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液压与气压传动课后答案一、选择题1.液压传动的优点有哪些？（单选题）A. 功率密度高B. 体积小C. 可靠性高D. 轻便灵活正确答案：A、C、D解析：液压传动具有功率密度高、可靠性高、轻便灵活等优点。
2.气压传动的优点有哪些？（多选题）A. 维护简单B. 噪音小C. 温升小D. 环境污染小正确答案：A、B、C、D解析：气压传动具有维护简单、噪音小、温升小、环境污染小等优点。
二、填空题1.液压传动的工作介质是________。
答案：液体解析：液压传动是利用液体传递能量的传动方式。
2.液压传动中，液体通过_______来传递压力和动力。
答案：油管、油管路解析：液压传动中，液体通过油管或油管路来传递压力和动力。
3.气压传动的工作介质是_______。
答案：气体解析：气压传动是利用气体传递动力和能量的传动方式。
4.气压传动中，气体通过_______来传递压力和动力。
答案：气管、气管路解析：气压传动中，气体通过气管或气管路来传递压力和动力。
三、简答题1.请简述液压传动的工作原理。
答案：液压传动是利用液体传递压力和动力的传动方式。
液压传动系统由液压源、执行元件、油管路、控制元件等组成。
液压源通过驱动液体产生压力，将液压能量转化为机械能，通过油管路传递至执行元件上。
执行元件接收液压能量，将其转化为机械能，完成各种工作过程。
控制元件通过控制液体的流量、压力和方向，实现对液压传动系统的控制。
液压传动具有功率密度高、可靠性高、轻便灵活等优点，被广泛应用于机械、冶金、航空、航天等领域。
2.请简述气压传动的工作原理。
答案：气压传动是利用气体传递动力和能量的传动方式。
气压传动系统由气源、执行元件、气管路、控制元件等组成。
气源通过驱动气体产生压力，将气压能量转化为机械能，通过气管路传递至执行元件上。
执行元件接收气压能量，将其转化为机械能，完成各种工作过程。
控制元件通过控制气体的流量、压力和方向，实现对气压传动系统的控制。
气压传动具有维护简单、噪音小、温升小、环境污染小等优点，广泛应用于化工、纺织、食品、医药等领域。
11-2. 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。
求压力升高值。
解：压缩率压缩率MPaV V Kp k p v V K 4.150)509.49(7001)(1=--=D -=D =¶¶-=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 ×m 为多少?运动粘度s m /2=u 为多少?解：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 33，试求容器内的真空度。
解：以液面为等压面，由液体静压力基本方程得由液体静压力基本方程得 p +ρgh = p a 所以真空度为所以真空度为p a －p =ρgh =1000×9.89.8××1 =9800（Pa Pa）） 1-6．如图所示，密闭容器中充满了密度为ρ的液体，柱塞直径为d ，重量为F G ，在力F 作用下处于平衡状态，柱塞浸入液体深度为h 。
试确定液体在测压管内上升的高度x 。
解：深度为h 的平面为等压面，的平面为等压面，列出柱塞和测压管在等压面列出柱塞和测压管在等压面上的压力平衡方程为上的压力平衡方程为则 h gd F F x G -×+=r p 2)(4 1-10.如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处断面积212.3cm A =，出口处管道面积124A A =，m h 1=，求开始能够抽吸时，水平管中所必需通过的流量Q 。
按理想液体计算。
按理想液体计算。
解：对截面ⅠⅡ列伯努利方程，设通过中心线的水平面为基准解：对截面ⅠⅡ列伯努利方程，设通过中心线的水平面为基准1-11.如图示弯管，试利用动量方程求流动液体对弯管的作用力。
综合测试题Ⅰ答案一、填空题1．动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件2．层流；紊流；雷诺数3．粘性；沿程压力；局部压力4．吸油；压油5．端面、径向；啮合；端面6．过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上7．压力，行程；速度，位置8．干空气；湿空气；湿度、含湿量二、选择题1．A；B2．A、C；B、D3．C；A4．D；C5．A、B、C；A6．C；B7．A；C8．D；A9．B；A10．A；D三、判断题1．×2．×3．×4．○5．×6．○7．×8．○9．×10．×四、名词解释1．当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。
在液压系统中，若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在．2．液体中的空气就分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现象。
当气泡随着液流进入高压时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成压力冲击。
如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。
这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。
变量泵是排量可以改变的液压泵。
3．液压系统采用变量泵供油，通过改变泵的排量来改变输入执行元件的流量，从而实现调． 4 速的回路称为容积调速回路。
非时序逻辑系统是系统的输出只与输入变量的组合有关，与变量取值的先后顺序无关。
5．五、分析题；= 1．解：1）进油节流调速系统活塞运动速度vq/A1min1出口节流调速系统活塞运动速度v= q/A2min2ＡＡ>因，故进油节流调速可获得最低的最低速度。
215，节流阀在最小允许开）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（2Pa10）～3×2。
第一章第二章2-2 0.0288Pa • s, 0.932-3 34.44 m2/s2-8 均为10.19MPa2-9 ①a: 16176Pa, 12705N; b: 35275Pa, 27705N; c: 16176Pa, 12705N; d: 11402Pa, 8955N;②均为9810Pa, 7705N2-10 a : 57585Pa, 157585Pa；b: -35316Pa, 64684Pa2-11 17658Pa, 8829Pa2-12 5297Pa, 105297Pa2-13 0.094m/s, 0.034m/s, 23.1 L/min , 22.5 L/min2-14 5⑴2-2 ;(2) 2.9X 10 Pa2-15 109L/mi n2-16 48.29m/s, 9 x 10 Pa2-17 51188L/min , 1.4 x 10 Pa2-18 109L/mi n2-19 1587L/min2-20 4547Pa2-21 1.7m2-22 1.16Mpa, 1.2MPa2-23 0.23m2-24 4937N2-25 均向右，p\v22-27 细长孔：0.1Mpa,薄壁孔:0.2MPa2-28 12.7W2-29 606s第三章3-12 a : 0; b: F/ A; c：A P;d :( )；e: p M3-13 82.8L/min，74.5L/min3-14 28.8 L/min，2.86Kw 3-15 0.9，0.833-16 3.5 L/min，3.5MPa3-17 泵.V p n P-kp V p n p 马达V p“p V p“p k| P p3-18 ⑴ 97.8kW;⑵ 11 L/min3-19 75.7 mL/r, 105.6L/min3-20 ⑴ 95.5L/min :⑵ 92.6L/min :⑶ 49.5kW第二章4-1 a:F p(D 2-d 2) v4q向左；4兀(D 2_d 2)b: F=p d 2v = -4q2 向右；4二 d兀 24q 亠亠 c: F 二 p d v 2 向右4nd4-2 (1) 5kN , 0.02m/s, 0.016m/s ; (2) 5.4kN , 4.5kN ; (3) 11.25kN4-3( 1) A 先动B 后动，A 重物上升液压泵的工作压力为4.5MPa ; A 重物停止时液压泵的工作压力逐渐升高到 8MPa ，使B 重物上升；B 重物上升过程中液压泵的工作压力为 8MPa ； B 重物停止时液压泵的工作压力逐渐升高到 10MPa ;(2) A 、B 重物上升的速度均为 0.1m/s第五章塞运动时P A =3MPa ，p B =2MPa ;活塞运动到终点时 p A =5MPa ，p B =5MPa(1) 4MPa ， 4MPa ， 2MPa ;(2) 活塞移动时 3.5MPa , 3.5MPa ，2MPa ; 活塞运动到终点后 4MPa , 4MPa ，2MPa4-4a —pW 2)2qv缸向左运动;二(D 2_d 2)4-5 4-64-74-84-94-10 4-114-12二D 42b: F = p 4d3.16MPa ，26.9L/min兀 2向左：F = p — d 14—qJ 杆向右运动:D D4q ；向右:1兀 2"p4d 2~d|v =上畧；杆动:二 d缸动：F 二 p —d 24815mm/min , 4.07mm/min , 42.7kN100mm 70mm 32MPa (1): A 1/A 2=2 ； (2) : A 1/A 2=3 /2台匕匕向右，4q ■ (d 12-J :2 2P 1B1 -d 2) 4台匕冃p 1/ P 2=A 〃A 2p —d 2 45-95-10 5-11 5-12 5-13 安全阀P<P K ，溢流阀 PB <p< P Y1)4MPa ； 2)2MPa ； 3)0 (a) : 2MPa ； (b): 9MPa ；(1) 2.5MPa ，2.5MPa ，减压阀的阀芯抬起；起；(3) 0，0，0，减压阀的阀芯不抬起(a)活塞运动时p A =2MPa ，p B =2MPa ;活塞运动到终点时 (2)1.5MPa ， 2.5MPa ，减压阀的阀芯不抬P A =5MPa ， p B =3MPa ； (b)活5-14(3)活塞运动时0，0，0;活塞碰到挡铁时4MPa，4MPa，2MPa第六章6-3 当蓄能器快速输油时，20.5L ;当蓄能器慢速输油时，18L 6-4 当蓄能器快速输油时，0.33L ;当蓄能器慢速输油时，0.36L 6-6 80mm第七章7-2 图示状态液压缸向左运动，正向速度：q/(A 2+A 3-A i );反向速度：q/(A i -A 2)7-3 泵的供油压力有 8 级，0 MPa , 2MPa ，4MPa , 6MPa ，8MPa ，10MPa , 12MPa , 14MPa 7-6(1) A T 为 0.02cm 2时，v= 0.0209m/s , P p =2.4MPa , △ F y =149W , n =62.7%; A T 为 0.01cm 2时，v=0.0105m/s , P p =2.4MPa , △ P y =274W , n =31.4%; (2) P 1=2.4MPa , P 2=4.8MPa ;(3) A T =3.2 x 10-8m 2, V min =0.02m/min ;若将回路改为进油节流调速回路，A T =4.5 X-8 210 m , v m in =0.01m/min7-8(1)2.4 MPa ; (2)0.5△ p b7-9 电磁铁动作顺序表7-10 (1) 0.133m/s , 0.673MPa ; (2) 80kN ，应小于 8MPa7-11 (1) 1.46 x 10-m /s, 520r/min , 52kW , 9.8%; (2) 578r/min 7-13 (1) 2.35MPa ; (2) 4.7MPa , 1.1MPa ; ( 3) 57% 7-15不能，(a)能换向，但不能调速；(b)能调速，但不能换向 7-16 缸H 先动，缸H 停止后，缸 I 再动 7-17 图a )和图b )都是B 先动，缸B 速度快 7-18 不能省去节流阀7-5否，否，进油路节流调速：q %C q \2(P Y A 2 -F)'回油路节流调速：q 沁C q }2(P Y A 1 -F)旁油路节流调速:综合测试题I答案一、填空题1．动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件2．层流；紊流；雷诺数3．粘性；沿程压力；局部压力4．吸油；压油5．端面、径向；啮合；端面6．过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上7．压力，行程；速度，位置8．干空气；湿空气；湿度、含湿量选择题1．A；B2．A、C；B、D3．C；A4．D；C5．A、B、C；A6．C；B7．A；C8．D；A9．B；A10．A ；D三、判断题1 .X2.X3.X4.O5．X6．O7．X8．O9．X10．X四、名词解释1 ．当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
习题解第一章1— 3：解：1136009.811133416p gh Pa ρ==⨯⨯=汞11334169009.810.51334164414.5129001.5A A p p gZ Pa ρ=-=-⨯⨯=-=1— 4：解：10009.810.54905a a p p ghp p p gh Paρρ=-∴=-==⨯⨯=真1— 5：解：h dg mg F x d mg F g h x -+=+=+22)(4)(4)(πρπρ1— 6：解：3224416100.85/600.02q v m s d ππ-⨯⨯==≈⨯⨯ 422220.850.02Re 1545232020.11100.850.20.007463.88229.817520.850.1791545.3215450.0229.81vdv h mp gh Pag l v h m p gh Pad g ζζζλλλαυζρλρ-⨯===<=⨯==⨯≈∆==⨯=⋅⋅=⨯⨯≈ ∆==⨯层流或或列油箱液面与泵进口出的伯努利方程，以管子中心为基础：ζλαραρh h h z m z v h z gv g p z g v g p w w a +====+++=++07.0022211222221211式中：则：2222125220.85108809.810.78809.810.00740.17929.81106042.988632.80.26106042.982244.53103798.450.1a v p p gz g h h g Pa MPaλζαρρ⎛⎫=+-++ ⎪⎝⎭⎛⎫⨯=+⨯⨯-⨯⨯++ ⎪⨯⎝⎭=-⨯=-==：1— 9：解：方法一：2222322212244300015286620.050.010.610.6158.28440.610.000078558.280.0028440.002835.70.01440.0028 1.40.05d F p Pa D d q c A m sq m v s d q m v s D ππππππππ⨯∆===⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯===⨯⨯===⨯由动量方程：设缸底对液体的作用力为f ，方向向左，取β=1，则：()()()212130009000.002835.7 1.43000 2.5234.3300086.42913.6F f q v v f F q v v Nρρ-=-=--=-⨯⨯-=-⨯=-= 则液体对缸底的作用力方向向右。
习题解第一章 1— 3：解：p 1汞gh 13600 9.81 1 133416 Pap A p 1gZ A 133416900 9.81 0.5133416 4414.5 129001.5 Pa1— 4：解：Q p p a ghp 真 p a pgh1000 9.81 0.54905Pa1— 5：解：(x h)g4( F mg)d 24(F mg)hxg d21— 6：解：4q4 16 10 3 0.85m / svd2600.022Revd0.850.02 15452320 层流20.11 104hv 20.20.85 2 0.0074 m或 pgh63.88Pa2g9.812hlv 27520.85 2 0.179m 或 pgh 1545.3 Pad 2g1545 0.022 9.81列油箱液面与泵进口出的伯努利方程，以管子中心为基础：p a 1v 12z 1p 2 2 v 22z 2 h wg2gg 2g式中： v 1z 10.7mz 2h w hh则：p 2p agz 1g2 v 22hh2g105 880 9.81 0.7 880 9.812 0.852 0.00740.179：2 9.81106042.988632.8 0.26 106042.982244.53 103798.45Pa0.1MPa1— 9：解：方法一：p4F4 30001528662PaD 20.052qc d A 0 2d 2 2 0.012 58.28p0.611528662 0.61490040.61 0.0000785 58.28 0.0028m 3sv 24q 4 0.0028 35.7 msd 2 0.012 v 14q 4 0.0028D 221.4m0.05s由动量方程：设缸底对液体的作用力为 f ，方向向左，取 β=1 ，则：F f q v 2 v 1fFq v 2 v 13000 900 0.0028 35.7 1.430002.52 34.3 3000 86.4 2913.6 N则液体对缸底的作用力方向向右。
1 . 1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。
按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。
1.2 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。
（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。
（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。
（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。
（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。
1.3 液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。
（2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。
（3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。
（4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。
（5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。
（6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。
《液压与气压传动》习题参考答案习第1章*1.1什么叫液压传动？液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：液压传动是以液体为工作介质，通过有压液体的流动进行能量转换、传递和控制的一种传动方式。
一个完整的液压传动系统由以下几部分组成：(l) 液压泵(动力元件)：是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件，其作用是向液压系统提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。
(2) 执行元件：把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。
(3) 控制元件：包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。
如换向阀15 即属控制元件。
*(4) 辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。
*1.2液压传动与机械传动(以齿轮传动为例)、电传动比较有哪些优点？为什么有这些优点？答：液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点：(1) 在同等功率情况下，液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑。
例如同功率液压马达的重量约只有电动机的1/6 左右。
(2) 液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；(3) 液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；(4) 操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)，它还可以在运行的过程中进行调速；(5) 一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；(6) 容易实现直线运动；(7) 既易于实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制。
(8) 液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
有以下主要缺点：(1) 液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。
(2) 工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。
第一章1-1 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -⨯，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。
解： ''3343049.9105010110V V V m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯643070010110 1.45010k V p Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ⋅cm,试求其油液的动力粘度。
解：外筒内壁液体粘度：()()024222/2/2408 3.140.1 2.512/2224010410/0.1 3.140.2/2/24100.050.0490.0512.512pfD d a n D m sT T N m A DA D l d dy d dydy d D d P SuF μπτπμτμτμμτμμτμμ-==⨯⨯=⨯⨯=====⨯⨯⨯=⇒===-⨯-∴===⋅⎰⎰1-4图示一液压缸，其缸筒内径D ＝12厘米，活塞直径d ＝11.96厘米，活塞长度L ＝14厘米，若油的粘度μ＝0.065Pa.s ，活塞回程要求的稳定速度为v=0.5m/s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少？解： F 力受到液体粘性的影响，根据液体的粘性有F=F f ＝μA(du /dy)其中， A 为活塞表面积，A ＝л d L又du /dy=v/h=v/{(D-d)/2}所以F ＝μA(du /dy)= μ×лdL × v/{(D-d)/2}=0.065×3.14×11.96×0.01×14×0.01×2 ×0.5/((12-11.96)×0.01)=8.54N1-5 如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体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31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。
综合测试题I答案一、填空题1.动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件2.层流；紊流；雷诺数3.粘性；沿稈压力；局部压力4.吸油；压油5.端面、径向；啮合；端面6.过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸汕口、泵的压汕口、系统的冋汕路上7.压力，行稈；速度，位置8.干空气；湿空气；湿度、含湿量二、选择题1.A；B2.A、C； B、D3.C；A4.D；C5.A、B、C； A6.C；B7.A；C8.D；A9.B；A10.A；D三、判断题1.X2. X3.X4.O5.X6.O7.X&O9. X10. X四、名词解释1.当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁血上，产生卡紧现彖。
2.在液压系统屮，若某点处的压力低于液压汕液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在液体屮的空气就分离出来，使液体屮迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现象。
当气泡随着液流进入高圧时，在高圧作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部其空，周围液体质点以极高速度填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成压力冲击。
如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。
这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。
3.变量泵是排量可以改变的液压泵。
4.液压系统采用变量泵供油，通过改变泵的排量来改变输入执行元件的流量，从而实现调速的回路称为容积调速回路。
5.非时序逻笹系统是系统的输出只与输入变量的纟R合有关，与变量取值的先后顺序无关。
五、分析题1.解：1）进油节流调速系统活塞运动速度出口节流调速系统活塞运动速度巾=9血〃2因力】＞力2,故进油节流调速可获得最低的最低速度。
2）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（2〜3X10%/）,节流阀在最小允许开度Amin时能正常工作的最小流量伽in。
因此在比校哪个I叫路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量A Tniin和两端压差△〃相同的条件。
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。
液体传动有哪两种形式它们的主要区别是什么答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。
按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。
液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。
（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。
（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。
（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。
（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。
液压传动的主要优缺点是什么答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。
（2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。
（3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。
（4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。
（5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。
（6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。
答：缺点：（1）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。
第1章 思考题和习题解1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。
（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。
（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。
（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。
（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。
1.6 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？答：（1）动力粘度η ：动力粘度又称为绝对粘度，由式：dydu A F f =η确定。
（2）运动粘度ν ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：ηνρ=（3）相对粘度： 1.7 国家新标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值？答：我国液压油的牌号是用它在温度为40℃时的运动粘度平均值来表示的。
例如32号液压油，就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32 mm 2/s 。
1.8 密闭容器内液压油的体积压缩系数κ为1.5×103-/MPa ，压力在1 MPa 时的容积为2 L 。
求在压力升高到10 MPa 时液压油的容积为多少？解：根据体积压缩系数公式：1V VP ∆∆-=κ可得：027.01092105.169-=⨯⨯⨯⨯-=∆⋅-=∆-p V V κL则：压缩后油的容积为V t = 2 - 0.027 = 1.973 L 答：压缩后油的容积为1.973 L1.12 液压传动的介质污染原因主要来自哪几个方面？应该怎样控制介质的污染？答：液压油液被污染的原因是很复杂的，但大体上有以下几个方面：（1）残留物的污染（2）侵入物的污染：液（3）生成物的污染：这主要指液压传动系统在工作过程中所产生的金属微粒、密封材料磨损颗粒、涂料剥离片、水分、气泡及油液变质后的胶状物等所造成的液压油液污染。
五、计算题 1、某泵输出油压为10MPa ，转速为1450r/min ，排量为200mL/r ，泵的容积效率为ηVp =0.95，总效率为ηp =0.9。
求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）。
解：泵的输出功率为：KWn V p q p q p P Vpp P p Vptp p p p OP 9.456095.0145010200106060603=⨯⨯⨯⨯====-ηη电机所需功率为：KW P P pOpip 519.09.45===η2、已知某液压泵的转速为950r/min ，排量为V P =168mL/r ，在额定压力29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为150L/min ，额定工况下的总效率为0.87，求： （1）液压泵的理论流量q t ； （2）液压泵的容积效率ηv ； （3）液压泵的机械效率ηm ；（4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率P i ； （5）驱动泵的转矩T 。
解：（1）q t =V n =950×168÷1000=159.6L/min （2）ηv =q/q t =150/159.6=0.94； （3）ηm =0.87/0.94=0.925（4） P i =pq/(60×0.87)=84.77kW ；（5） T i =9550P/n=9550×84.77/950=852Nm3、已知某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，转速为1200r/min ，求：（1）液压泵的总效率； （2）液压泵输出功率； （3）电动机驱动功率。
解：（1）η=ηV ηm =0.95×0.9=0.855（2）P=pq ηv /60=5×10×1200×0.9/(60×1000)= 0.9kW （3）P i =P/η=0.9/(0.95×0.9)=1.05kW4、如图，已知液压泵的输出压力p p =10MPa ，泵的排量V P ＝10mL ／r ，泵的转速n P ＝1450r ／min ，容积效率ηPV =0.9，机械效率ηPm =0.9；液压马达的排量V M ＝10mL ／r ，容积效率ηMV =0.92，机械效率ηMm ＝0.9，泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa ，其它损失不计，试求： （1）泵的输出功率； （2）驱动泵的电机功率； （3）马达的输出转矩； （4）马达的输出转速；解：（1）P po=p p q p=p p V p n pηPV=10×10×10−3×1450×0.9/60=2.175KW（2）P Pi=P Po/ηp= P Po/(ηPVηMm)=2.69KWP M=P P−ΔP=10−0.5=9.5MPa（3）T M=p M V MηVM/2π=9.5×10×0.9/2π=13.6Nm（4）n M=-n p V pηPVηMV/V M=1450×10×0.9×0.92/10=1200.6r/min5、如图所示，由一直径为d，重量为G的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。
液压与气压传动实验一答案一、实验目的1,，巩固课堂上所学到的理论知识，加深理解。
」2、了解常用液压与气压元件的结构特点，分析它们的工作原理和性能。
3,学会液压与气压元件的拆装，进一步深刻理解元件的结构和工作原理，掌握使用维护知识。
二、实验内容1、CB型齿轮泵的结构分析着重了解它的结构、轴向间隙、有无径向平衡槽、有无消除困油的卸荷槽，以及进出油口的位置和大小。
思考题:齿轮泵为什么不能输出高压油?卸荷槽的位置及作用?答:齿轮泵由于泄漏较大(主要是齿轮端面密封长度变短.端面泄漏约占齿轮总泄漏量的75%~80%)同时因存在径向不平衡力，所以一般齿轮泵压力不易提高。
卸荷槽的位置在两齿轮啮合区，作用以消除困油现象。
2、YB型叶片泵的结构分析着重了解YB型双作用叶片泵的工作原理和结构思考题:1）叶片泵与齿轮泵相比，有何特点?答:流量较均匀，运行平稳，噪音较小，工作压力较齿轮泵高，且结构紧凑。
2)为什么叶轮泵对吸油条件有何要求?答:叶轮泵要实现可靠的吸油，其转速必须在500~1500转/分的范围内，并且要求油的粘度在2.50E50~5E0之间。
如果转速太低(低于500转/分)，离心力不够，叶片不能压紧在定子内表面，不能形成良好的密封容积，吸不上油。
如果转速太高(高于1500转/分)由于吸油速度太大，会产生空穴现象。
亦不吸油或吸油不连续.如果油粘度太稠(高于5Eo )使油液在吸油管路中压力损火太大，造成吸油不良;如果粘度太稀(小于2.50 E50 )，由T叶片泵的泄露较多，故泄漏少，使吸油真空度不够，造成吸油不良。
3.滑履式轴向柱塞泵的结构分析了解柱塞泵如何实现吸油和压油，斜盘和配油盘的作用。
思考题:1)柱塞泵为何能承受较高的压力油?答:柱塞泵是靠柱塞在油缸中往复运动造成容积变化来实现吸油和压油的，它的密封容积腔的构件为圆柱形的柱塞和油缸，加工方便.制造精度较高，密封性较好，且在高压下工作仍有较高的容积效率。
2)配油盘和滑履上的小孔各有什么作用?答:配油盘上的小孔的作用是减小困油现象。
综合测试题Ⅰ答案一、填空题1．动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件2．层流；紊流；雷诺数3．粘性；沿程压力；局部压力4．吸油；压油5．端面、径向；啮合；端面6．过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上7．压力，行程；速度，位置8．干空气；湿空气；湿度、含湿量二、选择题1．A；B2．A、C；B、D3．C；A4．D；C5．A、B、C；A6．C；B7．A；C8．D；A9．B；A10．A；D三、判断题1．×2．×3．×4．○5．×6．○7．×8．○9．×10．×四、名词解释1．当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。
2．在液压系统中，若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现象。
当气泡随着液流进入高压时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成压力冲击。
如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。
这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。
3． 变量泵是排量可以改变的液压泵。
4． 液压系统采用变量泵供油，通过改变泵的排量来改变输入执行元件的流量，从而实现调速的回路称为容积调速回路。
5． 非时序逻辑系统是系统的输出只与输入变量的组合有关，与变量取值的先后顺序无关。
五、分析题1．解：1）进油节流调速系统活塞运动速度v 1= q min /A 1；出口节流调速系统活塞运动速度 v 2= q min /A 2因Ａ1>Ａ2，故进油节流调速可获得最低的最低速度。
2）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（2～3×105Pa ），节流阀在最小允许开度 A Tmin 时能正常工作的最小流量q min 。
因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量A Tmin 和两端压差△p 相同的条件。
设进油节流调速回路的泵压力为p p1,节流阀压差为△p 1则： 111p A F p p ∆+= 111A F p p p -=∆设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为p p2 ，节流阀压差为△p 2 ，则：2221A p F p A p ∆+= 22122A F A A p p p -=∆由最小稳定流量q min 相等的定义可知：△p 1=△p 2 即：212121A F A F A A p p p p -+=为使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力 p p1、 p p2 是不相等的。
2．解：1） A 为 内控外泄顺序阀，作用是保证先定位、后夹紧的顺序动作，调整压力略大于10×105Pa ；B 为卸荷阀，作用是定位、夹紧动作完成后，使大流量泵卸载，调整压力略大于10×105Pa ；C 为压力继电器，作用是当系统压力达到夹紧压力时，发讯控制其他元件动作，调整压力为30×105PaD 为溢流阀，作用是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30×105Pa 。
2）系统的工作过程：系统的工作循环是定位—夹紧—拔销—松开。
其动作过程：当1DT 得电、换向阀左位工作时，双泵供油，定位缸动作，实现定位；当定位动作结束后，压力升高，升至顺序阀A 的调整压力值，A 阀打开，夹紧缸运动；当夹紧压力达到所需要夹紧力时，B 阀使大流量泵卸载，小流量泵继续供油，补偿泄漏，以保持系统压力，夹紧力由溢流阀D 控制，同时，压力继电器C 发讯，控制其他相关元件动作。
六、问答题1．答：当“是门”元件正常工作时，气流由气源流向输出口S ，若由于某种原因使气源压力p为零而输出仍保持压力，则输出口S气流会回流到气源口，输出口S的污秽会进入是门元件甚至是门元件前的其它控制阀。
这种情况应该避免。
故采用弹簧使是门元件阀芯复位，防止输出口S气流回流。
此中情况下非门元件输出口S回流气流正好使阀芯关断，故不需弹簧。
2．答：要使一个向前倾斜的双作用叶片泵反转，而反转时仍保持叶片前倾状态，须将泵拆开后，把转子及其上的叶片，定子和配流盘一块翻转180°（即翻转过去），这样便可保持其转子叶片仍处于前倾状态。
但也由于是反转了，吸油口便成了压油口，而压油口又变成了吸油口。
为了保持其泵体上原有的进出油口不变，在翻转180°的基础上，再将它们绕转子的轴线转90°，然后再用定位销将定子，配流盘在泵体上相对应的孔中穿起来，将泵装好即可。
3．答：液压马达和液压泵的相同点：1）从原理上讲，液压马达和液压泵是可逆的，如果用电机带动时，输出的是液压能（压力和流量），这就是液压泵；若输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速），则变成了液压马达。
2）从结构上看，二者是相似的。
3）从工作原理上看，二者均是利用密封工作容积的变化进行吸油和排油的。
对于液压泵，工作容积增大时吸油，工作容积减小时排出高压油。
对于液压马达，工作容积增大时进入高压油，工作容积减小时排出低压油。
液压马达和液压泵的不同点：1）液压泵是将电机的机械能转换为液压能的转换装置，输出流量和压力，希望容积效率高；液压马达是将液体的压力能转为机械能的装置，输出转矩和转速，希望机械效率高。
因此说，液压泵是能源装置，而液压马达是执行元件。
2）液压马达输出轴的转向必须能正转和反转，因此其结构呈对称性；而有的液压泵（如齿轮泵、叶片泵等）转向有明确的规定，只能单向转动，不能随意改变旋转方向。
3）液压马达除了进、出油口外，还有单独的泄漏油口；液压泵一般只有进、出油口（轴向柱塞泵除外），其内泄漏油液与进油口相通。
4）液压马达的容积效率比液压泵低；通常液压泵的工作转速都比较高，而液压马达输出转速较低。
另外，齿轮泵的吸油口大，排油口小，而齿轮液压马达的吸、排油口大小相同；齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多；叶片泵的叶片须斜置安装，而叶片马达的叶片径向安装；叶片马达的叶片是依靠根部的燕式弹簧，使其压紧在定子表面，而叶片泵的叶片是依靠根部的压力油和离心力作用压紧在定子表面上。
4．答：在多缸液压系统中，如果要求执行元件以相同的位移或相同的速度运动时，应采用同步回路。
从理论上讲，只要两个液压缸的有效面积相同、输入的流量也相同的情况下，应该做出同步动作。
但是，实际上由于负载分配的不均衡，摩擦阻力不相等，泄漏量不同，均会使两液压缸运动不同步，因此需要采用同步回路。
同步回路的控制方法一般有三种：容积控制、流量控制和伺服控制。
容积式同步回路如串联缸的同步回路、采用同步缸（同步马达）的同步回路，其同步精度不高，为此回路中可设置补偿装置；流量控制式同步回路如用调速阀的同步回路、用分流集流阀的同步回路，其同步精度较高（主要指后者）；伺服式同步回路的同步精度最高。
七、计算题1．0 .0012m3/s；0 .00114m3/s ；11.3kW2．10 cm/s 、100% ；0.8 cm/s 、6.7%八、绘制回路解：压力继电器调定压力分别为：p1＝p j，p2＝p y，p3＝p y 。
1Y得电，缸1前进，前进到终点后压力继电器1发出信号，使2Y得电，缸2前进，前进到终点后压力继电器2发出信号，使2Y失电、3Y得电，缸2退回，退回到终点后压力继电器3发出信号使3Y失电、1Y 失电，缸1退回。
减压阀后的单向阀对缸1起保压作用。
综合测试题Ⅱ答案一、填空题1．负载；流量2．无粘性；不可压缩3．大；小4．卸荷槽；压油；吸油5．进口；闭；出口；开；单独引回油箱6．截止阀；单向阀7．马达排量，变量泵；泵排量，变量马达8．声速、亚声速；声速、亚声速9．后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器10．排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；二、选择题1．C；A2．D；A3．D；B4．B；C5．B、C6．B、C；A7．B；B8．D；A9．D；A10．A；C三、判断题1．○2．×3．○4．×5．○6．×7．×8．○9．○10．×四、名词解释6．帕斯卡原理是指在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。
2．在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
3．排量指液压泵每转一转理论上应排出的油液体积；液压马达在没有泄漏的情况下，输出轴旋转一周所需要油液的体积。
4．液压系统采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入执行元件的流量实现调速的回路称为节流调速回路。
5．时序逻辑系统中系统的输出不仅与输入信号的组合有关，而且受一定顺序的限制。
也称为顺序控制或程序控制系统。
五、分析题1．解：图示系统为定量泵，表示输出流量q P不变。
根据连续性方程，当阀的开口开小一些，通过阀口的流速增加，但通过节流阀的流量并不发生改变，q A= q p ，因此该系统不能调节活塞运动速度v，如果要实现调速就须在节流阀的进口并联一溢流阀，实现泵的流量分流。
连续性方程只适合于同一管道，活塞将液压缸分成两腔，因此求q B不能直接使用连续性方程。
根据连续性方程，活塞运动速度v = q A/A1，q B = q A/A1=（A2 / A1）q P2．解：图（b）不能进行三级压力控制。
三个调压阀选取的调压值无论如何交换，泵的最大压力均由最小的调定压力所决定，p＝10×105Pa。
图（a）的压力阀调定值必须满足p a1＝60×105Pa，p a2＝40×105Pa，p a3＝10×105Pa。
如果将上述调定值进行交换，就无法得到三级压力控制。
图（a）所用的元件中，a1、a2必须使用先导型溢流阀，以便远程控制。
a3可用远程调压阀（直动型）。
图（c）的压力阀调定值必须满足p c1＝60×105Pa，而p c2、p c3是并联的阀，互相不影响，故允许任选。
设p c2＝40×105Pa ，p c3＝10×105Pa，阀c1必须用先导式溢流阀，而c2、c3可用远程调压阀。
两者相比，图（c）比图（a）的方案要好。
六、问答题1．答：它的工作过程可简单地分为三个阶段。
第一段，气源由孔A供气，孔B排气，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，气缸上腔成为密封的储气腔。
第二段，气源改由孔A排气，孔B 进气。
由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，而下腔作用面积较大，可使上腔贮存很高的能量。
第三段，上腔压力增大，下腔压力继续降低，上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔的气体迅速充入到活塞与中盖间的空间。
