东北大学机械考研液压试题加回忆 (25)

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答案

《液压气动技术》试卷（Ⅰ）

一、判断题（20分）

1．√ 2．× 3. √ 4．× 5．√ 6．× 7. × 8. × 9．√ 10．√

二、选择题（10分）

1． B 2. D 3. B 4．D 5．B

三、简答题（15分）

1、答：

1) 液体静压力始终垂直于作用面，其方向总是指向作用面的内法向。 2)在平衡液体中，静止液体内任意点处的压力在各个方向上都相等。 2．答：

1） 快速时：低压大流量泵2、高压小流量泵1同时向系统供油； 慢速时：高压小流量1向系统供油，

低压大流量泵2卸荷。

2）阀3的调定压力大于4的调定压力。 3．答：

在液压系统中（或液压元件中）因局部压力降低而有气泡形成的现象称为气穴现象。

危害：引起气蚀，产生振动噪声；形成气塞破坏系统正常工作。

措施：尽力减少油液中空气的含量，防止气体混入系统；防止系统局部压力过低；在易发生气穴部位采用耐蚀材料及保护镀层。

四、分析题（25分）

1. 答：（1）旁路节流回路

（2）可用调速阀代替

（3）p3最大，p2最小。阀3是安全阀，调整压力较高 2. 答：（１）配油盘吸油窗口、排油窗口如图所示

（２）使叶片侧面的液压力相互平衡，以免叶片对配油盘有侧向力而加速磨损。

（３）使每两相邻叶片构成的容积从吸油窗口吸满油液后，向排油区过渡时逐渐升压，以减小液压冲击及油液倒流。

（４）两配油盘上的三角沟槽必须彼此两两相对。改正方法如图

五、计算题(20分)

1． 解：由于溢流阀始终有油流回油箱，油缸进油腔压力等于溢流阀的调定压力，为2.5MPa。

油缸两腔的作用力相等，则有：

p2×0.1+F=2.5×106×0.1 即有：p2＝2.5×106+ F/0.1 当F＝2×104N时， p2＝2.7MPa 当F＝0时， p2＝2.5MPa 当F＝5×103N时， p2＝2.55MPa

2．解：1）泵的理论流量：

qp =n×V=1000×160=160,000ml/min=160(L/min) 2) 泵的容积效率：vq1500.9375=93.75％ qp160机械效率： m0.870.928 v0.93753) 驱动液压泵所需的电动机功率等于液压泵的输入功率：

Ppqt30106160103/6080103(W)=80kW

六、综合题（15分）

解：1)

快 进 工 进 快 退 原位停止，泵卸荷 1DT - + - - 2DT - - + - 3DT - + - - 4DT + + + - 2)

当F＝100N、快进时，

q1qpq2vqp/(A1A2)0.3(m/s)

4 pA1pA2Fp510(Pa)

当F＝4000N、工进时， pyA1p2A2F q节流CA02p p28MPa v0.08(m/s)

pp2 q节流＝1.6104(m3/s) q2A2vq节流

回路[(Fv)/PyQp]100%10.7%

p泵＝py5MPa

《液压气动技术》试卷（Ⅱ）

一、填空（20分）

1．负载 流量 2．无粘性

3．惯性 粘性 4．增大 变小 5．0.5 1 6、脉动

7．活塞和活塞杆 缓冲装置 8．阀体和阀芯 接通和断开 9．有溢流和节流损失

10．缸体 柱塞 压盘

二、选择题（10分）

1．C 2．B 3．B 4. D 5. B

三、简答题（15分）

1.答：在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。

液压冲击产生的原因：（1）液流通道迅速关闭或液流迅速换向使液流速度的大小或方向突然变化时，由于液流的惯力引起的液压冲击。（2）运动着的工作部件突然制动或换向时，因工作部件的惯性引起的液压冲击。（3）某些液压元件动作失灵或不灵敏，使系统压力升高而引起的液压冲击。

2．答：蓄能器的作用是将液压系统中的压力油存起来，在需要的时候又重新放出。具体如下：

1）作辅助动力源； 2）作紧急动力源；

3）补充泄漏和保持恒压； 4）吸收液压冲击；

5）吸收脉动、降低噪声。

3.答：活塞杆伸出时，推力较大，速度较小；活塞杆缩回时，推力较小，速度较大。因而它适用于伸出时承受工作载荷，缩回是为空载或轻载的场合。如，各种金属切削机床、压力机等的液压系统。

四、分析题（20分）

1. 要点：

快速时：低压大流量泵2、高压小流量泵1同时向系统供油； 慢速时：高压小流量1向系统供油，

低压大流量泵2卸荷；

阀3的调定压力大于4的调定压力

2． 答：先导式溢流阀的工作原理，是利用主滑阀上下两端的压力差和弹簧力的平衡原理来进行压力控制的，进油腔的压力油经阻尼孔进入上腔，并作用于先导阀的锥阀上。当系统压力升高，即进油压力升高，先导阀锥阀打开，这时由于阻尼孔的作用，产生压力降，主阀芯被抬起，进、出油口被接通，实现溢流作用。倘若阻尼孔被堵塞，先导阀锥阀关闭，不能产生压力降，进、出油口不能接通，则溢流阀不能溢流，无论系统压力增加多少，溢流阀也不能溢流。

3． 答：在图示状态，活塞向右移动，这时系统的最大压力决定于溢流阀的调整压力。虽然远程调压阀2的调整压力较溢流阀1低，但由于远程调压阀 的回油口接在高压管路上，因此远程调压阀无法打开。当换向阀换位，活塞向左移动时，原来的高压管路切换为通油箱的低压管路，系统压力由远程调压阀的调整压力决定。所以图示回路能使活塞在左右两个方向运动时，其最高（安全）压力不同 ４． 答：液控单向阀如采用内泄式时控制活塞的泄漏油液是泄到反向油出口，如反向油出口压力超过一定值时，液控力将难以克服反向油出口压力所造成的开启阻力，失去控制作用。在这种情况下，应该改用外泄式液控单向阀。

五、计算题(20分)

1. 解：（1）当FL=10000N时

Fq1Ka(psL)2

A1KCq21而

0.6220.0297870

v

（2）当FL=5500N时

1q137.60.75cm/s A150 q1Ka(psFL)2

A1KCq20.6220.0297870

vq167.731.35cm/s A150

（3） 当FL=0时

vq192.021.84cm/s A150

上述计算表明，空载时速度最高，负载最大时速度最低，其速度刚度亦然。 2.

答:图所示两缸并联回路,缸A需要实现节流调速,故液压泵输出压力已由溢流阀的调节压力所决定,当顺序阀的调整压力等于或低于溢流阀调定压力，缸 A 、B将同时动作，当顺序阀调整压力高于溢流阀调定压力时，缸 B不能动作。 改进方法：略

六、综合题（15分）

1、1—过滤器；2—双联液压泵；3—卸荷阀；4—O形机能三位四通换向阀；5—节流阀；6—两位两通换向阀；7—溢流阀；8，9—单向阀 2、答：略

《液压气动技术》试卷（Ⅲ）

一、填空（20分）

1．大 小 径向力 2．压力 流量 压力 3．机械能损失

4．惯性力 粘性力 5．排量

6．差 调速阀。 7．液压力 弹簧力

8．能从油液中 尺寸大小 9．快速空载

10．变量泵-定量马达 定量泵-变量马达 变量泵-变量马达

二、选择题（10分）

1. A C 2．B 3．C A 4. C B 5．A

三、简答题（15分）

1．答：

1） 在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积；当工作容积增大时，完成吸油过程；当工作容积减小时，完成压油过程。液压泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其它因素无关。

2） 具有相应的配油机构，将吸油过程与排油过程分开；并具有良好密封性。 3） 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。 4）工作压力决定于负载。 2. 答：

1）储存油液；

2）散掉系统累计的热量； 3）促进油液中空气的分离； 4）沉淀油液中的污垢；

主要分为开式油箱与闭式油箱。 3.答：

1) 液体静压力始终垂直于作用面，其方向总是指向作用面的内法向。

2)在平衡液体中，静止液体内任意点处的压力在各个方向上都相等。

四、分析题（20分）

1．解：

(1)活塞运动时，B点压力为 pB100002106(Pa)=2MPa 45010A点压力为3MPa。

(2)活塞到终点停止运动后，液压泵输出的压力油不能进入液压缸而只能从溢流阀溢出，这时

A点的压力PA＝5MPa B点的压力PB=5MPa

（3）当负载FL=20000N，活塞运动时，

200004106(Pa)=4MPa pB45010pA=4MPa

活塞停止运动后 pA=pB=5MPa

2．答： 图（a）（b）所示的回路中，调节节流阀的通流面积不能达到调节执行元件运动速度的目的。对于（a）的回路，定量泵只有一条输出油路，泵的全部流量只能经节流阀进入执行元件，改变节流阀的通流面积只能使液流流经节流阀时的压力损失以及液压泵的出口压力有所改变，如将节流阀通流面积调小，节流阀压力损失增大，液压泵压力增高，通过节流阀的流量仍是泵的全部流量。图（b）的回路与（a）基本相同，在节流阀后面并联的溢流阀，只能起最大负载作用，工作时是关闭的，对调速回路不起作用。

五、计算题(20分)

1．解：

进入液压缸的流量

q1=υA1=υπD2/4=0.1×102×60×12.52×π/4（cm3/min） =73631.25 cm3/min = 73.6 L/min 排出液压缸的流量

q2=υA2=υπ（D2－d2）/4=0.1×102×60×(12.52－72)×π/4（cm3/min） =500.49 cm3/min = 50.5 L/min 2．解：

两腔用连通，并向两腔同时输入高压油，因此，两腔的压力是相等的，但由于两腔的有效工作面积不等，因此，产生的作用力也不等，无杆腔的推力大于有杆腔的推力，故活塞能向右运动，并使有杆腔的油液流入无杆腔去，使无杆腔的流量增加，加快了向右运动的速度。

六、综合题（15分）

电磁铁 工作环节 快进 工进 快退

1YA ＋ ＋ － 2YA － － ＋ 3YA ＋ － －

《液压气动技术》试卷（Ⅳ）

一、填空（20分）

1. 液压冲击

2. 温度 油温

3. 换向 锁紧 制动 4. 压力 流量 功率 5. 方向 压力 流量

6. 液压能 机械能 转速 转矩 7. 端面泄漏 8. 容积节流

9、液压力和弹簧力相平衡 10、奇数

二、选择题（10分）

1．C A 2．A C 3．B A 4．B 5．D

三、简答题（15分）

1．答：

若先导式溢流阀中主阀芯的阻尼孔堵塞，如果此时主阀芯上腔充满油液（在刚开始堵塞时往往这样），则下腔压力（进油压力）必须大于先导阀的调整压力和主阀芯上部的软弹簧力，才能使主阀向上移动，上腔中的油液通过先导阀回油箱，这和阻尼孔没有堵塞的情况相似。但是这种情况不会持续很久，因为主阀上腔无油液补充。在主阀上腔出现空隙时，进油压力只要克服主阀上部的软弹簧力就能使主阀芯向上移动，二使进回油路接通，油液流回油箱，这时相当于溢流阀处于卸荷状态，系统压力建立不起来，系统不能工作。

若用一直径较大的孔代替阻尼孔时，需要有足够大的流量通过先导阀，才能在主阀两端产生足以使主阀芯移动的压差。实际上，由于锥阀座上的孔较小，通过流量受到，阻尼孔较大时，其两端就无法形成足够压差使主阀开启。所以主阀芯在上部弹簧作用下使进油孔和回油孔始终处于切断状态。这时只有先导阀起作用，相当于一个流量很小的溢流阀。

2．答：

1）泵入口的吸油粗滤器

2）泵出口油路上的高压滤油器 3）系统回油路上的低压滤油器

4）安装在系统以外的旁路过滤系统 3.答：

液压传动的主要优点：

1）在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快。

2）可在运行过程中实现大范围的无级调速、且调节方便。 3）能快速启动、制动和频繁换向。

4）操作简单，易于实现自动化，特别是与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。不需要减速器就可实现较大推力、力矩的传动。

5）易于实现过载保护，安全性好；

6）采用矿物油作工作介质，滋润滑性好，故使用寿命长。

四、分析题（20分）

1．答：液压泵的输出流量与泵的结构参数、转速和容积效率有关。当液压泵选定后，其结构参数也就确定了；再选定泵的转速，则液压泵的输出流量只随容积效率V的变化而变化。我们知道，构成液压泵工作容积的各相邻零件之间存在着间隙，不可避免地要产生泄漏，使容积效率V降低。又因为液压泵的输出压力决定于外负载，外负载越大，则输出压力越高，使液压泵的泄漏越大，降低容积效率，从而减少了液压泵的流量。可见“液压泵的压力升高会使流量减少”的说法是正确的。它是指当液压泵的压力升高后，由于加剧泄漏，从而降低容积效率，所以使泵的流量减少。液压泵随着输出压力的提高，其泄漏量Δq增加，实际流量q减少。

2. 答：当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等，则B点的压力为零，A点的压力也为零（不考虑油液流过减压阀的压力损失）。这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置。当活塞停止运动后B点压力升高，一直升到减压阀的调整压力2Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯的开口很小。而液压泵输出的油液（由于活塞停止运动）全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。

五、计算题(20分)

解：

1)泵的容积效率为：v2)泵的额定排量为：Vqf2.5qf0q额nv100.70.95106p1000.07314500.95

当泵的转速下降到500r/min时，在额定压力下，泵的流量qVpnv0.0735000.9534.67L/minqp

3)P泵/电Pmv

当n1450r/min时，P电

当n500r/min时，P电100.72.5/604.91KW0.90.95

34.672.5/601.69KW0.90.95

六、综合题（15分）

工作环节 二位二通电磁阀二位二通电磁阀4 3 缸1中的活塞先运动到底而缸2中的活塞未＋ － 运动到底时 缸2中的活塞先运动到底而缸1中的活塞未－ ＋ 运动到底时

《液压气动技术》试卷（Ⅴ）

一、填空（20分）

1. 帕斯卡 2.

du1 时， dy3. 液压冲击

4. 中位 连接状态

5. 开启到闭合 控制压力 6. 能从油液中 尺寸大小 7. 大小 密封容积 8. 快速 减小

9. 节流损失 溢流损失

10. 越高 其中最大液动机

二、选择题（10分）

1．B 2．A 3．C 4．B 5．D B

三、简答题（15分）

1.答；

液压传动系统主要有以下五部分组成：

1）动力元件：液压泵，其功能是将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，为系统提供动力。

2）执行元件：液压缸、液压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成

机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。

3）控制元件：压力、流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中液体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。

4）辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱、过滤器和压力计等。

5）工作介质：用以传递动力并起润滑作用。 2.答：

在液压系统中（或液压元件中）因局部压力降低而有气泡形成的现象称为气穴现象。

危害：引起气蚀，产生振动噪声；形成气塞破坏系统正常工作。 措施：尽力减少油液中空气的含量，防止气体混入系统；防止系统局部压力过低；在易发生气穴部位采用耐蚀材料及保护镀层。

3.答：

为了使齿轮泵的齿轮平稳地啮合运转，吸压油腔密封和均匀、连续供油，时必须使齿轮啮合的重叠系数1（1.05~1.3）。这样，就会出现前一对轮齿尚未脱开啮合前，后一对轮齿又进入啮合，在这两对啮合的轮齿间形成封闭的容积，称之为闭死容积。闭死容积从最大到最小，再到最大，这种现象叫困油现象。（4分）为了消除困油现象，可在齿轮泵的侧板上开卸荷槽,一对矩形卸荷槽相对齿轮中心线对称布置，左边矩形卸荷槽与吸油腔相通，右边矩形卸荷槽与压油腔相通。使闭死容积从小到大时，始终与吸油腔相通；使闭死容积从大到小时，始终与压油腔相通。

四、分析题（20分）

1．解：

PB1000042106Pa2MP

5010

A点压力为3MPa。

(2).活塞到终点停止运动后，液压泵输出的压力油不能进入液压缸而只能从溢流阀溢出，这时

A点的压力PA＝5MPa B点的压力PB=5MPa

（3）.当负载FL=20000N，活塞运动时，

20000PB4106Pa4MPa 45010

PA=4Mpa

活塞停止运动后 PA=PB=5MPa 2．答:

(1)活塞运动时，B点压力为

图所示两缸并联回路,缸A需要实现节流调速,故液压泵输出压力已由溢流阀的调节压力所决定,当顺序阀的调整压力等于或低于溢流阀调定压力，缸 A 、B将同时动作，当顺序阀调整压力高于溢流阀调定压力时，缸 B不能动作。 改进方法：略 3．答：

差动连接时，活塞杆截面积为其有效工作面积，故活塞杆直径变小时，作用力减小，速度提高。根据v2g4g（向左）；22A2(Dd)v3g4g4g（向右），则 A1A2[D2(D2d2)]d2 v3v2(D2d2)/d22 因此：D/d3

五、应用题(20分)

1. 解：

qVpnv46.210314500.95/601.06L/S 泵的输出功率P泵qp1.061010.6KW

该泵所需电动机的功率P泵/电P10.611.78KW0.9

2、答：

（1）图示回路中，无论活塞是否运动到端点位置，始终有流量通过节流阀1，2回油箱。节流阀1两端必然有压差。故大腔压力始终比溢流阀调定压力2MPa要低，不可能达到2MPa。当液压缸大腔压力不足以克服负载阻力时（或活塞运动到端点位置时），活塞停止向右运动，这时液压缸大腔的压力p为最高，并且通过节流阀1的流量全部经节流阀2流回油箱。

通过节流阀1的流量：q1Ka1(psp) 通过节流阀2的流量：q2Ka2(p0) 由于 q1q2

所以 Ka1pspKa2p

即 0.02(2p)0.01p 得 p=1.6MPa

（2）当活塞停止运动时，大腔压力p最高，节流阀1两端压差最小，通过节流阀1的流量最小，通过溢流阀的流量最大，这时，通过节流阀1的流量

121212121212

12q1KapCq2apap

1220.02104(21.6)106870

33 0.037610m/s2.26L/min 通过溢流阀的流量：

q溢qPq1102.267.74L/min六、综合题（15分） 答：略

0.62