105Pa；DT吸合時活塞向左運動，泵的最大工作壓力將由py1、py2中較小的值決定：ppmaxpy120×105Pa。3下列供氣系統有何錯誤？應怎樣正確布置？解：氣動三大件是氣動系統使用壓縮空氣質量的最后保證，

14、其順序分水濾氣器、減壓閥、油霧器。圖a）用于氣閥和氣缸的系統，三大件的順序有錯，油霧器應放在減壓閥、壓力表之后；圖b）用于邏輯元件系統，不應設置油霧器，因潤滑油會影響邏輯元件正常工作，另外減壓閥圖形符號缺少控制油路。4有人設計一雙手控制氣缸往復運動回路如圖所示。問此回路能否工作？為什么？如不能工作需要更換哪個閥？ 解：此回路不能工作，因為二位二通閥不能反向排氣，即二位四通換向閥左側加壓后，無論二位二通閥是否復位，其左側控制壓力都不能泄壓，這樣彈簧就不能將它換至右位，氣缸也就不能縮回； 將兩個二位二通閥換為二位三通閥，在松開其按鈕時使二位四通換向閥左側處于排氣狀態，回路即可實現往復運動。6、 問

15、答題1試比較先導型溢流閥和先導型減壓閥的異同點。答：相同點：溢流閥與減壓閥同屬壓力控制閥，都是由液壓力與彈簧力進行比較來控制閥口動作；兩閥都可以在先導閥的遙控口接遠程調壓閥實現遠控或多級調壓。差別：1）溢流閥閥口常閉，進出油口不通；減壓閥閥口常開，進出油口相通。2）溢流閥為進口壓力控制，閥口開啟后保證進口壓力穩定；減壓閥為出口壓力控制，閥口關小后保證出口壓力穩定。3）溢流閥出口接油箱，先導閥彈簧腔的泄漏油經閥體內流道內泄至出口；減壓閥出口壓力油去工作，壓力不為零，先導閥彈簧腔的泄漏油有單獨的油口引回油箱。2影響節流閥的流量穩定性的因素有哪些？答：1) 節流閥前后壓力差的影響。壓力差變化越大，流

16、量q的變化也越大。2）指數m的影響。m與節流閥口的形狀有關，m值大，則對流量的影響也大。節流閥口為細長孔（m=1）時比節流口為薄壁孔（m=0.5）時對流量的影響大。3) 節流口堵塞的影響。節流閥在小開度時，由于油液中的雜質和氧化后析出的膠質、瀝青等以及極化分子，容易產生部分堵塞，這樣就改變了原來調節好的節流口通流面積，使流量發生變化。一般節流通道越短，通流面積越大，就越不容易堵塞。為了減小節流口堵塞的可能性，節流口應采用薄壁的形式。 4) 油溫的影響。油溫升高，油的粘度減小，因此使流量加大。油溫對細長孔影響較大，而對薄壁孔的影響較小。 3為什么調速閥能夠使執行元件的運動速度穩定？答：調速閥是由

17、節流閥和減壓閥串聯而成。調速閥進口的油液壓力為p1，經減壓閥流到節流閥的入口，這時壓力降到p2再經節流閥到調速閥出口，壓力由p2又降到p3。油液作用在減壓閥閥芯左、右兩端的作用力為（p3A+Ft）和p2A，其中A為減壓閥閥芯面積，Ft為彈簧力。當閥芯處于平衡時（忽略彈簧力），則 p2A= p3A+ Ft ， p2p3Ft /A常數。為了保證節流閥進、出口壓力差為常數，則要求p2和p3必須同時升高或降低同樣的值。當進油口壓力 p1升高時，p2也升高，則閥芯右端面的作用力增大，使閥芯左移，于是減壓閥的開口減小，減壓作用增強，使p2又降低到原來的數值；當進口壓力p1降低時，p2也降低，閥芯向右移動，

18、開口增大，減壓作用減弱，使p2升高，仍恢復到原來數值。當出口壓力 p3升高時，閥芯向右移動，減壓閥開口增大，減壓作用減弱，p2也隨之升高；當出口壓力p3減小時，閥芯向左移動，減壓閥開口減小，減壓作用增強了，因而使p2也降低了。這樣，不管調速閥進、出口的壓力如何變化，調速閥內的節流閥前后的壓力差（p2p3）始終保持不變，所以通過節流閥的流量基本穩定，從而保證了執行元件運動速度的穩定。 4調速閥和旁通型調速閥（溢流節流閥）有何異同點？答：調速閥與旁通型調速閥都是壓力補償閥與節流閥復合而成，其壓力補償閥都能保證在負載變化時節流閥前后壓力差基本不變，使通過閥的流量不隨負載的變化而變化。用旁通型調速閥調

19、速時，液壓泵的供油壓力隨負載而變化的，負載小時供油壓力也低，因此功率損失較小；但是該閥通過的流量是液壓泵的全部流量，故閥芯的尺寸要取得大一些；又由于閥芯運動時的摩擦阻力較大，因此它的彈簧一般比調速閥中減壓閥的彈簧剛度要大。這使得它的節流閥前后的壓力差值不如調速閥穩定，所以流量穩定性不如調速閥。旁通型調速閥適用于對速度穩定性要求稍低一些、而功率較大的節流調速回路中。液壓系統中使用調速閥調速時，系統的工作壓力由溢流閥根據系統工作壓力而調定，基本保持恒定，即使負載較小時，液壓泵也按此壓力工作，因此功率損失較大；但該閥的減壓閥所調定的壓力差值波動較小，流量穩定性好，因此適用于對速度穩定性要求較高，而功

20、率又不太大的節流調速回路中。 旁通型調速閥只能安裝在執行元件的進油路上，而調速閥還可以安裝在執行元件的回油路、旁油路上。這是因為旁通型調速閥中差壓式溢流閥的彈簧是弱彈簧，安裝在回油路或旁油路時，其中的節流閥進口壓力建立不起來，節流閥也就起不到調節流量的作用。5什么是液壓基本回路？常見的液壓基本回路有幾類？各起什么作用？答：由某些液壓元件組成、用來完成特定功能的典型回路，稱為液壓基本回路。常見的液壓基本回路有三大類： 1）方向控制回路，它在液壓系統中的作用是控制執行元件的啟動、停止或改變運動方向。2）壓力控制回路，它的作用利用壓力控制閥來實現系統的壓力控制，用來實現穩壓、減壓，增壓和多級調壓等控

21、制，滿足執行元件在力或轉矩上的要求。3）速度控制回路，它是液壓系統的重要組成部分，用來控制執行元件的運動速度。 6液壓系統中為什么要設置背壓回路？背壓回路與平衡回路有何區別？答：在液壓系統中設置背壓回路，是為了提高執行元件的運動平穩性或減少爬行現象。這就要在回油路上設置背壓閥，以形成一定的回油阻力，一般背壓為0.30.8MPa，背壓閥可以是裝有硬彈簧的單向閥、順序閥，也可以是溢流閥、節流閥等。無論是平衡回路，還是背壓回路，在回油管路上都存在背壓，故都需要提高供油壓力。但這兩種基本回路的區別在于功用和背壓的大小不同。背壓回路主要用于提高進給系統的穩定性，提高加工精度，所具有的背壓不大。平衡回路通

22、常是用于立式液壓缸或起重液壓馬達平衡運動部件的自重，以防運動部件自行下滑發生事故，其背壓應根據運動部件的重量而定。 7圖示為三種不同形式的平衡回路，試從消耗功率、運動平穩性和鎖緊作用比較三者在性能上的區別。答：圖a為采用單向順序閥的平衡回路，運動平穩性好，但順序閥的調定壓力取決于活塞部件的重量，運動時消耗在順序閥的功率損失較大。由于順序閥是滑閥結構，鎖緊性能較差。多用于重物為恒負載場合。圖b為采用遠控平衡閥的平衡回路，遠控平衡閥是一種特殊結構的遠控順序閥，它不但具有很好的密封性，能起到長時間的鎖閉定位作用，而且閥口大小能自動適應不同負載對背壓的要求，保證了活塞下降速度的穩定性不受載荷變化的影響

23、，且功率損失小。這種遠控平衡閥又稱為限速鎖。多用于變負載場合。圖c為采用液控單向閥的平衡回路，由于液控單向閥是錐面密封，故鎖閉性能好。單向閥接通后液壓缸不產生背壓，功率損失小。但最大的缺點是運動平穩性差，這是因為活塞下行過程中，控制油失壓而使液控單向閥時開時關，致使活塞下降斷斷續續。為此應在回油路上串聯一單向節流閥，活塞部件的重量由節流閥產生的背壓平衡，保證控制油路有一定壓力，其運動平穩性和功率損失與節流閥開口大小有關。8多缸液壓系統中，如果要求以相同的位移或相同的速度運動時，應采用什么回路？這種回路通常有幾種控制方法？哪種方法同步精度最高？答：在多缸液壓系統中，如果要求執行元件以相同的位移或

24、相同的速度運動時，應采用同步回路。從理論上講，只要兩個液壓缸的有效面積相同、輸入的流量也相同的情況下，應該做出同步動作。但是，實際上由于負載分配的不均衡，摩擦阻力不相等，泄漏量不同，均會使兩液壓缸運動不同步，因此需要采用同步回路。 同步回路的控制方法一般有三種：容積控制、流量控制和伺服控制。容積式同步回路如串聯缸的同步回路、采用同步缸（同步馬達）的同步回路，其同步精度不高，為此回路中可設置補償裝置；流量控制式同步回路如用調速閥的同步回路、用分流集流閥的同步回路，其同步精度較高（主要指后者）；伺服式同步回路的同步精度最高。 9液壓系統中為什么要設置快速運動回路？實現執行元件快速運動的方法有哪些？

25、答：在工作部件的工作循環中，往往只要部分時間要求較高的速度，如機床的快進工進快退的自動工作循環。在快進和快退時負載小，要求壓力低，流量大；工作進給時負載大，速度低，要求壓力高，流量小。這種情況下，若用一個定量泵向系統供油，則慢速運動時，勢必使液壓泵輸出的大部分流量從溢流閥溢回油箱，造成很大的功率損失，并使油溫升高。為了克服低速運動時出現的問題，又滿足快速運動的要求，可在系統中設置快速運動回路。實現執行元件快速運動的方法主要有三種： 1) 增加輸入執行元件的流量，如雙泵供油快速運動回路、自重充液快速運動回路； 2) 減小執行元件在快速運動時的有效工作面積，如液壓缸差動連接快速運動回路、增速缸的增

26、速回路、采用輔助缸的快速運動回路； 3) 將以上兩種方法聯合使用。 10什么叫液壓爬行？為什么會出現爬行現象？答：液壓系統中由于流進或流出執行元件（液壓缸，液壓馬達）的流量不穩定，出現間隙式的斷流現象，使得執行機械的運動產生滑動與停止交替出現的現象，稱為爬行。 產生爬行現象的主要原因是執行元件中有空氣侵入，為此應設置排氣裝置。11若先導型溢流閥主閥芯或導閥的閥座上的阻尼孔被堵死，將會出現什么故障？答：若阻尼孔完全阻塞，油壓傳遞不到主閥上腔和導閥前腔，導閥就會失去對主閥的壓力調節作用，這時調壓手輪失效。因主閥芯上腔的油壓無法保持恒定的調定值，當進油腔壓力很低時就能將主閥打開溢流，溢流口瞬時開大后，由于主閥上腔無油液補充，無法使溢流口自行關小，因此主閥常開系統建立不起壓力。 若溢流閥先導錐閥座上的 阻尼小孔堵塞，導閥失去對主閥壓力的控制作用，調壓手輪無法使壓力降低，此時主閥芯上下腔壓力相等，主閥始終關閉不會溢流，壓力隨負載的增加而上升，溢流閥起不到安全保護作用。 七、計算題1計算基準狀態下空氣的密度(kg/m3)。（氣體常數R=287J/ kg.K，壓力為1.01325