第四章1液压与气压传动(方向阀)

《液压与气压传动》复习资料及答案液压传动试题一、填空题1．液压系统由 动力 元件、执行元件、控制元件、辅助元件和 传动介质元件五部分组成。

2．节流阀通常采用薄壁小孔；其原因是通过它的流量与粘度无关，使流量受油温的变化较小。

3．液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是层流，另一种是紊流 。

区分这两种流动状态的参数是雷诺数。

4．在液压系统中，当压力油流过节流口、喷嘴或管道中狭窄缝隙时，由于流速会急剧增加，该处压力将急剧降低，这时有可能产生气穴。

5．液压马达把液压能能转换成机械能能，输出的主要参数是转速和转矩。

6．液压泵的容积效率是该泵实际流量与理论流量的比值。

7．液压缸的泄漏主要是由压力差和间隙造成的。

8．外啮合齿轮泵中，最为严重的泄漏途径是轴向间隙。

9．和齿轮泵相比，柱塞泵的容积效率较 高 ，输出功率 大 ，抗污染能力差 。

10．在旁油路节流调速回路中，确定溢流阀的调定压力时应考虑克服最大负载所需要的压力，正常工作时溢流阀口处于 打开状态。

11．常用方向阀的操作方式有手动 、机动、 电磁等三种。

二、选择题1．液压缸差动连接工作时，缸的（ ）。

A ．运动速度增加了B ．压力增加了C ．运动速度减小了D ．压力减小了 2．液压缸差动连接工作时活塞杆的速度是（ ）。

A ．24dQ v π=B ．)(222d D Q v -=π C ．24DQ v π= D ．)(422d D Q -π 3．液压缸差动连接工作时作用力是（ ）。

A ．)(222d D pF -=πB ．22d pF π=C ．)(422d D p F -=π D ．42d p F π=4．在液压系统中，液压马达的机械效率是（ ）。

A ．T M M∆=η B ．M M M T T ∆+=η C ．T M M ∆-=1η D ．MM MT ∆+∆=η5．在液压系统中，液压马达的容积效率是（ ）。

A ．T Q Q∆-=1η B ．TT Q Q Q ∆-=η C ．T Q Q∆=η D ．QQ Q T T ∆+=η6．液压系统的真空度应等于（ ）。

液压与气压传动课程标准一、课程性质与任务1．课程的性质《液压与气动技术》是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的专业技术课程。

无论对学生的思维素质、创新能力、科学精神以及在工作中解决实际问题的能力的培养，还是对后继课程的学习，都具有十分重要的作用。

该课程是主要研究液压与气压传动技术一般规律和具体应用的一门科学。

这门技术与其它传动形式有不可比拟的优势而应用广泛，以优良的静态、动态性能成为一种重要的控制手段，无论是机械制造还是自动化控制都有广泛的实际应用价值。

该课程是机械设计制造及其自动化专业教学必不可少的重要组成部分。

通过对这门课程的学习，使学生具有较强的液压与气压传动的理论知识和实际技能，无论对学生的思维素质、创新能力以及在工作中解决实际问题的能力的培养，还是对后继课程的学习，都具有十分重要的作用。

2．本课程与前后课程之间的联系、要求前期课程：机械识图，工程力学，技术测量基础等；后续课程：自动化制造系统，机电传动与控制，机床电气控制等；要求同学们具备阅读中等难度的机械图纸的能力、理论力学、机械传动基础等，并善于归纳总结，举一反三，积极参与实践，做到学以致用。

要联系其它专业技术知识，以使整个知识体系完整。

二、课程教学目标1．知识目标（1）能正确阐述液压传动的原理；（2）能清晰说明液压元件的结构特征和工作原理；（3）能读懂一般液压和气压系统工作原理图；（4）能掌握液压系统故障的分析和诊断的方法；（5）掌握液压、气压元件的正确选用。

2．能力目标（1）能识别常用液压元件，了解它们的结构和原理；（2）会正确使用常用的工具；（3）能阅读常用液压设备的液压传动系统图；能按照液压系统图进行液压元件的选用、连接与调试；（4）能分析汽车液压制动系统的结构和工作过程；（5）能分析汽车气压制动系统的结构和工作过程；（6）能分析液压助力转向系统的结构和工作过程；（7）能对液压制动系统进行维护；（8）能排除液压、气压制动系统的常见故障3．素质目标（1）培养学生具备一定的吸收新技术和新知识的自修能力；（2）培养学生具有较快适应生产、管理第一线岗位需要的能力；（3）培养学生的创新意识；（4）培养学生的安全和环保意识。

1-2. 某液压油在大气压下的体积是L 50，当压力升高后，其体积减少到L 9.49，设液压油的体积弹性模数MPa K 700=求压力升高值。

解：压缩率MPaV V K p kp v V K 4.150)509.49(7001)(100=--=∆-=∆=∂∂-=1-4. 用恩氏粘度计测得ρ=850kg/m 3的某液压油200mL 流过的时间为t 1=153s 。

20℃时200mL 蒸馏水流过的时间t 2=51s 。

问该液压油的E为多少？动力粘度)(s Pa ⋅μ为多少?运动粘度s m /2=υ为多少?解：1-5．如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h = 1m ，设液体的密度为ρ= 1000㎏/m 3，试求容器内的真空度。

解：以液面为等压面，p +ρgh = p a 所以真空度为p a －p = ρgh 1-6塞直径为d ，重量为F G 浸入液体深度为h 解：深度为h 上的压力平衡方程为则 gd F F x G ⋅+=ρπ2)(41-10.细管处断面积12.3A =m h 1=1-11.口处的压力为p 2，管道通流面积为A ，通过流量为Q ，流速为v ，油液密度为ρ。

解：取管道入口和出口断面间的液体为控制体积，弯管对控制体积在x 和y 方向的作用力分别为y F F x 和。

列出x 方向动量方程 列出x 方向动量方程液体对弯管的作用力大小与F 相等，方向与F 相反1-17.d=20mm 的柱塞在力F=40N 作用下向下运动，导向孔与柱塞的间隙h=01mm ，导向孔长度l=70mm ，试求当油液粘度μ=0.784×10-3p a ●s ，柱塞与导向孔同心，柱塞下移0.1m 所需的时间。

解：2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。

在同样的转速和压力29.5MP a 时，测得泵的实际流量为150L/min ，总效率η=087，求： (1) 泵的理论流量；(2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？解：(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66×10-3m 3/s（2）94.060/106.15960/1015033=⨯⨯==--t v q q η (3) 电机的驱动功率 (4) 驱动泵的转矩另解:3-1.液压马达的排量V=250 ml/r ，入口压力p 1=10.5MPa ，出口压力p 2=1.0MPa ，容积效率ηv =0.92，机械效率ηm =0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率和输出功率各为多少？ 解：3-2.某液压泵当负载压力为8MPa 时，输出流量为96L/min ，而负载为10MPa 时，输出流量为94L/min 。

第一章绪论1－1液压系统中的压力取决于〔〕，执行元件的运动速度取决于〔〕。

1－2液压传动装置由〔〕、〔〕、〔〕和〔〕四局部组成，其中〔〕和〔〕为能量转换装置。

1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。

小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。

求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。

图题1—3第二章液压油液2－1什么是液体的粘性？2－2粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3，试答复以下几个问题：1)30号机油的平均运动粘度为( )m 2／s ；2〕30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s ；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比拟水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。

2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A)粘度较大；(B)粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。

2—7 图示液压缸直径D=12cm ，活塞直径d＝11.96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa ·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5 m ／s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少" 第三章 液压流体力学根底§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N 。

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.液压传动系统山（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。

(X)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。

(X)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。

(X)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m2/s是表示（运动）粘度的单位；l m2/s = (10心厘斯。

3.某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40。

C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm2/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。

《液压与气压传动》平时作业平时作业（一）第一章概述1.液压传动系统由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？答:（1）能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置，通常称液压泵。

（2）执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件。

（3）控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件。

（4）辅助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等，它们的功能各不相同，但对保证系统正常工作有重要作用。

（5）工作介质：油液或液压液，是液压传动中能量传递的载体。

2.液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与机械传动、电力传动同功率相比较时，液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑。

（2）工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向。

（3）可实现大范围的无级调速，能在运行过程中进行调速，调速范围可达（2000：1）。

（4）控制方便，易于实现自动化，对压力、流量、方向易于进行调节或控制。

（5）易于实现过载保护。

（6）液压元件已经标准化、系列化和通用化，在液压系统的设计和使用中都比较方便。

（7）有自润滑和吸振性能。

缺点：（1）不能保证严格的传动比。

（2）损失大，有利于远距离传输。

（3）系统工作性能易受温度影响，因此不易在很高或很低的温度条件下工作。

（4）液压元件的制造精度要求高，所以元件价格贵。

（5）液压诉故障不易查找。

（6）工作介质的净化要求高。

第二章液压油与液压流体力学基础1.试解释下列概念（1）恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化，这种流动就称为恒定流动。

（2）非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化，则称为非恒定流动（也称非定常流动）。

（3）通流截面：液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面称为通流截面。

（4）流量：单位时间内，流过通流截面的液体体积为体积流量，简称流量。

实验二基本换向阀换向回路一、实验目的：1.熟悉换向阀典型的工作原理及职能符号；2.了解换向阀的工业应用领域；3. 通过该实验，可利用不同类型的换向阀设计类似的换向回路；4.了解电气元器件工作方式和应用；5.了解接PLC控制继电器互锁的应用和工作原理。

二、实验器材：1.实验台 1台2.三位四通电磁换向阀 1只3.液压缸 1只4.直动式溢流阀 1只5.油管若干6.压力表（量程：10MPa） 1只7.油泵 1只8.导线若干三、实验原理和实验原理图：安装运行一个液压换向回路，查看缸的运动状态。

如“O”型的三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀YA1得电，液压缸伸出：三位四通电磁换向阀YA2得电，液压缸缩回：1溢流阀 2 三位四通电磁换向阀 3 液压缸四、实验步骤：1.按照电路图进行接线：1)确认DC24V直流电源单元和PLC控制器单元开关处于关闭状态；2）将+24V电压接入电信号开关单元的SB1常开接口，将SB1的C1接口与PLC输入点I0.0相连，将PLC的IM接口与直流电源单元0V相连，此时形成第一个继电器输入回路；3）将+24V电压接入电信号开关单元的SB2常开接口，将SB2的C1接口与PLC输入点I0.1相连，此时形成第二个继电器输入回路；4）将+24V电压接入电信号开关单元的SB3常开接口，将SB3的C1接口与PLC输入点I0.2相连，此时形成第三个继电器输入回路；5）将PLC的L接口与电源单元的+24V相连，控制点Q0.0与三位四通电磁阀YA1端的红色输入接口相连，黑色输出接口与直流单元的0V相连，此时组成电磁阀控制的液压缸伸出回路。

6）将控制点Q0.1与三位四通电磁阀YA2端的红色输入接口相连，黑色输出接口与直流单元的0V相连，此时组成电磁阀控制的液压缸缩回回路，此时：按钮SB1闭合，三位四通电磁换向阀YA1得电换向，液压缸伸出；按钮SB2闭合，三位四通电磁换向阀YA2得电换向，液压缸缩回；按钮SB3闭合，三位四通电磁换向阀断电，液压缸停止。

《液压与气压传动》教学大纲一、课程性质与任务1.课程性质：本课程是车辆工程专业的专业选修课。

2.课程任务：通过本课程的学习使学生了解和掌握液压传动技术的基本知识，典型液压元件的结构特点和工作原理；掌握液压基本回路的组成，典型液压传动系统的工作原理；液压传动系统的设计计算及其在工程实际中的应用等；通过实验课使学生对液压元件结构及液压传动系统有更深刻的认识，并掌握必要的实验技能和一定的分析和解决问题的实际能力。

二、课程教学基本要求通过对液压概念、液压元件和液压系统组成的介绍，让学生理解液压系统以及各组成元件的工作方式、工作原理、结构细节对性能的影响，最终达到自己设计液压系统的目的。

通过必要的理论学习和实验操作，使学生掌握基本的实验方法及实验技能，学习科学研究的方法，帮助学生学习和运用理论处理实际问题，验证消化和巩固基础理论；通过液压传动实验使学生初步具备液压元件、液压回路的调整和测试的综合能力；培养学生正确处理实验数据和分析实验结果的能力，运用所学的理论解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。

使学生同时具备将抽象的液压原理用简洁的机构表达出来的能力。

教学中要坚持以学生为主体，教师为主导，充分调动学生学习的主动性和积极性，让学生主动参与教学全过程；课堂教学中要多采用模型、实物和现代教育技术，加强直观性教学，注意理论联系实际，重视培养学生的实际操作能力。

成绩考核形式：平时30% （作业、考勤、练习、实验），期末70% （考试）。

成绩评定采用百分制，60分为及格。

三、课程教学内容第一章绪论1.教学基本要求了解液压传动发展概述；理解压力、流量、速度的基本概念；掌握液压系统的工作原理、组成。

2.要求学生掌握的基本概念、理论通过本章教学使学生初步具有识别简单液压系统的技能，激起学生的学习热情和学习兴趣。

3.教学重点和难点教学重点是液压传动的工作原理，关于压力和流量的两个重要概念。

教学难点是液压系统的组成。

4.教学内容第一节液压与气压传动系统的工作原理1.液压与气压传动的工作原理2.液压与气压传动系统的组成3.液压与气压传动系统的职能符号第二节液压与气压传动的优缺点1.液压与气压传动的优点2.液压与气压传动的缺点第三节液压与气压传动的应用与发展1.液压与气压传动的应用2.液压与气压传动的发展第二章液压油与液压流体力学基础1.教学基本要求了解流体力学三个基本方程式：连续性方程、伯努利方程和动量方程的意义和计算; 理解动力学基本概念：理想液体、恒定流动、迹线和流线等；掌握液体静力学基本方程及意义、压力、流量两个重要参数。

（完整版）液压与⽓压传动课后习题答案《液压与⽓压传动》习题解答第1章液压传动概述１、何谓液压传动？液压传动有哪两个⼯作特性？答：液压传动是以液体为⼯作介质，把原动机的机械能转化为液体的压⼒能，通过控制元件将具有压⼒能的液体送到执⾏机构，由执⾏机构驱动负载实现所需的运动和动⼒，把液体的压⼒能再转变为⼯作机构所需的机械能，也就是说利⽤受压液体来传递运动和动⼒。

液压传动的⼯作特性是液压系统的⼯作压⼒取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。

２、液压传动系统有哪些主要组成部分？各部分的功⽤是什么？答：⑴动⼒装置：泵，将机械能转换成液体压⼒能的装置。

⑵执⾏装置：缸或马达，将液体压⼒能转换成机械能的装置。

⑶控制装置：阀，对液体的压⼒、流量和流动⽅向进⾏控制和调节的装置。

⑷辅助装置：对⼯作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作⽤的装置。

⑸传动介质：液压油，传递能量。

３、液压传动与机械传动、电⽓传动相⽐有哪些优缺点？答：液压传动的优点：⑴输出⼒⼤,定位精度⾼、传动平稳，使⽤寿命长。

⑵容易实现⽆级调速，调速⽅便且调速范围⼤。

⑶容易实现过载保护和⾃动控制。

⑷机构简化和操作简单。

液压传动的缺点：⑴传动效率低，对温度变化敏感，实现定⽐传动困难。

⑵出现故障不易诊断。

⑶液压元件制造精度⾼，⑷油液易泄漏。

第２章液压传动的基础知识1、选⽤液压油有哪些基本要求？为保证液压系统正常运⾏，选⽤液压油要考虑哪些⽅⾯？答：选⽤液压油的基本要求：⑴粘温特性好，压缩性要⼩。

⑵润滑性能好，防锈、耐腐蚀性能好。

⑶抗泡沫、抗乳化性好。

⑷抗燃性能好。

选⽤液压油时考虑以下⼏个⽅⾯，⑴按⼯作机的类型选⽤。

⑵按液压泵的类型选⽤。

⑶按液压系统⼯作压⼒选⽤。

⑷考虑液压系统的环境温度。

⑸考虑液压系统的运动速度。

⑹选择合适的液压油品种。

2、油液污染有何危害？应采取哪些措施防⽌油液污染？答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、⽔、空⽓、化学物质、微⽣物等杂物。