液压与气压传动试卷问答题及计算题汇总

分析题1. 如图所示定量泵输出流量为恒定值qp ，如在泵的出口接一节流阀，并将阀的开口调节的小一些，试分析回路中活塞运动的速度v和流过截面P，A，B三点流量应满足什么样的关系（活塞两腔的面积为A1和A2，所有管道的直径d相同）。

解：本系统采用定量泵，输出流量q P不变。

由于无溢流阀，根据连续性方程可知，泵的流量全部进入液压缸，即使阀的开口开小一些，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，而活塞将液压缸分成两腔，因此求回油流量q B时，不能直接使用连续性方程。

先根据连续性方程求活塞运动速度v = q A/A1，再根据液压缸活塞运动速度求q B = vA2=（A2 / A1）q P2. 如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路，说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。

解：系统工作时，溢流阀5做安全阀，当系统超载时，开启卸荷。

溢流阀1，2起制动缓冲作用，制动时换向阀切换到中位，由于换向阀中位机能为M型，锁死回路，但液压马达由于惯性还要继续旋转，因而会引起液压冲击，溢流阀1，2则可以起到限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力。

单向阀3和4做补油装置，以补偿由于液压马达制动过程泄漏，zaocheng马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象。

3. 如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。

溢流阀调定压力p y＝4M Pa。

要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路D与泵出口处B点的油路是否始终是连通的？2）在电磁铁DT断电时，若泵的工作压力p B＝4M Pa，B点和D点压力哪个压力大？若泵的工作压力p B＝2M Pa，B点和D点哪个压力大？3）在电磁铁DT通电时，泵的流量是如何流到油箱中去的？解：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路D与泵出口处B点的油路始终得保持连通；2）当泵的工作压力p B＝4M Pa时，等于溢流阀的调定压力，故先导阀开启，油液通过主阀芯上的阻尼孔产生流动，由于阻尼孔的阻尼作用，使溢流阀主阀芯的两端产生压力差，在其作用下，主阀芯开启溢流，先导阀入口处的压力等于主阀芯上腔的压力，即远程控制口E点的压力，故p B> p D；而当泵的工作压力p B＝2M Pa时，小于溢流阀的调定压力，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，溢流阀主阀芯的两端无压力差，故p B＝p D。

3）在电磁铁DT通电时，二位二通阀的开启，使溢流阀在零压下开启卸荷，油泵流量主要是通过C油管流回油箱。

通过阻尼孔经D和E流回油箱的流量，仅仅满足使溢流阀主阀芯的两端产生压力差，故这部分的流量很小，4. 图（a），（b），（c）所示的三个调压回路是否都能进行三级调压（压力分别为6MPa、4MPa、1MPa）？若能进行三级调压，溢流阀压力调定值分别应取多少？解：图a）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b）的压力阀调定值必须满足p1＝60×105Pa，p2＝40×105Pa，p3＝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，1、2必须使用先导型溢流阀，以便远程控制。

3可用远程调压阀（直动型）。

图c）的压力阀调定值必须满足p1＝60×105Pa，而p2、p3是并联的阀，互相不影响，故允许任选。

设p2＝40×105Pa ，p3＝10×105Pa，阀1必须用先导式溢流阀，而2、3可用远程调压阀。

5. 如图所示压力分级调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1）回路能实现多少级压力的调定？2）每级压力各为多少？解：1) 可实现8级压力调定2)各电磁铁通电情况及泵出口压力MPa1Y - - - - + + + +6. 液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载F=10000N ，各阀的调定压力如图示，试确定活塞运动时和活塞运动到终点停止时A 、B 两处的压力。

解：活塞运动时：MPaAFP B 2==P A = 2MPa P B =2MPa活塞运动到终点停止时： P A = 5MPa P B =3MPa7. 如图所示的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力F Ⅰ=2000N ，夹紧缸II 在运动时负载阻力很小可忽略不计。

两缸大小相同，无杆腔面积 A 1=20cm 2，有杆腔有效面积A 2=10cm 2，溢流阀调整值p y =3M Pa ，减压阀调整值p j =1.5M Pa 。

试分析： 1） 当夹紧缸II 运动时：p a 和p b 分别为多少？ 2） 当夹紧缸II 夹紧工件时：p a 和p b 分别为多少？ 3）夹紧缸II 最高承受的压力p max 为多少？2Y - - + + - - + + 3Y - +-+-+-+Pp 00.5 1 1.5 2.5 3 3.5 4解：1）2）两问中，由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，所以夹紧缸无论在运动或夹紧工件时，减压阀均处于工作状态，故p A =p j =1.5M Pa 。

此时溢流阀始终处于溢流工况，故p B = p y =3M Pa 。

3）当夹紧缸负载阻力F II =0时，节流调速回路仍处于工作状态，因此夹紧缸的回油腔压力处于最高值：MPa p A A p A 3)5.12()(21max =⨯==8．在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，A =20cm 2，缸I 的阻力负载F Ⅰ=8000N ，缸II 的阻力负载F Ⅱ=4000N ，溢流阀的调整压力为p y =45×105Pa 。

问：在减压阀不同调定压力时（p j1 =10×105Pa 、p j2 =20×105Pa 、p j3 =40×105Pa ）两缸的动作顺序是怎样的？解：1）启动缸II 所需的压力：Pa A F p 521020204000⨯===当减压阀调定压力为：p j1 =10×105Pa时，p j1小于p2 ，减压阀处于工作状态，其出口压力为p A= p j1 =10×105Pa不能推动阻力F2,故缸II不动，此时，p B =p y =45×105Pa，压力油使缸Ⅰ右移。

当减压阀调定压力为：p j2=20×105Pa时，p j2= p2 ，减压阀处于工作状态，流量根据减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配，两缸同时动作。

当减压阀调定压力为：p j3 =40×105Pa时，p j2> p2 ，减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失，此时p A =p B = p2 =20×105Pa，故缸II单独右移，直到缸II运动到端点后，压力上升至p A =p j =40×105Pa，p B =p y =45×105Pa，压力油才使缸I向右运动。

9．试分析图示回路在下列情况下，泵的最高出口压力（各阀的调定压力注在阀的一侧）：1）全部电磁铁断电；2）电磁铁2DT通电，1DT断电；3）电磁铁2DT断电，1DT通电。

答：1）全部电磁铁断电，P P=5.5MPa；2）电磁铁2DT通电，1DT断电，P P =3MPa；3）电磁铁2DT断电，1DT通电，P P=0.5MPa。

10．如图所示调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1）1Y通电，2Y断电时，A点和B点的压力各为多少？2）2Y通电，1Y断电时，A点和B点的压力各为多少？3）1Y和2Y都通电时，A点和B点的压力各为多少？4）1Y和2Y都断电时，A点和B点的压力各为多少？答：1）右侧溢流阀起调压作用，P A=P B=1MPa；2）左侧溢流阀起调压作用，P A=2.5MPa ，P B=0；3）两个溢流阀都不起调压作用，P A= P B=0；4）两个溢流阀串联，P A=3.5MPa ，P B=1 MPa；11．已知液压泵的额定压力和额定流量，若忽略管道及元件的损失，试说明图示各种工况下液压泵出口出的工作压力。

A Ba)p=0b)p=0c)p=Δpd)p=F/Ae)p= 2πTm/Vm12．如图所示双泵供油回路，1－小流量高压泵，2－大流量低压泵，3－顺序阀，4－单向阀，5－溢流阀1）此基本回路适用于什么场合？2）叙述工作原理并说明各元件的作用。

答：1）适用于空载快进和工进速度相差大的回路，功率损耗小，系统效率高。

2）工作原理：泵1为高压小流量泵，泵2为低压大流量泵，阀5为溢流阀，调定压力为系统工进工作压力；阀3为液控顺序阀，调定压力为系统快进时所须压力；当系统快进需要低压大流量时，泵1、泵2同时向系统供油。

当系统工进时，压力升高，液控顺序阀3打开，低压大流量泵2卸荷，高压小流量泵1向系统提供高压小流量油液。

一、计算题1．泵和马达组成系统，已知泵输出油压p p＝10MPa，排量Vp=1×10－5m3/r，机械效率η=0.95，容积效率ηpv=0.9；马达排量V m=1×10－5m3/r，机械效率ηmm=0.95，，容积效率pmηmv=0.9，各种损失忽略不计，试求：1）泵转速n p为1500r/min时，液压泵的理论流量q pt，液压泵的实际流量q p；（L/min）2）泵输出的液压功率P po，所需的驱动功率P pr，（W）3）马达输出转速n m；（r/min）4）马达输出转矩T m；（Ｎ.ｍ）5）马达输出功率P mo。

（W）1）液压泵的理论流量为：q pt ＝V p n p ＝2.5×10－4m 3/s液压泵的实际流量为：q p ＝q pt ηpv ＝2.25×10－4m 3/s2) 液压泵的输出功率为：P po ＝p p q p ＝2250w所需的驱动功率为： P pr ＝P po /ηpm ηpv =2632w∵p m ＝p p ＝10MPa ，q m = q p ＝2.25×10－4m 3/s ∴马达输出转速n m = q m ηmv /V m =1215r/min4) 马达输出转矩为： T m ＝p m V m ηmm /2π=15.13Ｎ.ｍ5) 马达输出功率为： P m ＝2πT m n m ＝1924w2．某轴向柱塞泵直径d =22mm ，分度圆直径D = 68mm ，柱塞数z =7，当斜盘倾角为α= 22°30′，转速n =960r/min ，输出压力p =10MPa ，容积效率ηv =0.95，机械效率ηM =0.9时，试求： 1） 泵的理论流量；（m 3/s ） 2） 泵的实际流量；（m 3/s ） 3） 所需电机功率。