液压与气动

《液压与气动》课程复习资料

一、选择题：

1.液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（ ）和小孔前后压力差的（ ）成正比。

A.一次方 B.1/2次方 C.二次方 D.三次方

2.当a.b两孔同时有气信号时，s口才有信号输出的逻辑元件是（ ）；当a或b任一孔有气信号，s口就有输出的逻辑元件是（ ）。

A.与门 B.禁门 C.或门 D.三门

3.在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路中，若负载从F1降到F2而调速阀开口不变时，泵的工作压力（ ）；若负载保持定值而调速阀开口变小时，泵工作压力（ ）。

A.增加 B.减小 C.不变

4.液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（ ）；在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为（ ），它等于排量和转速的乘积。

A.实际流量 B.理论流量 C.额定流量

5.双作用叶片泵的叶片在转子槽中安装方向是（ ）,限压式变量叶片泵叶片在转子槽中的安装方向(）。

A.沿着径向方向安装

B.沿着转子旋转方向前倾一角度

C.沿着转子旋转方向后倾一角度

6.对于双作用叶片泵，如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角，会导致（ ）；又（ ），配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角，所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角。

A.由于加工安装误差，难以在工艺上实现

B.不能保证吸.压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低

C.不能保证泵连续平稳的运动

7.当限压式变量泵工作压力p>p拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量（ ）；当恒功率变量泵工作压力p>p拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量（ ）。

A.增加 B.呈线性规律衰减 C.呈双曲线规律衰减 D.基本不变

8.双作用式叶片泵中，当配油窗口的间隔夹角>定子圆弧部分的夹角>两叶片的夹角时，存在（ ），当定子圆弧部分的夹角>配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角时，存在（ ）。

A.闭死容积大小在变化，有困油现象

B.虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象

C.不会产生闭死容积，所以无困油现象

9.一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用（ ）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（ ）。

A.O型 B.M型 C.Y型 D.H型

10.系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时，可使单活塞杆液压缸实现快进—慢进—快退的动作循环。试分析：液压缸在运动过程中，如突然将换向阀切换到中间位置，此时缸的工况为（ ）；如将单活塞杆缸换成双活塞杆缸，当换向阀切换到中位置时，缸的工况为（ ）。（不考虑惯性引起的滑移运动）

A.停止运动 B.慢进 C.快退 D.快进

11.双伸出杆液压缸，采用活塞杠固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（ ）；采用缸筒固定安置，工作台的移动范围为活塞有效行程的（ ）。

A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍

12.有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ ）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（ ）。

A.5MPa B.10MPa C.15MPa D.20MPa

13.系统中采用了内控外泄顺序阀，顺序阀的调定压力为px（阀口全开时损失不计），其出口负载压力为pL。当pL>px时，顺序阀进.出口压力间的关系为（ ）；当pL

A.p1＝px，p2＝pL（p1≠p2）

B.p1＝p2＝pL

C.p1上升至系统溢流阀调定压力p1＝py，p2＝pL

D.p1＝p2＝px

14.为平衡重力负载，使运动部件不会因自重而自行下落，在恒重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作平衡阀，而在变重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作限速锁。

A.内控内泄式 B.内控外泄式 C.外控内泄式 D.外控外泄式

15.为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，使通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（ ）串联组成调速阀，或将节流阀与（ ）并联组成旁通型调速阀。

A.减压阀 B.定差减压阀 C.溢流阀 D.差压式溢流阀

16.顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用（ ）型，作背压阀时，应选用（ ）型。

A.内控内泄式 B.内控外泄式 C.外控内泄式 D.外控外泄式

517.当控制阀的开口一定，阀的进.出口压力差Δp>(3～5)ⅹ10Pa时，随着压力差Δp增加，压力差的变化

对节流阀流量变化的影响（ ）；对调速阀流量变化的影响（ ）。

A.越大 B.越小 C.基本不变 D.无法判断

518.当控制阀的开口一定，阀的进.出口压力差Δp

的流量（ ）；通过调速阀的流量（ ）。

A.增加 B.减少 C.基本不变 D.无法判断

19.在下面几种调速回路中，（ ）中的溢流阀是安全阀，（ ）中的溢流阀是稳压阀。

A.定量泵和调速阀的进油节流调速回路 B.定量泵和旁通型调速阀的节流调速回路

C.定量泵和节流阀的旁路节流调速回路 D.定量泵和变量马达的闭式调速回路

20.在下列回路中，（ ）为容积调速回路，（ ）为节流调速回路。

A.定量泵和调速阀组成的回路 B.变量泵和变量马达组成的回路

C.溢流阀与减压阀组成的回路 D.换向阀与顺序阀组成的回路

21.在调速阀旁路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从F1降到F2时，若考虑泵内泄漏变化因素时液压缸的运动速度v（ ）；若不考虑泵内泄漏变化的因素时，缸运动速度v可视为（ ）。

A.增加 B.减少 C.不变 D.无法判断

22.在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若py>pj>pL，减压阀阀口状态为（ ）；若py>pL>pj，减压阀阀口状态为（ ）。

A.阀口处于小开口的减压工作状态

B.阀口处于完全关闭状态，不允许油流通过阀口

C.阀口处于基本关闭状态，但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀

D.阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用

23.在定量泵节流调速阀回路中，调速阀可以安放在回路的（ ），而旁通型调速回路只能安放在回路的（ ）。

A.进油路 B.回油路 C.旁油路

24.在泵－缸回油节流调速回路中，三位四通换向阀处于不同位置时，可使液压缸实现快进—工进－端点停留—快退的动作循环。试分析：在（ ）工况下，泵所需的驱动功率为最大；在（ ）工况下，缸输出功率最小。

A.快进 B.工进 C.端点停留 D.快退

25.用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，（ ）能够承受负值负载，（ ）的速度刚性最差，而回路效率最高。

A.进油节流调速回路 B.回油节流调速回路 C.旁路节流调速回路

26.要求多路换向阀控制的多个执行元件实现两个以上执行机构的复合动作，多路换向阀的连接方式为（ ），多个执行元件实现顺序动作，多路换向阀的连接方式为（ ）。

A.串联油路 B.并联油路 C.串并联油路 D.其他

27.为保证锁紧迅速.准确，采用了双向液压锁的汽车起重机支腿油路的换向阀应选用（ ）中位机能；要求采用液控单向阀的压力机保压回路，在保压工况液压泵卸载，其换向阀应选用（ ）中位机能。

A.H型 B.M型 C.Y型 D.D型

28.容积调速回路中，（ ）的调速方式为恒转矩调节；（ ）的调节为恒功率调节。

A.变量泵—变量马达 B.变量泵—定量马达 C.定量泵—变量马达

29.对于速度大.换向频率高.定位精度要求不高的平面磨床，采用（ ）液压操纵箱；对于速度低.换向次数不多.而定位精度高的外圆磨床，则采用（ ）液压操纵箱。

A.时间制动控制式 B.行程制动控制式 C.时间.行程混合控制式 D.其他

30.差压式变量泵和（ ）组成的容积节流调速回路与限压式变量泵和（ ）组成的调速回路相比较，回路效率更高。

A.节流阀 B.调速阀 C.旁通型调速阀

二、填空题：

1.气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，它是气动系统的一个重要组成部分，气动系统对压缩空气的主要要求有：具有一定的______，并具有一定的______。因此必须设置一些______的辅助设备。

2.液压系统中的压力取决于_____，执行元件的运动速度取决于_____。

3.液流流经薄壁小孔的流量与_____的一次方成正比，与_____的1/2次方成正比。通过小孔的流量对_____不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。

4.液体在管道中存在两种流动状态，_____时粘性力起主导作用，_____时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用_____来判断。

5.由于流体具有_____，液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由_____损失和_____损失两部分组成。

6.在研究流动液体时，把假设既_____又_____的液体称为理想流体。

7.为了保证齿轮泵的连续地可靠供油，要求其齿轮的啮合系数必须_____，这必然产生_____，为了克服这一现象，在齿轮泵中开了_____。

8.叶片泵一般分为：_____和_____两种。

9.液压泵的实际流量比理论流量_____；而液压马达实际流量比理论流量_____。

10.CB—32齿轮泵为了减小侧向泄漏，采用_____式结构。外放O型圈的卸压片放在_____侧，目的是_____。齿轮泵的吸油口_____压油口，目的是_____。

11.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上_____的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变_____。

12.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是_____腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是_____腔。

13.液压泵按结构特点一般可分为：_____、_____、_____三类泵。

14.为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开_____，使闭死容积由大变少时与_____腔相通，闭死容积由小变大时与_____腔相通。

15.液压泵的实际流量比理论流量_____；而液压马达实际流量比理论流量_____。

16.柱塞泵一般分为：_____和_____柱塞泵。

17.液压缸差动联接是将_____活塞杆液压缸的两腔_____的联接方式。当要求快进速度为工进速度的2倍时，活塞杆径d和液压缸径D的关系约为d=_____D。（

18.调速阀是由_____阀和_____阀_____联组成的。_____阀的进出口的压力差是由_____阀保证而基本不变化一的，使其流量不受负载变化的影响。一般情况下，对于调速阀其_____必须大于一定值（5×10Pa或10×10Pa），才能正常工作。

19.溢流阀为_____压力控制，阀口常_____，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为_____压力控制，阀口常_____，先导阀弹簧腔的泄漏油必须_____。

20.为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装_____，为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装_____。

21.选用过滤器应考虑_____、_____、_____和其它功能，它在系统中可安装在_____、_____、_____和单独的过滤系统中。

22.两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路，两马达串联时，其转速为_____；两马达并联时，其转速为_____，而输出转矩_____。串联和并联两种情况下回路的输出功率_____。

23.顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式不同，分为_____控制和_____控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为_____同步和_____同步两大类。

24.限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量_____，泵的工作压力_____；而差压式变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量_____，泵的工作压力等于_____加节流阀前后压力差，故回路效率高。

25.在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将_____调至最大，用_____调速；在高速段，_____为最大，用_____调速。

26.空气压缩机的种类很多，按结构形式分______和______。选择空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的______和______两个主要参数。

27.气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气的最后保证，三大件是指______、______、______。

28.气动三大件中的分水滤气器的作用是滤去空气中的_____、______并将空气中______的分离出来。

三、判断题

1.液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 [ ]

2.雷诺数是判断层流和紊流的判据。 [ ]

3.薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器

[ ]

4.流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。 [ ]

5.定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。 [ ]

6.配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量。 [ ]

7.双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平

55

衡，轴承承受径向力小、寿命长。 [ ]

8.“水力半径大，意谓着流体与管壁接触少，阻力小，通流能力强。”()

9.“设：通过同心环状缝隙的泄漏量为Q，则在偏心时泄漏量要增加，并且在完全偏心时泄漏量达到最大，为2.5Q。”()

10.弹簧对中式电液换向阀的先导阀的中位机能一定是“Y”型。 [ ]

11.双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环。 [ ]

12.液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有的液压泵均可以用来做马达使用。 [ ]

13.因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵实际输出流量小于其理论流量

[ ]

14.双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸，单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸。 [ ]

15.滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。 [ ]

16.节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。 [ ]

17.单向阀可以用来作背压阀。 [ ]

18.同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。 [ ]

19.因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。 [ ]

20.增速缸和增压缸都是柱塞缸与活塞缸组成的复合形式的执行元件。 [ ]

21.变量泵容积调速回路的速度刚性受负载变化影响的原因与定量泵节流调速回路有根本的不同，负载转矩增大泵和马达的泄漏增加，致使马达转速下降。 [ ]

22.采用调速阀的定量泵节流调速回路，无论负载如何变化始终能保证执行元件运动速度稳定。 [ ]

23.旁通型调速阀（溢流节流阀）只能安装在执行元件的进油路上，而调速阀还可安装在执行元件的回油路和旁油路上。 [ ]

24.油箱在液压系统中的功用是储存液压系统所需的足够油液。 [ ]

25.在变量泵—变量马达闭式回路中，辅助泵的功用在于补充泵和马达的泄漏。 [ ]

26.同步运动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。 [ ]

27.压力控制的顺序动作回路中，顺序阀和压力继电器的调定压力应为执行元件前一动作的最高压力。

[ ]

28.为限制斜盘式轴向柱塞泵的柱塞所受的液压侧向力不致过大，斜盘的最大倾角αmax一般小于18°～ 20°。 [ ]

29.流体在管道中作稳定流动时，同一时间内流过管道每一截面的质量相等。 [ ]

30.气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气质量的最后保证。其安装次序依进气方向为减压阀、分水滤气器、油雾器。 [ ]

四、名词解释

1.帕斯卡原理（静压传递原理） 2.系统压力 3.运动粘度

4.液动力 5.层流 6.紊流

7.沿程压力损失 8.局部压力损失 9.液压冲击

10.气穴现象；气蚀 11.排量 12.变量泵

13.恒功率变量泵 14.困油现象 15.差动连接

16.滑阀的中位机能 17.节流调速回路 18.容积调速回路

五、分析题

1.在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。（A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；（B）溢流节流阀相当于一个普通节流阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；（C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。

552.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50×10Pa、30×10Pa、

520×10Pa）？三级调压阀压力调整值分别应取多少？使用的元件有何区别？

3.如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力，py1=20×10Pa，py2=40

5×10Pa。溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少。 5

4.如图所示的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力FⅠ=2000N，夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽略不计。两

225缸大小相同，大腔面积 A1=20cm，小腔有效面积A2=10cm，溢流阀调整值py =30×10Pa，减压阀调整值

pj=15×105Pa。试分析： 1） 当夹紧缸II运动时：pa和pb分别为多少？ 2） 当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多少？ 3）夹紧缸II最高承受的压力pmax为多少？

5.图示为大吨位液压机常用的一种泄压回路。其特点为液压缸下腔油路上装置一个由上腔压力控制的顺序阀（卸荷阀）。活塞向下工作行程结束时，换向阀可直接切换到右位使活塞回程，这样就不必使换向阀在中间位置泄压后再切换。分析该回路工作原理后说明： 1） 换向阀的中位有什么作用？ 2） 液控单向阀（充液阀）4的功能是什么？ 3） 开启液控单向阀的控制压力pk是否一定要比顺序阀调定压力px大?

6.图示的液压回路，原设计要求是夹紧缸I把工件夹紧后，进给缸II才能动作；并且要求夹紧缸I的速度能够调节。实际试车后发现该方案达不到预想目的，试分析其原因并提出改进的方法。

7.图（a），（b）所示为液动阀换向回路。在主油路中接一个节流阀，当活塞运动到行程终点时切换控制油路的电磁阀3，然后利用节流阀的进油口压差来切换液动阀4，实现液压缸的换向。试判断图示两种方案是否都能正常工作？

548.在图示的夹紧系统中，已知定位压力要求为10×10Pa，夹紧力要求为3×10Ｎ，夹紧缸无杆腔面积Ａ

1=100cm，试回答下列问题： 1）A，B，C，D各件名称，作用及其调整压力； 2）系统的工作过程。

29.图示系统为一个二级减压回路，活塞在运动时需克服摩擦阻力Ｆ=1500Ｎ，活塞面积A=15cm，溢流阀

555调整压力py =45×10Pa，两个减压阀的调定压力分别为pj1=20×10Pa和pj2=35×10Pa，管道和换向阀

的压力损失不计。试分析： 1） 当DT吸合时活塞处于运动过程中，pB、pA、pC三点的压力各为多少？

2） 当DT吸合时活塞夹紧工件，这时pB、pA、pC三点的压力各为多少？3） 如在调整减压阀压力时，

55改取 pj1=35×10Pa和pj2=20×10Pa，该系统是否能使工件得到两种不同夹紧力

?

10.在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，A=20cm，缸I的阻力负载FⅠ=8000N，缸II的阻力负

55载FⅡ=4000N，溢流阀的调整压力为py =45×10Pa。1）在减压阀不同调定压力时（pj1 =10×10Pa 、pj2 =20

55×10Pa、pj3 =40×10Pa）两缸的动作顺序是怎样的？2）在上面三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸II运动速度最快？

2

11.如图所示采用蓄能器的压力机系统的两种方案，其区别在于蓄能器和压力继电器的安装位置不同。试分析它们的工作原理，并指出图（a）和（b）的系统分别具有哪些功能？

12.在图示的系统中，两溢流阀的调定压力分别为60×10Pa、20×10Pa。1）当py1＝60×10Pa，py2＝20

555×10Pa ，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？2）当py1＝20×10Pa，py2＝60×10Pa，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？ 555

13.下列供气系统有何错误？应怎样正确布置？

14.有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？

六、问答题

1.是门元件与非门元件结构相似，是门元件中阀芯底部有一弹簧，非门元件中却没有，说明是门元件中弹簧的作用，去掉该弹簧是门元件能否正常工作，为什么？

2.简述压缩空气净化设备及其主要作用。

3.使用气动马达和气缸时应注意那些事项？

4.简述气压传动系统对其工作介质—压缩空气的主要要求。

5.液压传动中常用的液压泵分为哪些类型？

6.如果与液压泵吸油口相通的油箱是完全封闭的，不与大气相通，液压泵能否正常工作？

7.什么叫液压泵的工作压力，最高压力和额定压力？三者有何关系？

8.什么叫液压泵的排量，流量，理论流量，实际流量和额定流量？他们之间有什么关系？

9.齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的?会带来什么后果?消除径向力不平衡的措施有哪些?

10.双作用叶片泵如果要反转，而保持其泵体上原来的进出油口位置不变，应怎样安装才行？

11.什么是双联泵？什么是双级泵？

12.什么是困油现象？外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗？它们是如何消除困油现象的影响的？

13.柱塞缸有何特点？

14.液压缸为什么要设缓冲装置？

15.液压缸工作时为什么会出现爬行现象？如何解决？

16.液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点？

17.液压控制阀有哪些共同点？应具备哪些基本要求？

18.使用液控单向阀时应注意哪些问题？

19.什么是换向阀的“位”与“通”？各油口在阀体什么位置？

20.选择三位换向阀的中位机能时应考虑哪些问题？

21.电液换向阀有何特点？如何调节它的换向时间？

22.溢流阀在液压系统中有何功用？

23.何谓溢流阀的开启压力和调整压力?

24.使用顺序阀应注意哪些问题？

25.影响节流阀的流量稳定性的因素有哪些？

26.为什么调速阀能够使执行元件的运动速度稳定？

27.调速阀和旁通型调速阀（溢流节流阀）有何异同点？

28.什么是液压基本回路？常见的液压基本回路有几类？各起什么作用？

29.图示为三种不同形式的平衡回路，试从消耗功率、运动平稳性和锁紧作用比较三者在性能上的区别。

30.多缸液压系统中，如果要求以相同的位移或相同的速度运动时，应采用什么回路？这种回路通常有几种控制方法？哪种方法同步精度最高？

31.液压系统中为什么要设置快速运动回路？实现执行元件快速运动的方法有哪些？

32.什么叫液压爬行？为什么会出现爬行现象？

33.若先导型溢流阀主阀芯或导阀的阀座上的阻尼孔被堵死，将会出现什么故障？

七、计算题

1.有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩T=24.5Nm，工作压力p=5MPa，最小转速nmin=2 r/min，最大

转速nmax=300 r/min，容积效率ηv=0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？

2.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，已知活塞直径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，被驱动的负载∑R=1.2

5×10N。有杆腔回油背压为0.5Mpa，设缸的容积效率ηv=0.99，机械效率ηm=0.98，液压泵的总效率η=0.9。求：1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量；2）电机的输出功率。

553.有一液压泵，当负载压力为p＝80×10Pa时，输出流量为96l/min，而负载压力为100×10Pa时，输

3出流量为94l/min。用此泵带动一排量V=80cm/r的液压马达，当负载扭矩为120Ｎ.ｍ时，液压马达机

械效率为0.94，其转速为1100r/min。求此时液压马达的容积效率。

534.增压缸大腔直径D=90mm，小腔直径d=40mm，进口压力为p1＝63×10Pa ，流量为q1=0.001 m/s，不计

摩擦和泄漏，求出口压力p2和流量q2各为多少？

555.在图示液压系统中，泵的额定压力为ps＝25×10Pa，流量q=10l/min，溢流阀调定压力 py＝18×10Pa，

两油缸活塞面积相等，A1=A2=30 cm2，负载R1=3000N，R2=4200N其他忽略不计。试分析：1）液压泵启动后两个缸速度分别是多少；2）各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少。

56.如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力py＝50×10Pa，减压阀调整压力pj＝25×10Pa。试分析

5下列各种情况，并说明减压阀阀芯处于什么状态。 1） 当泵压力为50×10Pa时，夹紧液压缸使工件

55夹紧后，A点、C点压力为多少（10Pa）？ 2）当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至pb＝15×10Pa

时（工件原先处于夹紧状态）：这时，A点、C点压力各为多少？ 3）夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时，A、B、C三点压力为多少？ 5

227.在图示的回路中，液压缸两腔面积A1=100 cm， A2=50 cm，当缸的负载F从0变化到30000N时，缸

5向右运动速度保持不变，调速阀最小压差△p＝5×10Pa，试求： 1） 溢流阀最小调定压力py为多少

5（调压偏差不考虑）（10Pa） 2） 负载F=0时泵工作压力是多少？

8.如图所示，如果液压缸两腔的面积A1 =100 cm， A2=40 cm，泵的供油量q=40l/min，供油压力p＝20

5×10Pa，所有损失均忽略不记，试求液压缸在该工况下可能产生的最大推力；2）差动快进管内允许流速为4m/s，管径d应选多大？

22

5559.将二个减压阀串联成图示系统。取py＝45×10Pa，pj1＝35×10Pa， pj2＝20×10Pa，活塞运动时，负

2载Ｆ=1200Ｎ，活塞面积A=15 cm，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定： 1） 活塞在

运动时和到达终端位置，A，B，C各点处的压力等于多少？ 2） 若负载阻力增加到Ｆ=4200Ｎ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A，B，C各点的压力为多少？

Pj1Pj2

2210.在图示系统中。A1=80 cm， A2=40 cm，立式缸活塞与运动部件自重FG=6000N，活塞在运动时的摩擦阻

力Ff=2000N，向下工作进给时工件负载Ｒ=24000N，系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑。试求：

1） 顺序阀的最小调定压力为多少？ 2） 溢流阀的最小调定压力为多少？

参考答案

一、 选择题

1.A；B 2.A；C 3.C；A 4.C；B 5.B、A；C

6.B；A 7.B；C 8.A；B 9.D；B 10.D；A

11.B；C 12.C；A 13.B；A 14.B；D 15.B；D

16.C；A 17.B；C 18.B；B 19.B、C、D；A 20.B、A

21.A；C 22.D；A 23.A、B、C；A 24.B、C；C 25.B、C

26.A；C 27A、C；A、B 28.B；C 29.A、C；B 30.A；B

二、填空题：

1.压力和流量；净化程度；除油、除水、除尘

2.负载；流量

3.小孔通流面积；压力差；温度

4.层流；紊流；雷诺数

5.粘性；沿程压力；局部压力

6.无粘性；不可压缩

7.大于1；困油现象；卸荷槽

8.单作用；双作用

9.大；小

10.浮动轴套；吸油侧；保持浮动轴套受力平衡；大于；径向不平衡力

11.拐点压力；泵的最大流量

12.吸油；压油

13.齿轮泵；叶片泵；柱塞泵

14.卸荷槽；压油；吸油

15.大；小

16.径向柱塞泵；轴向

17.单活塞液压缸；同时接入压力油；0.7

18.减压阀；节流阀；串；节流阀；减压阀；进出口

19.进口；闭；出口；开；单独引回油箱

20.截止阀；单向阀

21.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

22.高速；低速；增加；相同

23.压力，行程；速度，位置

24.自动相适应，不变；相适应，负载压力

25.马达排量，变量泵；泵排量，变量马达

26.活塞式压缩机、螺杆式压缩机；工作压力、流量

27.分水滤气器、减压阀、油雾器

28.灰尘、杂质；水分

三、判断题

1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.√ 9.√

11.× 12.× 13.√ 14× 15.√ 16.× 17.× 18.√ 19.√

21.√ 22.× 23.√ 24× 25.× 26.√ 27.× 28.√ 29.√

10.√20.×30.×

四、名词解释

1.帕斯卡原理（静压传递原理）：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.系统压力：系统中液压泵的排油压力。

3.运动粘度：动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。

4.液动力：流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力。

5.层流：粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。

6.紊流：惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。

7.沿程压力损失：液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。

8.局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失。

9.液压冲击：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。

10.气穴现象；气蚀 ：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。

11.排量：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。

12.变量泵：排量可以改变的液压泵。

13.恒功率变量泵：液压泵的出口压力p与输出流量q的乘积近似为常数的变量泵。

14.困油现象：液压泵工作时，在吸、压油腔之间形成一个闭死容积，该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化，导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。

15.差动连接：单活塞杆液压缸的左、右两腔同时通压力油的连接方式称为差动连接。

16.滑阀的中位机能：三位滑阀在中位时各油口的连通方式，它体现了换向阀的控制机能。

17.节流调速回路：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。

18.容积调速回路：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。

五、分析题

1.解：只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油

液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。

2.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

5的调定压力所决定，p＝20×10Pa。

555图（a）的压力阀调定值必须满足pA＝50×10Pa，pB＝30×10Pa，pC＝20×10Pa。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）。

5图（c）的压力阀调定值必须满足pA＝50×10Pa ，而pB、pC是并联的阀，互相不影响，故允许任

55选。设pB＝30×10Pa ，pC＝20×10Pa，阀A必须用先导式溢流阀，而B、C可用远程调压阀。两

者相比，图（c）比图（a）的方案要好。

3.解：电磁铁 1DT－ 2DT－ pA=0 pB=0

5 1DT+ 2DT－ pA=0 pB=20×10Pa

55 1DT－ 2DT+ pA=40×10Pa pB=40×10Pa

55 1DT+ 2DT+ pA=60×10Pa pB=40×10Pa

5当两个电磁铁均吸合时，图示两个溢流阀串联，A点最高压力由py2决定，pA＝40×10Pa。由

于pA压力作用在溢流阀1的先导阀上（成为背压），如果要使溢流阀1的先导阀保持开启工况，压

55力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力py1＝20×10Pa以外，尚需克服背压力pB＝40×10Pa的

55作用，故泵的最大工作压力：pA＝ py1+ pB＝（20+40）×10=60×10Pa 。

4.解：1）2）由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，属回油节流调速。因此无论夹紧缸在运动时或夹紧

55工件时，减压阀均处于工作状态，pA=pj=15×10Pa。溢流阀始终处于溢流工况，pB= py=30×10Pa。

3）当夹紧缸负载阻力FII=0时，在夹紧缸的回油腔压力处于最高值：

pmax(A1A2)pA(215)10530105Pa

5.解：工作原理：活塞工作行程结束后换向阀1切换至右位，高压腔的压力通过单向节流阀2和换向阀1

5与油箱接通进行泄压。当缸上腔压力高于顺序阀3的调定压力（一般为20～40×10Pa）时，阀处

于开启状态，泵的供油通过阀3排回油箱。只有当上腔逐渐泄压到低于顺序阀3调定压力（一般为）时，顺序阀关闭，缸下腔才升压并打开液控单向阀使活塞回程。

1）换向阀1的中位作用：当活塞向下工作行程结束进行换向时，在阀的中位并不停留，只有当活塞上升到终点时换向阀才切换到中位，所用的K型中位机能可以防止滑块下滑，并使泵卸载。

2）由于液压机在缸两腔的有效面积相差很大，活塞向上回程时上腔的排油量很大，管路上的节流阀将会造成很大的回油背压，因此设置了充液阀4。回程时上腔的油可通过充液阀4排出去。

当活塞利用重力快速下行时，若缸上腔油压出现真空，阀4将自行打开，充液箱的油直接被吸

入缸上腔，起着充液（补油）的作用。

3）图示的回路中在换向时要求上腔先泄压，直至压力降低到顺序阀3的调定压力px时，顺序阀断开，缸下腔的压力才开始升压。在液控顺序阀3断开瞬间，液控单向阀4反向进口承受的压力

5为px （20～40×10Pa），其反向出口和油箱相通，无背压，因此开启液控单向阀的控制压力只

需pk=（0.3～0.5）px即可。

6.解：图（a）的方案中，要通过节流阀对缸I进行速度控制，溢流阀必然处于溢流的工作状况。这时泵

的压力为溢流阀调定值，pB= py。B点压力对工件是否夹紧无关，该点压力总是大于顺序阀的调定值px，故进给缸II只能先动作或和缸I同时动作，因此无法达到预想的目的。

图（b）是改进后的回路，它是把图（a）中顺序阀内控方式改为外控方式，控制压力由节流阀出口A点引出。这样当缸I在运动过程中， A点的压力取决于缸I负载。当缸I夹紧工件停止运动后，A点压力升高到py，使外控顺序阀接通，实现所要求的顺序动作。图中单向阀起保压作用，以防止缸II在工作压力瞬间突然降低引起工件自行松开的事故。

7.解：在（a）图方案中，溢流阀2装在节流阀1的后面，节流阀始终有油液流过。活塞在行程终了后，

溢流阀处于溢流状态，节流阀出口处的压力和流量为定值，控制液动阀换向的压力差不变。因此，（a）图的方案可以正常工作。

在（b）图方案中，压力推动活塞到达终点后，泵输出的油液全部经溢流阀2回油箱，此时不再有油液流过节流阀，节流阀两端压力相等。因此，建立不起压力差使液动阀动作，此方案不能正常工作。

58.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10×10Pa ；

5B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10×10Pa ；

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

5×10Pa

D为溢流阀，作用是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30×10Pa 。

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。

9.解：1）DT吸合，活塞运动时： 5

pLF150010105

4A1510Pa

55因pL

＋Δpj Pa，Δpj为油液通过减压阀时产生的压力损失。

2）DT吸合，活塞夹紧工件：

5溢流阀必然开启溢流，pB＝py＝45×10Pa。对于减压阀1，由于pL的作用使其先导阀开启，

主阀芯在两端压力差的作用下，减压开口逐渐关小，直至完全闭合；对于减压阀2，由于pL的

作用使其主阀口关小处于平衡状态，允许（1～2）l/min的流量经先导阀回油箱，以维持出口

5处压力为定值，pC＝pA＝pj2＝35×10Pa。

3）由以上分析可知，只要DT一吸合，缸位于夹紧工况时，夹紧缸的压力将由并联的减压阀中调定值较高的那一减压阀决定。因此，为了获得两种不同夹紧力，必须使pj1

55×10Pa，则无法获得夹紧缸压力 pj=20×10Pa。

10.解：1）启动缸II所需的压力：p2F400020105Pa A20

pj1 =10×105Pa

55v2=0、pA=10×10Pa，pB =py =45×10Pa，压力油使缸Ⅰ右移。

pj2 =20×105Pa = 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。

pj3 =40×105Pa > p2 ，减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失，pB ≈ p2 =20×105Pa，

5该压力不能克服缸I负载，故缸II单独右移，待缸II运动到端点后，压力上升pA =pj =40×10Pa，

pB =py =45×105Pa，压力油才使缸I向右运动。

52）当pj3 =40×10Pa 时，减压阀口全开、不起减压作用。泵的压力取决于负载，pB = p2 =20×105Pa 。

因为溢流阀关闭，泵的流量全部进入缸II，故缸II运动速度最快，vII=q/A 。

11.解：图（a）方案，当活塞在接触工件慢进和保压时，或者活塞上行到终点时，泵一部分油液进入蓄能

器。当蓄能器压力达到一定值，压力继电器发讯使泵卸载，这时，蓄能器的压力油对压力机保压并补充泄漏。当换向阀切换时，泵和蓄能器同时向缸供油，使活塞快速运动。蓄能器在活塞向下向上运动中，始终处于压力状态。由于蓄能器布置在泵和换向阀之间，换向时兼有防止液压冲击的功能。

图（b）方案，活塞上行时蓄能器与油箱相通，故蓄能器内的压力为零。当活塞下行接触工件时泵的压力上升，泵的油液进入蓄能器。当蓄能器的压力上升到调定压力时，压力继电器发讯使泵卸载，这时缸由蓄能器保压。该方案适用于加压和保压时间较长的场合。与（a）方案相比，它没有泵和蓄能器同时供油、满足活塞快速运动的要求及当换向阀突然切换时、蓄能器吸收液压冲击的功能。

12.解：1）DT失电时活塞向右运动，远程调压阀1进出口压力相等，由于作用在阀芯两端的压差为零，阀

51始终处于关闭状态不起作用，泵的压力由py2决定：ppmax＝py2＝20×10Pa；DT吸合时活塞向左运

5动，缸的大腔压力为零，泵的最大工作压力将由py1、py2中较小的值决定：ppmax＝py2＝20×10Pa。

2）同上一样，DT失电时活塞向右运动，远程调压阀1不起作用，泵的压力由py2决定：ppmax＝py2

5＝60×10Pa；DT吸合时活塞向左运动，泵的最大工作压力将由py1、py2中较小的值决定：ppmax＝py1

5＝20×10Pa。

13.解：气动三大件是气动系统使用压缩空气质量的最后保证，其顺序分水滤气器、减压阀、油雾器。图a）

用于气阀和气缸的系统，三大件的顺序有错，油雾器应放在减压阀、压力表之后；图b）用于逻辑元件系统，不应设置油雾器，因润滑油会影响逻辑元件正常工作，另外减压阀图形符号缺少控制油路。

14.解：此回路不能工作，因为二位二通阀不能反向排气，即二位四通换向阀左侧加压后，无论二位二通

阀是否复位，其左侧控制压力都不能泄压，这样弹簧就不能将它换至右位，气缸也就不能缩回； 将两个二位二通阀换为二位三通阀，在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态，回路即可实现往复运动。

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：压缩空气净化设备一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。后冷却器安装在空气压缩

机出口管道上，它将压缩空气中油雾和水汽达到饱和使其大部分凝结成滴而析出。油水分离器安装在后冷却器后的管道上，作用是分离压缩空气中所含的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空气，减少气源输出气流脉动，增加气流连续性，进一步分离压缩空气中的水分和油分。干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥。

3.答：气动马达在使用中必须得到良好的润滑。一般在整个气动系统回路中，在气动马达控制阀前设置

油雾器，并按期补油，使油雾混入空气后进入气动马达，从而达到充分润滑。

气缸在使用时应注意环境温度为-35～+80℃；安装前应在1.5倍工作压力下进行试验，不应

漏气；装配时所有工作表面应涂以润滑脂；安装的气源进口处必须设置油雾器，并在灰大的场合安装防尘罩；安装时应尽可能让活塞杆承受轴线上的拉力载荷；在行程中若载荷有变化，应该使用输出力充裕的气缸，并附设缓冲装置；多数情况下不使用满行程。

4.答：气动系统要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量，具有一定的净化程度，所含杂质（油、水

及灰尘等）粒径一般不超过以下数值：气缸、膜片式和截止式气动元件—不大于50μm，气动马达、硬配滑阀—不大于25μm，射流元件—10μm左右。

5.答：1）按液压泵输出的流量能否调节分类有定量泵和变量泵。定量泵：液压泵输出流量不能调节，即

单位时间内输出的油液体积是一定的。 变量泵：液压泵输出流量可以调节，即根据系统的需要，泵输出不同的流量。

2）按液压泵的结构型式不同分类有齿轮泵（外啮合式、内啮合式）、 叶片泵（单作用式、双作用式）、柱塞泵（轴向式、径向式）螺杆泵。

6.答：液压泵是依靠密闭工作容积的变化，将机械能转化成压力能的泵，常称为容积式泵。液压泵在机

构的作用下，密闭工作容积增大时，形成局部真空，具备了吸油条件；又由于油箱与大气相通，在大气压力作用下油箱里的油液被压入其内，这样才能完成液压泵的吸油过程。如果将油箱完全封闭，不与大气相通，于是就失去利用大气压力将油箱的油液强行压入泵内的条件，从而无法完成吸油过程，液压泵便不能工作了。

7.答：液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，即油液克服阻力而建立起来的压力。

液压泵的工作压力与外负载有关，若外负载增加，液压泵的工作压力也随之升高。

液压泵的最高工作压力是指液压泵的工作压力随外载的增加而增加，当工作压力增加到液压

泵本身零件的强度允许值和允许的最大泄漏量时，液压泵的工作压力就不再增加了，这时液压泵的工作压力为最高工作压力。

液压泵的额定压力是指液压泵在工作中允许达到的最高工作压力，即在液压泵铭牌或产品样

本上标出的压力。

考虑液压泵在工作中应有一定的压力储备，并有一定的使用寿命和容积效率，通常它的工作

压力应低于额定压力。在液压系统中，定量泵的工作压力由溢流阀调定，并加以稳定；变量泵的工作压力可通过泵本身的调节装置来调整。应当指出，千万不要误解液压泵的输出压力就是额定压力，而是工作压力。

8.答：液压泵的排量是指泵轴转一转所排出油液的体积，常用V表示，单位为ml/r。液压泵的排量取决

于液压泵密封腔的几何尺寸，不同的泵，因参数不同，所以排量也不一样。

液压泵的流量是指液压泵在单位时间内输出油液的体积，又分理论流量和实际流量。

理论流量是指不考虑液压泵泄漏损失情况下，液压泵在单位时间内输出油液的体积，常用qt

表示，单位为l/min（升/分）。排量和理论流量之间的关系是：qtnV(lmin)

式中 n——液压泵的转速（r/min）；q——液压泵的排量（ml/r）

实际流量q是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。由于液

压泵在工作中存在泄漏损失，所以液压泵的实际输出流量小于理论流量。

额定流量qs是指泵在额定转速和额定压力下工作时，实际输出的流量。泵的产品样本或铭牌

上标出的流量为泵的额定流量。

9.答：齿轮泵产生径向力不平衡的原因有三个方面：一是液体压力产生的径向力。这是由于齿轮泵工作

时，压油腔的压力高于吸油腔的压力，并且齿顶圆与泵体内表面存在径向间隙，油液会通过间隙泄漏，因此从压油腔起沿齿轮外缘至吸油腔的每一个齿间内的油压是不同的，压力逐渐递减。二是齿轮传递力矩时产生的径向力。这一点可以从被动轴承早期磨损得到证明，径向力的方向通过齿轮的啮合线，使主动齿轮所受合力减小，使被动齿轮所受合力增加。三是困油现象产生的径向力，致使齿轮泵径向力不平衡现象加剧。

齿轮泵由于径向力不平衡，把齿轮压向一侧，使齿轮轴受到弯曲作用，影响轴承寿命，同时

还会使吸油腔的齿轮径向间隙变小，从而使齿轮与泵体内产生摩擦或卡死，影响泵的正常工作。

消除径向力不平衡的措施： 1） 缩小压油口的直径，使高压仅作用在一个齿到两个齿的范围，这样压力油作用在齿轮上的面积缩小了，因此径向力也相应减小。有些齿轮泵，采用开压力平衡槽的办法来解决径向力不平衡的问题。如此有关零件（通常在轴承座圈）上开出四个接通齿间压力平衡槽，并使其中两个与压油腔相通，另两个与吸油腔相通。这种办法可使作用在齿轮上的径向力大体上获得平衡，但会使泵的高低压区更加接近，增加泄漏和降低容积效率。

10.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。

11.答：双联泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，泵的吸油口是公共的，压油口各自分开。泵输出

的两股流量可单独使用，也可并联使用。

双级泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，第一级泵输出的具有一定压力的油液进入第二级泵，第二级泵将油液进一步升压输出。因此双级泵具有单泵两倍的压力。

12.答：液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中，形成了一个闭死容积。如果这个闭

死容积的大小发生变化，在闭死容积由大变小时，其中的油液受到挤压，压力急剧升高，使轴承受到周期性的压力冲击，而且导致油液发热；在闭死容积由小变大时，又因无油液补充产生真空，

引起气蚀和噪声。这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。困油现象将严重影响泵的使用寿命。原则上液压泵都会产生困油现象。

外啮合齿轮泵在啮合过程中，为了使齿轮运转平稳且连续不断吸、压油，齿轮的重合度ε必

须大于1，即在前一对轮齿脱开啮合之前，后一对轮齿已进入啮合。在两对轮齿同时啮合时，它们之间就形成了闭死容积。此闭死容积随着齿轮的旋转，先由大变小，后由小变大。因此齿轮泵存在困油现象。为消除困油现象，常在泵的前后盖板或浮动轴套（浮动侧板）上开卸荷槽，使闭死容积限制为最小，容积由大变小时与压油腔相通，容积由小变大时与吸油腔相通。

在双作用叶片泵中，因为定子圆弧部分的夹角>配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角，所以在

吸、压油配流窗口之间虽存在闭死容积，但容积大小不变化，所以不会出现困油现象。但由于定子上的圆弧曲线及其中心角都不能做得很准确，因此仍可能出现轻微的困油现象。为克服困油现象的危害，常将配油盘的压油窗口前端开一个三角形截面的三角槽，同时用以减少油腔中的压力突变，降低输出压力的脉动和噪声。此槽称为减振槽。

在轴向柱塞泵中，因吸、压油配流窗口的间距≥缸体柱塞孔底部窗口长度，在离开吸（压）

油窗口到达压（吸）油窗口之前，柱塞底部的密闭工作容积大小会发生变化，所以轴向柱塞泵存在困油现象。人们往往利用这一点，使柱塞底部容积实现预压缩（预膨胀），待压力升高（降低）接近或达到压油腔（吸油腔）压力时再与压油腔（吸油腔）连通，这样一来减缓了压力突变，减小了振动、降低了噪声。

13.答：1）柱塞端面是承受油压的工作面，动力是通过柱塞本身传递的。

2）柱塞缸只能在压力油作用下作单方向运动，为了得到双向运动，柱塞缸应成对使用，或依靠自重（垂直放置）或其它外力实现。

3）由于缸筒内壁和柱塞不直接接触，有一定的间隙，因此缸筒内壁不用加工或只做粗加工，只需保证导向套和密封装置部分内壁的精度，从而给制造者带来了方便。

4）柱塞可以制成空心的，使重量减轻，可防止柱塞水平放置时因自重而下垂。

14.答：当运动件的质量较大，运动速度较高时，由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活

塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至引起破坏性事故，所以在大型、高压或高精度的液压设备中，常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近终端时，增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。

15.答：液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下：

1）缸内有空气侵入。应增设排气装置，或者使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。

2）液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松。应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。

3）活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。

4）液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。

5）活塞杆弯曲。应校直活塞杆。

6）活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。

7）液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。

8）液压缸的安装位置偏移。应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。

9）液压缸内径线性差（鼓形、锥形等）。应修复，重配活塞。

10）缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺，严格时应镗磨。

11）双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽拧得太紧，使其同心不良。应略松螺帽，使活塞处于自然状

态。

16.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。

17.答：液压控制阀的共同点：1）结构上，所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成。2）原理上，

所有的阀都是依靠阀口的开、闭来限制或改变油液的流动和停止的。3）只要有油液流经阀口，都要产生压力降和温度升高等现象，通过阀口的流量满足压力流量方程qCdA2

p，式中A为

阀口通流面积，Δp为阀口前后压力差。

对液压控制阀的基本要求：1）动作灵敏，工作可靠，冲击和振动尽量小。2）阀口全开时，

油液通过阀口时的压力损失要小。3）阀口关闭时密封性能好，不允许有外泄漏。4）所控制的参数（压力或流量）稳定，受外干扰时变化量小。4）结构要简单紧凑、安装调试维护方便、通用性好。

18.答：1）必须保证有足够的控制压力，否则不能打开液控单向阀。

2）液控单向阀阀芯复位时，控制活塞的控制油腔的油液必须流回油箱。

3）防止空气侵入到液控单向阀的控制油路。

4）在采用液控单向阀的闭锁回路中，因温度升高往往引起管路内压力上升。为了防止损坏事故，可设置安全阀。

5）作充液阀使用时，应保证开启压力低、过流面积大。

6）在回路和配管设计时，采用内泄式液控单向阀，必须保证液流出口侧不能产生影响活塞动作的高压，否则控制活塞容易反向误动作。如果不能避免这种高压，则采用外泄式液控单向阀。

19.答：1）换向阀的“位”：为了改变液流方向，阀芯相对于阀体应有不同的工作位置，这个工作位置数

叫做“位”。职能符号中的方格表示工作位置，三个格为三位，两个格为二位。换向阀有几个

工作位置就相应的有几个格数，即位数。

2）换向阀的“通”：当阀芯相对于阀体运动时，可改变各油口之间的连通情况，从而改变液体的流动方向。通常把换向阀与液压系统油路相连的油口数（主油口）叫做“通”。

3）换向阀的各油口在阀体上的位置：通常，进油口P位于阀体中间，与阀孔中间沉割槽相通；回油口O位于P口的侧面，与阀孔最边的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分别与P

两侧的沉割槽相通；泄漏口L位于最边位置。

20.答：1）系统保压 当换向阀的P口被堵塞时，系统保压。这时液压泵能用于多执行元件液压系统。

2）系统卸载 当油口P和O相通时，整个系统卸载。

3）换向平稳性和换向精度 当工作油口A和B各自堵塞时，换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差，但换向精度高。反之，当油口A和B都与油口O相通时，换向过程中机床工作台不易

迅速制动，换向精度低，但换向平稳性好，液压冲击也小。

4）启动平稳性 换向阀中位，如执行元件某腔接通油箱，则启动时该腔因无油液缓冲而不能保证平稳启动。

5）执行元件在任意位置上停止和浮动 当油口A和B接通，卧式液压缸和液压马达处于浮动状态，可以通过手动或机械装置改变执行机构位置；立式液压缸则因自重不能停止在任意位置。

21.答：1）电液换向阀的特点：电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀两部分组成，其中电磁换向阀起先

导阀作用，而液动换向阀起主阀作用，控制执行元件的主油路。它换向平稳，但换向时间长；

允许通过的流量大，是大流量阀。

2）换向时间的调节：电液换向阀的换向时间可由单向阀进行调节。如图，当1DT通电时，液动换向阀的阀芯向右移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀4开度的办法进行调节；2DT通电

时，液动换向阀向左移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀3的开度的办法进行调节。节

流阀开度大，则回油速度高，即换向时间短；反之，则低，换向时间长。

22.答：溢流阀在液压系统中很重要，特别是定量泵系统，没有溢流阀几乎不可能工作。它的主要功能有

如下几点：

1）起稳压溢流作用 用定量泵供油时，它与节流阀配合，可以调节和平衡液压系统中的流量。在这种场合下，阀口经常随着压力的波动而开启，油液经阀口流回油箱，起稳压溢流作用。

2）起安全阀作用 避免液压系统和机床因过载而引起事故。在这种场合下，阀门平时是关闭的，只有负载超过规定的极限时才开启，起安全作用。通常，把溢流阀的调定压力比系统最高压力

调高10~20%。

3）作卸荷阀用 由先导型溢流阀与二位二通电磁阀配合使用，可使系统卸荷。

4）作远程调压阀用 用管路将溢流阀的遥控口接至调节方便的远程调节进口处，以实现远控目的。

5）作高低压多级控制用 换向阀将溢流阀的遥控口和几个远程调压阀连接，即可实现高低压多级控制。

6）用于产生背压 将溢流阀串联在回油路上，可以产生背压，使执行元件运动平稳。此时溢流阀的调定压力低，一般用直动式低压溢流阀即可。

23.答：当油压对阀芯的作用力大于弹簧预紧力时，阀芯开启，高压油便通过阀口溢流回油箱。将溢流阀

开始溢流时打开阀口的压力称为开启压力。溢流阀开始溢流时，阀的开口较小，溢流量较少。随着阀口的溢流量增加，阀芯升高，弹簧进一步被压缩，油压上升。当溢流量达到额定流量时，阀芯上升到一定高度，这时的压力为调整压力。

24.答：1）由于执行元件的启动压力在调定压力以下，系统中压力控制阀又具有压力超调特性，因此控制

顺序动作的顺序阀的调定压力不能太低，否则会出现误动作。

2）顺序阀作为卸荷阀使用时，应注意它对执行元件工作压力的影响。由于卸荷阀也可以调整压力，旋紧调整螺钉，压紧弹簧，使卸荷的调定压力升高；旋松调整螺钉，放松弹簧，使卸荷的调定

压力降低，这就使系统工作压力产生了差别，应充分注意。

3）顺序阀作为平衡阀使用时，要求它必须具有高度的密封性能，不能产生内部泄漏，使它能长时间保持液压缸所在位置，不因自重而下滑。

25.答：1）节流阀前后压力差的影响。压力差变化越大，流量q的变化也越大。

2）指数m的影响。m与节流阀口的形状有关，m值大，则对流量的影响也大。节流阀口为细长孔（m=1）时比节流口为薄壁孔（m=0.5）时对流量的影响大。

3）节流口堵塞的影响。节流阀在小开度时，由于油液中的杂质和氧化后析出的胶质、沥青等以及极化分子，容易产生部分堵塞，这样就改变了原来调节好的节流口通流面积，使流量发生变化。一般节流通道越短，通流面积越大，就越不容易堵塞。为了减小节流口堵塞的可能性，节流口

应采用薄壁的形式。

4）油温的影响。油温升高，油的粘度减小，因此使流量加大。油温对细长孔影响较大，而对薄壁孔的影响较小。

26.答：调速阀是由节流阀和减压阀串联而成。调速阀进口的油液压力为p1，经减压阀流到节流阀的入口，

这时压力降到p2再经节流阀到调速阀出口，压力由p2又降到p3。油液作用在减压阀阀芯左、右两端的作用力为（p3A+Ft）和p2A，其中A为减压阀阀芯面积，Ft为弹簧力。当阀芯处于平衡时（忽略弹簧力），则 p2A= p3A+ Ft ， p2－p3＝Ft /A＝常数。为了保证节流阀进、出口压力差为常数，则要求p2和p3必须同时升高或降低同样的值。当进油口压力 p1升高时，p2也升高，则阀芯右端面的作用力增大，使阀芯左移，于是减压阀的开口减小，减压作用增强，使p2又降低到原来的数值；当进口压力p1降低时，p2也降低，阀芯向右移动，开口增大，减压作用减弱，使p2升高，仍恢复到原来数值。当出口压力 p3升高时，阀芯向右移动，减压阀开口增大，减压作用减弱，p2也随之升高；当出口压力p3减小时，阀芯向左移动，减压阀开口减小，减压作用增强了，因而使p2也降低了。这样，不管调速阀进、出口的压力如何变化，调速阀内的节流阀前后的压力差（p2－p3）始终保持不变，所以通过节流阀的流量基本稳定，从而保证了执行元件运动速度的稳定。

27.答：调速阀与旁通型调速阀都是压力补偿阀与节流阀复合而成，其压力补偿阀都能保证在负载变化时

节流阀前后压力差基本不变，使通过阀的流量不随负载的变化而变化。

用旁通型调速阀调速时，液压泵的供油压力随负载而变化的，负载小时供油压力也低，因此

功率损失较小；但是该阀通过的流量是液压泵的全部流量，故阀芯的尺寸要取得大一些；又由于阀芯运动时的摩擦阻力较大，因此它的弹簧一般比调速阀中减压阀的弹簧刚度要大。这使得它的节流阀前后的压力差值不如调速阀稳定，所以流量稳定性不如调速阀。旁通型调速阀适用于对速度稳定性要求稍低一些、而功率较大的节流调速回路中。液压系统中使用调速阀调速时，系统的工作压力由溢流阀根据系统工作压力而调定，基本保持恒定，即使负载较小时，液压泵也按此压力工作，因此功率损失较大；但该阀的减压阀所调定的压力差值波动较小，流量稳定性好，因此适用于对速度稳定性要求较高，而功率又不太大的节流调速回路中。 旁通型调速阀只能安装在执行元件的进油路上，而调速阀还可以安装在执行元件的回油路、旁油路上。这是因为旁通型调速阀中差压式溢流阀的弹簧是弱弹簧，安装在回油路或旁油路时，其中的节流阀进口压力建立不起来，节流阀也就起不到调节流量的作用。

28.答：由某些液压元件组成、用来完成特定功能的典型回路，称为液压基本回路。常见的液压基本回路

有三大类： 1）方向控制回路，它在液压系统中的作用是控制执行元件的启动、停止或改变运动方向。2）压力控制回路，它的作用利用压力控制阀来实现系统的压力控制，用来实现稳压、减压，增压和多级调压等控制，满足执行元件在力或转矩上的要求。3）速度控制回路，它是液压系统的重要组成部分，用来控制执行元件的运动速度。

29.答：图a为采用单向顺序阀的平衡回路，运动平稳性好，但顺序阀的调定压力取决于活塞部件的重量，

运动时消耗在顺序阀的功率损失较大。由于顺序阀是滑阀结构，锁紧性能较差。多用于重物为恒负载场合。

图b为采用远控平衡阀的平衡回路，远控平衡阀是一种特殊结构的远控顺序阀，它不但具有很好的密封性，能起到长时间的锁闭定位作用，而且阀口大小能自动适应不同负载对背压的要求，保证了活塞下降速度的稳定性不受载荷变化的影响，且功率损失小。这种远控平衡阀又称为限速锁。

多用于变负载场合。

图c为采用液控单向阀的平衡回路，由于液控单向阀是锥面密封，故锁闭性能好。单向阀接通后液压缸不产生背压，功率损失小。但最大的缺点是运动平稳性差，这是因为活塞下行过程中，控制油失压而使液控单向阀时开时关，致使活塞下降断断续续。为此应在回油路上串联一单向节流阀，活塞部件的重量由节流阀产生的背压平衡，保证控制油路有一定压力，其运动平稳性和功率损失与节流阀开口大小有关。

30.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。

31.答：在工作部件的工作循环中，往往只要部分时间要求较高的速度，如机床的快进→工进→快退的自

动工作循环。在快进和快退时负载小，要求压力低，流量大；工作进给时负载大，速度低，要求压力高，流量小。这种情况下，若用一个定量泵向系统供油，则慢速运动时，势必使液压泵输出的大部分流量从溢流阀溢回油箱，造成很大的功率损失，并使油温升高。为了克服低速运动时出现的问题，又满足快速运动的要求，可在系统中设置快速运动回路。

实现执行元件快速运动的方法主要有三种： 1) 增加输入执行元件的流量，如双泵供油快速

运动回路、自重充液快速运动回路； 2) 减小执行元件在快速运动时的有效工作面积，如液压缸差动连接快速运动回路、增速缸的增速回路、采用辅助缸的快速运动回路； 3) 将以上两种方法联合使用。

32.答：液压系统中由于流进或流出执行元件（液压缸，液压马达）的流量不稳定，出现间隙式的断流现

象，使得执行机械的运动产生滑动与停止交替出现的现象，称为爬行。产生爬行现象的主要原因是执行元件中有空气侵入，为此应设置排气装置。

33.答：若阻尼孔完全阻塞，油压传递不到主阀上腔和导阀前腔，导阀就会失去对主阀的压力调节作用，

这时调压手轮失效。因主阀芯上腔的油压无法保持恒定的调定值，当进油腔压力很低时就能将主阀打开溢流，溢流口瞬时开大后，由于主阀上腔无油液补充，无法使溢流口自行关小，因此主阀常开系统建立不起压力。 若溢流阀先导锥阀座上的 阻尼小孔堵塞，导阀失去对主阀压力的控制作用，调压手轮无法使压力降低，此时主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不会溢流，压力随负载的增加而上升，溢流阀起不到安全保护作用。

七、计算题

1.解：设马达的排量为V，不计马达的机械损失，则有

TpV 2

于是 V2T p

最小转速nmin=2r/min时，所需的最小流量为

QminVnmin

v

v2Tnmin23.1424.52631.110(m/s) 6pv5100.960最大转速nmax=300 r/min时，所需的最大流量为 QmaxVnmax2Tnmax23.1424.5300170106(m3/s) 6pv5100.960

2.解：1）qs

D2v/

v47.6(l/min) 3.解：Tmm, 2

2ΔpTm10MPa,qm94(l/min) VmqmtVn80103110088(l/min)，

qmvmt88/9493.6% qm

2D4.解：p2p1318.9105(Pa) 2d4

2d

q2q10.198103(m3/s) 2D4

5.解：（1）当压力达到P1克服负载R1时，缸Ⅰ运动，缸II静止不动，

300010105(Pa) -43010

10103

V1q/A10.056(m/s),V20 4301060p1R1/A1

缸Ⅰ运动到位后，

420014105(Pa) -43010

10103

V2q/A20.056(m/s)，V10 4301060

（2）N1p1q101051010-3/60166.7(W) p2R2/A2

N2p2q141051010-3/60233.3(W)

N3pyq181051010-3/60300(W)

6.解：（1）夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、C点压力为减压阀调整压力pj＝25×10Pa。

55（2）当泵压力为15×10Pa时，A点压力为15×10Pa,C点压力为减压阀调整压力

5pj＝25×10Pa。

（3）夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时，没有负载，A、B、C三点压力为0.

57.解：1）溢流阀最小调定压力py要保证负载F=3000N时，p2=5×10Pa，

由 p2=(pyA1-F)/A2

-455得 py=F/A1+p2A2/A1=30000/100×10+2.5×10=32.5×10 (Pa)

2）当 F=0且液压缸运动速度保持不变时，液流阀处于稳压溢流状态，系统压力为溢流阀调定压

5力，即：py= 32.5×10 (Pa) 5

8.解：（1）液压缸可能产生的最大推力为两腔液压作用力之差，即：

Fp(A1A2)20105(10040)10412000(N)

（2）差动连接时q1=q+q2，而q1/A1=q2/A2, 即(q+q2)/A1=q2/A2, 则:

Q2=A2q/(A1-A2)=40q/(100-40)=2q/3，q1=q+2q/3=5q/3

由 12dVq1 4

4q145q4540103

得 d0.0188 (m) V3V6033.144

选d=20mm的管径

9.解：（1）活塞运动时，F=4200N，则

PfF120055810Pa,那么：A、B、C各点处的压力等于8×10 Pa A15104

活塞到达终端位置，若终端阻力不发生变化，则压力不发生变化。若终端阻力发生变化，则压力由负载或减压阀决定。

（2）当F=4200N时，

PfF420028105Pa,此时减压阀起作用，则： 4A1510

555PC=20×10Pa, PA=35×10Pa,PB=45×10Pa

10.解：设溢流阀最小调定压力为Py,顺序阀最小调定压力为Ps

（1）系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑，则

Fg-Ff=PsA2

-45Ps=( Fg-Ff)/ A2=(6000-2000)/(40×10)= 10×10Pa；

（2）溢流阀为最小调定压力时，则

PyA1+Fg =PsA2+R+Ff

544Py=(PsA2+R+Ff－Fg)/A1 =(10×10×40×10+24000+2000－6000)/( 80×10)

5=30×10Pa

《液压与气动》课程复习资料

一、选择题：

1.液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（ ）和小孔前后压力差的（ ）成正比。

A.一次方 B.1/2次方 C.二次方 D.三次方

2.当a.b两孔同时有气信号时，s口才有信号输出的逻辑元件是（ ）；当a或b任一孔有气信号，s口就有输出的逻辑元件是（ ）。

A.与门 B.禁门 C.或门 D.三门

3.在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路中，若负载从F1降到F2而调速阀开口不变时，泵的工作压力（ ）；若负载保持定值而调速阀开口变小时，泵工作压力（ ）。

A.增加 B.减小 C.不变

4.液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（ ）；在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为（ ），它等于排量和转速的乘积。

A.实际流量 B.理论流量 C.额定流量

5.双作用叶片泵的叶片在转子槽中安装方向是（ ）,限压式变量叶片泵叶片在转子槽中的安装方向(）。

A.沿着径向方向安装

B.沿着转子旋转方向前倾一角度

C.沿着转子旋转方向后倾一角度

6.对于双作用叶片泵，如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角，会导致（ ）；又（ ），配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角，所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角。

A.由于加工安装误差，难以在工艺上实现

B.不能保证吸.压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低

C.不能保证泵连续平稳的运动

7.当限压式变量泵工作压力p>p拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量（ ）；当恒功率变量泵工作压力p>p拐点时，随着负载压力上升，泵的输出流量（ ）。

A.增加 B.呈线性规律衰减 C.呈双曲线规律衰减 D.基本不变

8.双作用式叶片泵中，当配油窗口的间隔夹角>定子圆弧部分的夹角>两叶片的夹角时，存在（ ），当定子圆弧部分的夹角>配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角时，存在（ ）。

A.闭死容积大小在变化，有困油现象

B.虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象

C.不会产生闭死容积，所以无困油现象

9.一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用（ ）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（ ）。

A.O型 B.M型 C.Y型 D.H型

10.系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时，可使单活塞杆液压缸实现快进—慢进—快退的动作循环。试分析：液压缸在运动过程中，如突然将换向阀切换到中间位置，此时缸的工况为（ ）；如将单活塞杆缸换成双活塞杆缸，当换向阀切换到中位置时，缸的工况为（ ）。（不考虑惯性引起的滑移运动）

A.停止运动 B.慢进 C.快退 D.快进

11.双伸出杆液压缸，采用活塞杠固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（ ）；采用缸筒固定安置，工作台的移动范围为活塞有效行程的（ ）。

A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍

12.有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ ）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（ ）。

A.5MPa B.10MPa C.15MPa D.20MPa

13.系统中采用了内控外泄顺序阀，顺序阀的调定压力为px（阀口全开时损失不计），其出口负载压力为pL。当pL>px时，顺序阀进.出口压力间的关系为（ ）；当pL

A.p1＝px，p2＝pL（p1≠p2）

B.p1＝p2＝pL

C.p1上升至系统溢流阀调定压力p1＝py，p2＝pL

D.p1＝p2＝px

14.为平衡重力负载，使运动部件不会因自重而自行下落，在恒重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作平衡阀，而在变重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作限速锁。

A.内控内泄式 B.内控外泄式 C.外控内泄式 D.外控外泄式

15.为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，使通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（ ）串联组成调速阀，或将节流阀与（ ）并联组成旁通型调速阀。

A.减压阀 B.定差减压阀 C.溢流阀 D.差压式溢流阀

16.顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用（ ）型，作背压阀时，应选用（ ）型。

A.内控内泄式 B.内控外泄式 C.外控内泄式 D.外控外泄式

517.当控制阀的开口一定，阀的进.出口压力差Δp>(3～5)ⅹ10Pa时，随着压力差Δp增加，压力差的变化

对节流阀流量变化的影响（ ）；对调速阀流量变化的影响（ ）。

A.越大 B.越小 C.基本不变 D.无法判断

518.当控制阀的开口一定，阀的进.出口压力差Δp

的流量（ ）；通过调速阀的流量（ ）。

A.增加 B.减少 C.基本不变 D.无法判断

19.在下面几种调速回路中，（ ）中的溢流阀是安全阀，（ ）中的溢流阀是稳压阀。

A.定量泵和调速阀的进油节流调速回路 B.定量泵和旁通型调速阀的节流调速回路

C.定量泵和节流阀的旁路节流调速回路 D.定量泵和变量马达的闭式调速回路

20.在下列回路中，（ ）为容积调速回路，（ ）为节流调速回路。

A.定量泵和调速阀组成的回路 B.变量泵和变量马达组成的回路

C.溢流阀与减压阀组成的回路 D.换向阀与顺序阀组成的回路

21.在调速阀旁路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从F1降到F2时，若考虑泵内泄漏变化因素时液压缸的运动速度v（ ）；若不考虑泵内泄漏变化的因素时，缸运动速度v可视为（ ）。

A.增加 B.减少 C.不变 D.无法判断

22.在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若py>pj>pL，减压阀阀口状态为（ ）；若py>pL>pj，减压阀阀口状态为（ ）。

A.阀口处于小开口的减压工作状态

B.阀口处于完全关闭状态，不允许油流通过阀口

C.阀口处于基本关闭状态，但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀

D.阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用

23.在定量泵节流调速阀回路中，调速阀可以安放在回路的（ ），而旁通型调速回路只能安放在回路的（ ）。

A.进油路 B.回油路 C.旁油路

24.在泵－缸回油节流调速回路中，三位四通换向阀处于不同位置时，可使液压缸实现快进—工进－端点停留—快退的动作循环。试分析：在（ ）工况下，泵所需的驱动功率为最大；在（ ）工况下，缸输出功率最小。

A.快进 B.工进 C.端点停留 D.快退

25.用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，（ ）能够承受负值负载，（ ）的速度刚性最差，而回路效率最高。

A.进油节流调速回路 B.回油节流调速回路 C.旁路节流调速回路

26.要求多路换向阀控制的多个执行元件实现两个以上执行机构的复合动作，多路换向阀的连接方式为（ ），多个执行元件实现顺序动作，多路换向阀的连接方式为（ ）。

A.串联油路 B.并联油路 C.串并联油路 D.其他

27.为保证锁紧迅速.准确，采用了双向液压锁的汽车起重机支腿油路的换向阀应选用（ ）中位机能；要求采用液控单向阀的压力机保压回路，在保压工况液压泵卸载，其换向阀应选用（ ）中位机能。

A.H型 B.M型 C.Y型 D.D型

28.容积调速回路中，（ ）的调速方式为恒转矩调节；（ ）的调节为恒功率调节。

A.变量泵—变量马达 B.变量泵—定量马达 C.定量泵—变量马达

29.对于速度大.换向频率高.定位精度要求不高的平面磨床，采用（ ）液压操纵箱；对于速度低.换向次数不多.而定位精度高的外圆磨床，则采用（ ）液压操纵箱。

A.时间制动控制式 B.行程制动控制式 C.时间.行程混合控制式 D.其他

30.差压式变量泵和（ ）组成的容积节流调速回路与限压式变量泵和（ ）组成的调速回路相比较，回路效率更高。

A.节流阀 B.调速阀 C.旁通型调速阀

二、填空题：

1.气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，它是气动系统的一个重要组成部分，气动系统对压缩空气的主要要求有：具有一定的______，并具有一定的______。因此必须设置一些______的辅助设备。

2.液压系统中的压力取决于_____，执行元件的运动速度取决于_____。

3.液流流经薄壁小孔的流量与_____的一次方成正比，与_____的1/2次方成正比。通过小孔的流量对_____不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。

4.液体在管道中存在两种流动状态，_____时粘性力起主导作用，_____时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用_____来判断。

5.由于流体具有_____，液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由_____损失和_____损失两部分组成。

6.在研究流动液体时，把假设既_____又_____的液体称为理想流体。

7.为了保证齿轮泵的连续地可靠供油，要求其齿轮的啮合系数必须_____，这必然产生_____，为了克服这一现象，在齿轮泵中开了_____。

8.叶片泵一般分为：_____和_____两种。

9.液压泵的实际流量比理论流量_____；而液压马达实际流量比理论流量_____。

10.CB—32齿轮泵为了减小侧向泄漏，采用_____式结构。外放O型圈的卸压片放在_____侧，目的是_____。齿轮泵的吸油口_____压油口，目的是_____。

11.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上_____的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变_____。

12.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是_____腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是_____腔。

13.液压泵按结构特点一般可分为：_____、_____、_____三类泵。

14.为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开_____，使闭死容积由大变少时与_____腔相通，闭死容积由小变大时与_____腔相通。

15.液压泵的实际流量比理论流量_____；而液压马达实际流量比理论流量_____。

16.柱塞泵一般分为：_____和_____柱塞泵。

17.液压缸差动联接是将_____活塞杆液压缸的两腔_____的联接方式。当要求快进速度为工进速度的2倍时，活塞杆径d和液压缸径D的关系约为d=_____D。（

18.调速阀是由_____阀和_____阀_____联组成的。_____阀的进出口的压力差是由_____阀保证而基本不变化一的，使其流量不受负载变化的影响。一般情况下，对于调速阀其_____必须大于一定值（5×10Pa或10×10Pa），才能正常工作。

19.溢流阀为_____压力控制，阀口常_____，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为_____压力控制，阀口常_____，先导阀弹簧腔的泄漏油必须_____。

20.为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装_____，为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装_____。

21.选用过滤器应考虑_____、_____、_____和其它功能，它在系统中可安装在_____、_____、_____和单独的过滤系统中。

22.两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路，两马达串联时，其转速为_____；两马达并联时，其转速为_____，而输出转矩_____。串联和并联两种情况下回路的输出功率_____。

23.顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式不同，分为_____控制和_____控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为_____同步和_____同步两大类。

24.限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量_____，泵的工作压力_____；而差压式变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量_____，泵的工作压力等于_____加节流阀前后压力差，故回路效率高。

25.在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将_____调至最大，用_____调速；在高速段，_____为最大，用_____调速。

26.空气压缩机的种类很多，按结构形式分______和______。选择空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的______和______两个主要参数。

27.气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气的最后保证，三大件是指______、______、______。

28.气动三大件中的分水滤气器的作用是滤去空气中的_____、______并将空气中______的分离出来。

三、判断题

1.液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。 [ ]

2.雷诺数是判断层流和紊流的判据。 [ ]

3.薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器

[ ]

4.流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。 [ ]

5.定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。 [ ]

6.配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量。 [ ]

7.双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平

55

衡，轴承承受径向力小、寿命长。 [ ]

8.“水力半径大，意谓着流体与管壁接触少，阻力小，通流能力强。”()

9.“设：通过同心环状缝隙的泄漏量为Q，则在偏心时泄漏量要增加，并且在完全偏心时泄漏量达到最大，为2.5Q。”()

10.弹簧对中式电液换向阀的先导阀的中位机能一定是“Y”型。 [ ]

11.双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环。 [ ]

12.液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有的液压泵均可以用来做马达使用。 [ ]

13.因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵实际输出流量小于其理论流量

[ ]

14.双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸，单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸。 [ ]

15.滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。 [ ]

16.节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。 [ ]

17.单向阀可以用来作背压阀。 [ ]

18.同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。 [ ]

19.因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。 [ ]

20.增速缸和增压缸都是柱塞缸与活塞缸组成的复合形式的执行元件。 [ ]

21.变量泵容积调速回路的速度刚性受负载变化影响的原因与定量泵节流调速回路有根本的不同，负载转矩增大泵和马达的泄漏增加，致使马达转速下降。 [ ]

22.采用调速阀的定量泵节流调速回路，无论负载如何变化始终能保证执行元件运动速度稳定。 [ ]

23.旁通型调速阀（溢流节流阀）只能安装在执行元件的进油路上，而调速阀还可安装在执行元件的回油路和旁油路上。 [ ]

24.油箱在液压系统中的功用是储存液压系统所需的足够油液。 [ ]

25.在变量泵—变量马达闭式回路中，辅助泵的功用在于补充泵和马达的泄漏。 [ ]

26.同步运动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。 [ ]

27.压力控制的顺序动作回路中，顺序阀和压力继电器的调定压力应为执行元件前一动作的最高压力。

[ ]

28.为限制斜盘式轴向柱塞泵的柱塞所受的液压侧向力不致过大，斜盘的最大倾角αmax一般小于18°～ 20°。 [ ]

29.流体在管道中作稳定流动时，同一时间内流过管道每一截面的质量相等。 [ ]

30.气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气质量的最后保证。其安装次序依进气方向为减压阀、分水滤气器、油雾器。 [ ]

四、名词解释

1.帕斯卡原理（静压传递原理） 2.系统压力 3.运动粘度

4.液动力 5.层流 6.紊流

7.沿程压力损失 8.局部压力损失 9.液压冲击

10.气穴现象；气蚀 11.排量 12.变量泵

13.恒功率变量泵 14.困油现象 15.差动连接

16.滑阀的中位机能 17.节流调速回路 18.容积调速回路

五、分析题

1.在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。（A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；（B）溢流节流阀相当于一个普通节流阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；（C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。

552.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50×10Pa、30×10Pa、

520×10Pa）？三级调压阀压力调整值分别应取多少？使用的元件有何区别？

3.如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力，py1=20×10Pa，py2=40

5×10Pa。溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少。 5

4.如图所示的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力FⅠ=2000N，夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽略不计。两

225缸大小相同，大腔面积 A1=20cm，小腔有效面积A2=10cm，溢流阀调整值py =30×10Pa，减压阀调整值

pj=15×105Pa。试分析： 1） 当夹紧缸II运动时：pa和pb分别为多少？ 2） 当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多少？ 3）夹紧缸II最高承受的压力pmax为多少？

5.图示为大吨位液压机常用的一种泄压回路。其特点为液压缸下腔油路上装置一个由上腔压力控制的顺序阀（卸荷阀）。活塞向下工作行程结束时，换向阀可直接切换到右位使活塞回程，这样就不必使换向阀在中间位置泄压后再切换。分析该回路工作原理后说明： 1） 换向阀的中位有什么作用？ 2） 液控单向阀（充液阀）4的功能是什么？ 3） 开启液控单向阀的控制压力pk是否一定要比顺序阀调定压力px大?

6.图示的液压回路，原设计要求是夹紧缸I把工件夹紧后，进给缸II才能动作；并且要求夹紧缸I的速度能够调节。实际试车后发现该方案达不到预想目的，试分析其原因并提出改进的方法。

7.图（a），（b）所示为液动阀换向回路。在主油路中接一个节流阀，当活塞运动到行程终点时切换控制油路的电磁阀3，然后利用节流阀的进油口压差来切换液动阀4，实现液压缸的换向。试判断图示两种方案是否都能正常工作？

548.在图示的夹紧系统中，已知定位压力要求为10×10Pa，夹紧力要求为3×10Ｎ，夹紧缸无杆腔面积Ａ

1=100cm，试回答下列问题： 1）A，B，C，D各件名称，作用及其调整压力； 2）系统的工作过程。

29.图示系统为一个二级减压回路，活塞在运动时需克服摩擦阻力Ｆ=1500Ｎ，活塞面积A=15cm，溢流阀

555调整压力py =45×10Pa，两个减压阀的调定压力分别为pj1=20×10Pa和pj2=35×10Pa，管道和换向阀

的压力损失不计。试分析： 1） 当DT吸合时活塞处于运动过程中，pB、pA、pC三点的压力各为多少？

2） 当DT吸合时活塞夹紧工件，这时pB、pA、pC三点的压力各为多少？3） 如在调整减压阀压力时，

55改取 pj1=35×10Pa和pj2=20×10Pa，该系统是否能使工件得到两种不同夹紧力

?

10.在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，A=20cm，缸I的阻力负载FⅠ=8000N，缸II的阻力负

55载FⅡ=4000N，溢流阀的调整压力为py =45×10Pa。1）在减压阀不同调定压力时（pj1 =10×10Pa 、pj2 =20

55×10Pa、pj3 =40×10Pa）两缸的动作顺序是怎样的？2）在上面三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸II运动速度最快？

2

11.如图所示采用蓄能器的压力机系统的两种方案，其区别在于蓄能器和压力继电器的安装位置不同。试分析它们的工作原理，并指出图（a）和（b）的系统分别具有哪些功能？

12.在图示的系统中，两溢流阀的调定压力分别为60×10Pa、20×10Pa。1）当py1＝60×10Pa，py2＝20

555×10Pa ，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？2）当py1＝20×10Pa，py2＝60×10Pa，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？ 555

13.下列供气系统有何错误？应怎样正确布置？

14.有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？

六、问答题

1.是门元件与非门元件结构相似，是门元件中阀芯底部有一弹簧，非门元件中却没有，说明是门元件中弹簧的作用，去掉该弹簧是门元件能否正常工作，为什么？

2.简述压缩空气净化设备及其主要作用。

3.使用气动马达和气缸时应注意那些事项？

4.简述气压传动系统对其工作介质—压缩空气的主要要求。

5.液压传动中常用的液压泵分为哪些类型？

6.如果与液压泵吸油口相通的油箱是完全封闭的，不与大气相通，液压泵能否正常工作？

7.什么叫液压泵的工作压力，最高压力和额定压力？三者有何关系？

8.什么叫液压泵的排量，流量，理论流量，实际流量和额定流量？他们之间有什么关系？

9.齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的?会带来什么后果?消除径向力不平衡的措施有哪些?

10.双作用叶片泵如果要反转，而保持其泵体上原来的进出油口位置不变，应怎样安装才行？

11.什么是双联泵？什么是双级泵？

12.什么是困油现象？外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗？它们是如何消除困油现象的影响的？

13.柱塞缸有何特点？

14.液压缸为什么要设缓冲装置？

15.液压缸工作时为什么会出现爬行现象？如何解决？

16.液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点？

17.液压控制阀有哪些共同点？应具备哪些基本要求？

18.使用液控单向阀时应注意哪些问题？

19.什么是换向阀的“位”与“通”？各油口在阀体什么位置？

20.选择三位换向阀的中位机能时应考虑哪些问题？

21.电液换向阀有何特点？如何调节它的换向时间？

22.溢流阀在液压系统中有何功用？

23.何谓溢流阀的开启压力和调整压力?

24.使用顺序阀应注意哪些问题？

25.影响节流阀的流量稳定性的因素有哪些？

26.为什么调速阀能够使执行元件的运动速度稳定？

27.调速阀和旁通型调速阀（溢流节流阀）有何异同点？

28.什么是液压基本回路？常见的液压基本回路有几类？各起什么作用？

29.图示为三种不同形式的平衡回路，试从消耗功率、运动平稳性和锁紧作用比较三者在性能上的区别。

30.多缸液压系统中，如果要求以相同的位移或相同的速度运动时，应采用什么回路？这种回路通常有几种控制方法？哪种方法同步精度最高？

31.液压系统中为什么要设置快速运动回路？实现执行元件快速运动的方法有哪些？

32.什么叫液压爬行？为什么会出现爬行现象？

33.若先导型溢流阀主阀芯或导阀的阀座上的阻尼孔被堵死，将会出现什么故障？

七、计算题

1.有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩T=24.5Nm，工作压力p=5MPa，最小转速nmin=2 r/min，最大

转速nmax=300 r/min，容积效率ηv=0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？

2.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，已知活塞直径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，被驱动的负载∑R=1.2

5×10N。有杆腔回油背压为0.5Mpa，设缸的容积效率ηv=0.99，机械效率ηm=0.98，液压泵的总效率η=0.9。求：1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量；2）电机的输出功率。

553.有一液压泵，当负载压力为p＝80×10Pa时，输出流量为96l/min，而负载压力为100×10Pa时，输

3出流量为94l/min。用此泵带动一排量V=80cm/r的液压马达，当负载扭矩为120Ｎ.ｍ时，液压马达机

械效率为0.94，其转速为1100r/min。求此时液压马达的容积效率。

534.增压缸大腔直径D=90mm，小腔直径d=40mm，进口压力为p1＝63×10Pa ，流量为q1=0.001 m/s，不计

摩擦和泄漏，求出口压力p2和流量q2各为多少？

555.在图示液压系统中，泵的额定压力为ps＝25×10Pa，流量q=10l/min，溢流阀调定压力 py＝18×10Pa，

两油缸活塞面积相等，A1=A2=30 cm2，负载R1=3000N，R2=4200N其他忽略不计。试分析：1）液压泵启动后两个缸速度分别是多少；2）各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少。

56.如图所示的夹紧回路中，如溢流阀的调整压力py＝50×10Pa，减压阀调整压力pj＝25×10Pa。试分析

5下列各种情况，并说明减压阀阀芯处于什么状态。 1） 当泵压力为50×10Pa时，夹紧液压缸使工件

55夹紧后，A点、C点压力为多少（10Pa）？ 2）当泵压力由于其它工作缸的快进，压力降至pb＝15×10Pa

时（工件原先处于夹紧状态）：这时，A点、C点压力各为多少？ 3）夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时，A、B、C三点压力为多少？ 5

227.在图示的回路中，液压缸两腔面积A1=100 cm， A2=50 cm，当缸的负载F从0变化到30000N时，缸

5向右运动速度保持不变，调速阀最小压差△p＝5×10Pa，试求： 1） 溢流阀最小调定压力py为多少

5（调压偏差不考虑）（10Pa） 2） 负载F=0时泵工作压力是多少？

8.如图所示，如果液压缸两腔的面积A1 =100 cm， A2=40 cm，泵的供油量q=40l/min，供油压力p＝20

5×10Pa，所有损失均忽略不记，试求液压缸在该工况下可能产生的最大推力；2）差动快进管内允许流速为4m/s，管径d应选多大？

22

5559.将二个减压阀串联成图示系统。取py＝45×10Pa，pj1＝35×10Pa， pj2＝20×10Pa，活塞运动时，负

2载Ｆ=1200Ｎ，活塞面积A=15 cm，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定： 1） 活塞在

运动时和到达终端位置，A，B，C各点处的压力等于多少？ 2） 若负载阻力增加到Ｆ=4200Ｎ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A，B，C各点的压力为多少？

Pj1Pj2

2210.在图示系统中。A1=80 cm， A2=40 cm，立式缸活塞与运动部件自重FG=6000N，活塞在运动时的摩擦阻

力Ff=2000N，向下工作进给时工件负载Ｒ=24000N，系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑。试求：

1） 顺序阀的最小调定压力为多少？ 2） 溢流阀的最小调定压力为多少？

参考答案

一、 选择题

1.A；B 2.A；C 3.C；A 4.C；B 5.B、A；C

6.B；A 7.B；C 8.A；B 9.D；B 10.D；A

11.B；C 12.C；A 13.B；A 14.B；D 15.B；D

16.C；A 17.B；C 18.B；B 19.B、C、D；A 20.B、A

21.A；C 22.D；A 23.A、B、C；A 24.B、C；C 25.B、C

26.A；C 27A、C；A、B 28.B；C 29.A、C；B 30.A；B

二、填空题：

1.压力和流量；净化程度；除油、除水、除尘

2.负载；流量

3.小孔通流面积；压力差；温度

4.层流；紊流；雷诺数

5.粘性；沿程压力；局部压力

6.无粘性；不可压缩

7.大于1；困油现象；卸荷槽

8.单作用；双作用

9.大；小

10.浮动轴套；吸油侧；保持浮动轴套受力平衡；大于；径向不平衡力

11.拐点压力；泵的最大流量

12.吸油；压油

13.齿轮泵；叶片泵；柱塞泵

14.卸荷槽；压油；吸油

15.大；小

16.径向柱塞泵；轴向

17.单活塞液压缸；同时接入压力油；0.7

18.减压阀；节流阀；串；节流阀；减压阀；进出口

19.进口；闭；出口；开；单独引回油箱

20.截止阀；单向阀

21.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

22.高速；低速；增加；相同

23.压力，行程；速度，位置

24.自动相适应，不变；相适应，负载压力

25.马达排量，变量泵；泵排量，变量马达

26.活塞式压缩机、螺杆式压缩机；工作压力、流量

27.分水滤气器、减压阀、油雾器

28.灰尘、杂质；水分

三、判断题

1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.√ 9.√

11.× 12.× 13.√ 14× 15.√ 16.× 17.× 18.√ 19.√

21.√ 22.× 23.√ 24× 25.× 26.√ 27.× 28.√ 29.√

10.√20.×30.×

四、名词解释

1.帕斯卡原理（静压传递原理）：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.系统压力：系统中液压泵的排油压力。

3.运动粘度：动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。

4.液动力：流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力。

5.层流：粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。

6.紊流：惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。

7.沿程压力损失：液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。

8.局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失。

9.液压冲击：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。

10.气穴现象；气蚀 ：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。

11.排量：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。

12.变量泵：排量可以改变的液压泵。

13.恒功率变量泵：液压泵的出口压力p与输出流量q的乘积近似为常数的变量泵。

14.困油现象：液压泵工作时，在吸、压油腔之间形成一个闭死容积，该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化，导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。

15.差动连接：单活塞杆液压缸的左、右两腔同时通压力油的连接方式称为差动连接。

16.滑阀的中位机能：三位滑阀在中位时各油口的连通方式，它体现了换向阀的控制机能。

17.节流调速回路：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。

18.容积调速回路：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。

五、分析题

1.解：只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油

液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。

2.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

5的调定压力所决定，p＝20×10Pa。

555图（a）的压力阀调定值必须满足pA＝50×10Pa，pB＝30×10Pa，pC＝20×10Pa。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）。

5图（c）的压力阀调定值必须满足pA＝50×10Pa ，而pB、pC是并联的阀，互相不影响，故允许任

55选。设pB＝30×10Pa ，pC＝20×10Pa，阀A必须用先导式溢流阀，而B、C可用远程调压阀。两

者相比，图（c）比图（a）的方案要好。

3.解：电磁铁 1DT－ 2DT－ pA=0 pB=0

5 1DT+ 2DT－ pA=0 pB=20×10Pa

55 1DT－ 2DT+ pA=40×10Pa pB=40×10Pa

55 1DT+ 2DT+ pA=60×10Pa pB=40×10Pa

5当两个电磁铁均吸合时，图示两个溢流阀串联，A点最高压力由py2决定，pA＝40×10Pa。由

于pA压力作用在溢流阀1的先导阀上（成为背压），如果要使溢流阀1的先导阀保持开启工况，压

55力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力py1＝20×10Pa以外，尚需克服背压力pB＝40×10Pa的

55作用，故泵的最大工作压力：pA＝ py1+ pB＝（20+40）×10=60×10Pa 。

4.解：1）2）由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，属回油节流调速。因此无论夹紧缸在运动时或夹紧

55工件时，减压阀均处于工作状态，pA=pj=15×10Pa。溢流阀始终处于溢流工况，pB= py=30×10Pa。

3）当夹紧缸负载阻力FII=0时，在夹紧缸的回油腔压力处于最高值：

pmax(A1A2)pA(215)10530105Pa

5.解：工作原理：活塞工作行程结束后换向阀1切换至右位，高压腔的压力通过单向节流阀2和换向阀1

5与油箱接通进行泄压。当缸上腔压力高于顺序阀3的调定压力（一般为20～40×10Pa）时，阀处

于开启状态，泵的供油通过阀3排回油箱。只有当上腔逐渐泄压到低于顺序阀3调定压力（一般为）时，顺序阀关闭，缸下腔才升压并打开液控单向阀使活塞回程。

1）换向阀1的中位作用：当活塞向下工作行程结束进行换向时，在阀的中位并不停留，只有当活塞上升到终点时换向阀才切换到中位，所用的K型中位机能可以防止滑块下滑，并使泵卸载。

2）由于液压机在缸两腔的有效面积相差很大，活塞向上回程时上腔的排油量很大，管路上的节流阀将会造成很大的回油背压，因此设置了充液阀4。回程时上腔的油可通过充液阀4排出去。

当活塞利用重力快速下行时，若缸上腔油压出现真空，阀4将自行打开，充液箱的油直接被吸

入缸上腔，起着充液（补油）的作用。

3）图示的回路中在换向时要求上腔先泄压，直至压力降低到顺序阀3的调定压力px时，顺序阀断开，缸下腔的压力才开始升压。在液控顺序阀3断开瞬间，液控单向阀4反向进口承受的压力

5为px （20～40×10Pa），其反向出口和油箱相通，无背压，因此开启液控单向阀的控制压力只

需pk=（0.3～0.5）px即可。

6.解：图（a）的方案中，要通过节流阀对缸I进行速度控制，溢流阀必然处于溢流的工作状况。这时泵

的压力为溢流阀调定值，pB= py。B点压力对工件是否夹紧无关，该点压力总是大于顺序阀的调定值px，故进给缸II只能先动作或和缸I同时动作，因此无法达到预想的目的。

图（b）是改进后的回路，它是把图（a）中顺序阀内控方式改为外控方式，控制压力由节流阀出口A点引出。这样当缸I在运动过程中， A点的压力取决于缸I负载。当缸I夹紧工件停止运动后，A点压力升高到py，使外控顺序阀接通，实现所要求的顺序动作。图中单向阀起保压作用，以防止缸II在工作压力瞬间突然降低引起工件自行松开的事故。

7.解：在（a）图方案中，溢流阀2装在节流阀1的后面，节流阀始终有油液流过。活塞在行程终了后，

溢流阀处于溢流状态，节流阀出口处的压力和流量为定值，控制液动阀换向的压力差不变。因此，（a）图的方案可以正常工作。

在（b）图方案中，压力推动活塞到达终点后，泵输出的油液全部经溢流阀2回油箱，此时不再有油液流过节流阀，节流阀两端压力相等。因此，建立不起压力差使液动阀动作，此方案不能正常工作。

58.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10×10Pa ；

5B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10×10Pa ；

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

5×10Pa

D为溢流阀，作用是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30×10Pa 。

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。

9.解：1）DT吸合，活塞运动时： 5

pLF150010105

4A1510Pa

55因pL

＋Δpj Pa，Δpj为油液通过减压阀时产生的压力损失。

2）DT吸合，活塞夹紧工件：

5溢流阀必然开启溢流，pB＝py＝45×10Pa。对于减压阀1，由于pL的作用使其先导阀开启，

主阀芯在两端压力差的作用下，减压开口逐渐关小，直至完全闭合；对于减压阀2，由于pL的

作用使其主阀口关小处于平衡状态，允许（1～2）l/min的流量经先导阀回油箱，以维持出口

5处压力为定值，pC＝pA＝pj2＝35×10Pa。

3）由以上分析可知，只要DT一吸合，缸位于夹紧工况时，夹紧缸的压力将由并联的减压阀中调定值较高的那一减压阀决定。因此，为了获得两种不同夹紧力，必须使pj1

55×10Pa，则无法获得夹紧缸压力 pj=20×10Pa。

10.解：1）启动缸II所需的压力：p2F400020105Pa A20

pj1 =10×105Pa

55v2=0、pA=10×10Pa，pB =py =45×10Pa，压力油使缸Ⅰ右移。

pj2 =20×105Pa = 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。

pj3 =40×105Pa > p2 ，减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失，pB ≈ p2 =20×105Pa，

5该压力不能克服缸I负载，故缸II单独右移，待缸II运动到端点后，压力上升pA =pj =40×10Pa，

pB =py =45×105Pa，压力油才使缸I向右运动。

52）当pj3 =40×10Pa 时，减压阀口全开、不起减压作用。泵的压力取决于负载，pB = p2 =20×105Pa 。

因为溢流阀关闭，泵的流量全部进入缸II，故缸II运动速度最快，vII=q/A 。

11.解：图（a）方案，当活塞在接触工件慢进和保压时，或者活塞上行到终点时，泵一部分油液进入蓄能

器。当蓄能器压力达到一定值，压力继电器发讯使泵卸载，这时，蓄能器的压力油对压力机保压并补充泄漏。当换向阀切换时，泵和蓄能器同时向缸供油，使活塞快速运动。蓄能器在活塞向下向上运动中，始终处于压力状态。由于蓄能器布置在泵和换向阀之间，换向时兼有防止液压冲击的功能。

图（b）方案，活塞上行时蓄能器与油箱相通，故蓄能器内的压力为零。当活塞下行接触工件时泵的压力上升，泵的油液进入蓄能器。当蓄能器的压力上升到调定压力时，压力继电器发讯使泵卸载，这时缸由蓄能器保压。该方案适用于加压和保压时间较长的场合。与（a）方案相比，它没有泵和蓄能器同时供油、满足活塞快速运动的要求及当换向阀突然切换时、蓄能器吸收液压冲击的功能。

12.解：1）DT失电时活塞向右运动，远程调压阀1进出口压力相等，由于作用在阀芯两端的压差为零，阀

51始终处于关闭状态不起作用，泵的压力由py2决定：ppmax＝py2＝20×10Pa；DT吸合时活塞向左运

5动，缸的大腔压力为零，泵的最大工作压力将由py1、py2中较小的值决定：ppmax＝py2＝20×10Pa。

2）同上一样，DT失电时活塞向右运动，远程调压阀1不起作用，泵的压力由py2决定：ppmax＝py2

5＝60×10Pa；DT吸合时活塞向左运动，泵的最大工作压力将由py1、py2中较小的值决定：ppmax＝py1

5＝20×10Pa。

13.解：气动三大件是气动系统使用压缩空气质量的最后保证，其顺序分水滤气器、减压阀、油雾器。图a）

用于气阀和气缸的系统，三大件的顺序有错，油雾器应放在减压阀、压力表之后；图b）用于逻辑元件系统，不应设置油雾器，因润滑油会影响逻辑元件正常工作，另外减压阀图形符号缺少控制油路。

14.解：此回路不能工作，因为二位二通阀不能反向排气，即二位四通换向阀左侧加压后，无论二位二通

阀是否复位，其左侧控制压力都不能泄压，这样弹簧就不能将它换至右位，气缸也就不能缩回； 将两个二位二通阀换为二位三通阀，在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态，回路即可实现往复运动。

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：压缩空气净化设备一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。后冷却器安装在空气压缩

机出口管道上，它将压缩空气中油雾和水汽达到饱和使其大部分凝结成滴而析出。油水分离器安装在后冷却器后的管道上，作用是分离压缩空气中所含的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空气，减少气源输出气流脉动，增加气流连续性，进一步分离压缩空气中的水分和油分。干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥。

3.答：气动马达在使用中必须得到良好的润滑。一般在整个气动系统回路中，在气动马达控制阀前设置

油雾器，并按期补油，使油雾混入空气后进入气动马达，从而达到充分润滑。

气缸在使用时应注意环境温度为-35～+80℃；安装前应在1.5倍工作压力下进行试验，不应

漏气；装配时所有工作表面应涂以润滑脂；安装的气源进口处必须设置油雾器，并在灰大的场合安装防尘罩；安装时应尽可能让活塞杆承受轴线上的拉力载荷；在行程中若载荷有变化，应该使用输出力充裕的气缸，并附设缓冲装置；多数情况下不使用满行程。

4.答：气动系统要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量，具有一定的净化程度，所含杂质（油、水

及灰尘等）粒径一般不超过以下数值：气缸、膜片式和截止式气动元件—不大于50μm，气动马达、硬配滑阀—不大于25μm，射流元件—10μm左右。

5.答：1）按液压泵输出的流量能否调节分类有定量泵和变量泵。定量泵：液压泵输出流量不能调节，即

单位时间内输出的油液体积是一定的。 变量泵：液压泵输出流量可以调节，即根据系统的需要，泵输出不同的流量。

2）按液压泵的结构型式不同分类有齿轮泵（外啮合式、内啮合式）、 叶片泵（单作用式、双作用式）、柱塞泵（轴向式、径向式）螺杆泵。

6.答：液压泵是依靠密闭工作容积的变化，将机械能转化成压力能的泵，常称为容积式泵。液压泵在机

构的作用下，密闭工作容积增大时，形成局部真空，具备了吸油条件；又由于油箱与大气相通，在大气压力作用下油箱里的油液被压入其内，这样才能完成液压泵的吸油过程。如果将油箱完全封闭，不与大气相通，于是就失去利用大气压力将油箱的油液强行压入泵内的条件，从而无法完成吸油过程，液压泵便不能工作了。

7.答：液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，即油液克服阻力而建立起来的压力。

液压泵的工作压力与外负载有关，若外负载增加，液压泵的工作压力也随之升高。

液压泵的最高工作压力是指液压泵的工作压力随外载的增加而增加，当工作压力增加到液压

泵本身零件的强度允许值和允许的最大泄漏量时，液压泵的工作压力就不再增加了，这时液压泵的工作压力为最高工作压力。

液压泵的额定压力是指液压泵在工作中允许达到的最高工作压力，即在液压泵铭牌或产品样

本上标出的压力。

考虑液压泵在工作中应有一定的压力储备，并有一定的使用寿命和容积效率，通常它的工作

压力应低于额定压力。在液压系统中，定量泵的工作压力由溢流阀调定，并加以稳定；变量泵的工作压力可通过泵本身的调节装置来调整。应当指出，千万不要误解液压泵的输出压力就是额定压力，而是工作压力。

8.答：液压泵的排量是指泵轴转一转所排出油液的体积，常用V表示，单位为ml/r。液压泵的排量取决

于液压泵密封腔的几何尺寸，不同的泵，因参数不同，所以排量也不一样。

液压泵的流量是指液压泵在单位时间内输出油液的体积，又分理论流量和实际流量。

理论流量是指不考虑液压泵泄漏损失情况下，液压泵在单位时间内输出油液的体积，常用qt

表示，单位为l/min（升/分）。排量和理论流量之间的关系是：qtnV(lmin)

式中 n——液压泵的转速（r/min）；q——液压泵的排量（ml/r）

实际流量q是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。由于液

压泵在工作中存在泄漏损失，所以液压泵的实际输出流量小于理论流量。

额定流量qs是指泵在额定转速和额定压力下工作时，实际输出的流量。泵的产品样本或铭牌

上标出的流量为泵的额定流量。

9.答：齿轮泵产生径向力不平衡的原因有三个方面：一是液体压力产生的径向力。这是由于齿轮泵工作

时，压油腔的压力高于吸油腔的压力，并且齿顶圆与泵体内表面存在径向间隙，油液会通过间隙泄漏，因此从压油腔起沿齿轮外缘至吸油腔的每一个齿间内的油压是不同的，压力逐渐递减。二是齿轮传递力矩时产生的径向力。这一点可以从被动轴承早期磨损得到证明，径向力的方向通过齿轮的啮合线，使主动齿轮所受合力减小，使被动齿轮所受合力增加。三是困油现象产生的径向力，致使齿轮泵径向力不平衡现象加剧。

齿轮泵由于径向力不平衡，把齿轮压向一侧，使齿轮轴受到弯曲作用，影响轴承寿命，同时

还会使吸油腔的齿轮径向间隙变小，从而使齿轮与泵体内产生摩擦或卡死，影响泵的正常工作。

消除径向力不平衡的措施： 1） 缩小压油口的直径，使高压仅作用在一个齿到两个齿的范围，这样压力油作用在齿轮上的面积缩小了，因此径向力也相应减小。有些齿轮泵，采用开压力平衡槽的办法来解决径向力不平衡的问题。如此有关零件（通常在轴承座圈）上开出四个接通齿间压力平衡槽，并使其中两个与压油腔相通，另两个与吸油腔相通。这种办法可使作用在齿轮上的径向力大体上获得平衡，但会使泵的高低压区更加接近，增加泄漏和降低容积效率。

10.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。

11.答：双联泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，泵的吸油口是公共的，压油口各自分开。泵输出

的两股流量可单独使用，也可并联使用。

双级泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，第一级泵输出的具有一定压力的油液进入第二级泵，第二级泵将油液进一步升压输出。因此双级泵具有单泵两倍的压力。

12.答：液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中，形成了一个闭死容积。如果这个闭

死容积的大小发生变化，在闭死容积由大变小时，其中的油液受到挤压，压力急剧升高，使轴承受到周期性的压力冲击，而且导致油液发热；在闭死容积由小变大时，又因无油液补充产生真空，

引起气蚀和噪声。这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。困油现象将严重影响泵的使用寿命。原则上液压泵都会产生困油现象。

外啮合齿轮泵在啮合过程中，为了使齿轮运转平稳且连续不断吸、压油，齿轮的重合度ε必

须大于1，即在前一对轮齿脱开啮合之前，后一对轮齿已进入啮合。在两对轮齿同时啮合时，它们之间就形成了闭死容积。此闭死容积随着齿轮的旋转，先由大变小，后由小变大。因此齿轮泵存在困油现象。为消除困油现象，常在泵的前后盖板或浮动轴套（浮动侧板）上开卸荷槽，使闭死容积限制为最小，容积由大变小时与压油腔相通，容积由小变大时与吸油腔相通。

在双作用叶片泵中，因为定子圆弧部分的夹角>配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角，所以在

吸、压油配流窗口之间虽存在闭死容积，但容积大小不变化，所以不会出现困油现象。但由于定子上的圆弧曲线及其中心角都不能做得很准确，因此仍可能出现轻微的困油现象。为克服困油现象的危害，常将配油盘的压油窗口前端开一个三角形截面的三角槽，同时用以减少油腔中的压力突变，降低输出压力的脉动和噪声。此槽称为减振槽。

在轴向柱塞泵中，因吸、压油配流窗口的间距≥缸体柱塞孔底部窗口长度，在离开吸（压）

油窗口到达压（吸）油窗口之前，柱塞底部的密闭工作容积大小会发生变化，所以轴向柱塞泵存在困油现象。人们往往利用这一点，使柱塞底部容积实现预压缩（预膨胀），待压力升高（降低）接近或达到压油腔（吸油腔）压力时再与压油腔（吸油腔）连通，这样一来减缓了压力突变，减小了振动、降低了噪声。

13.答：1）柱塞端面是承受油压的工作面，动力是通过柱塞本身传递的。

2）柱塞缸只能在压力油作用下作单方向运动，为了得到双向运动，柱塞缸应成对使用，或依靠自重（垂直放置）或其它外力实现。

3）由于缸筒内壁和柱塞不直接接触，有一定的间隙，因此缸筒内壁不用加工或只做粗加工，只需保证导向套和密封装置部分内壁的精度，从而给制造者带来了方便。

4）柱塞可以制成空心的，使重量减轻，可防止柱塞水平放置时因自重而下垂。

14.答：当运动件的质量较大，运动速度较高时，由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活

塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至引起破坏性事故，所以在大型、高压或高精度的液压设备中，常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近终端时，增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。

15.答：液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下：

1）缸内有空气侵入。应增设排气装置，或者使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。

2）液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松。应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。

3）活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。

4）液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。

5）活塞杆弯曲。应校直活塞杆。

6）活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。

7）液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。

8）液压缸的安装位置偏移。应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。

9）液压缸内径线性差（鼓形、锥形等）。应修复，重配活塞。

10）缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺，严格时应镗磨。

11）双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽拧得太紧，使其同心不良。应略松螺帽，使活塞处于自然状

态。

16.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。

17.答：液压控制阀的共同点：1）结构上，所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成。2）原理上，

所有的阀都是依靠阀口的开、闭来限制或改变油液的流动和停止的。3）只要有油液流经阀口，都要产生压力降和温度升高等现象，通过阀口的流量满足压力流量方程qCdA2

p，式中A为

阀口通流面积，Δp为阀口前后压力差。

对液压控制阀的基本要求：1）动作灵敏，工作可靠，冲击和振动尽量小。2）阀口全开时，

油液通过阀口时的压力损失要小。3）阀口关闭时密封性能好，不允许有外泄漏。4）所控制的参数（压力或流量）稳定，受外干扰时变化量小。4）结构要简单紧凑、安装调试维护方便、通用性好。

18.答：1）必须保证有足够的控制压力，否则不能打开液控单向阀。

2）液控单向阀阀芯复位时，控制活塞的控制油腔的油液必须流回油箱。

3）防止空气侵入到液控单向阀的控制油路。

4）在采用液控单向阀的闭锁回路中，因温度升高往往引起管路内压力上升。为了防止损坏事故，可设置安全阀。

5）作充液阀使用时，应保证开启压力低、过流面积大。

6）在回路和配管设计时，采用内泄式液控单向阀，必须保证液流出口侧不能产生影响活塞动作的高压，否则控制活塞容易反向误动作。如果不能避免这种高压，则采用外泄式液控单向阀。

19.答：1）换向阀的“位”：为了改变液流方向，阀芯相对于阀体应有不同的工作位置，这个工作位置数

叫做“位”。职能符号中的方格表示工作位置，三个格为三位，两个格为二位。换向阀有几个

工作位置就相应的有几个格数，即位数。

2）换向阀的“通”：当阀芯相对于阀体运动时，可改变各油口之间的连通情况，从而改变液体的流动方向。通常把换向阀与液压系统油路相连的油口数（主油口）叫做“通”。

3）换向阀的各油口在阀体上的位置：通常，进油口P位于阀体中间，与阀孔中间沉割槽相通；回油口O位于P口的侧面，与阀孔最边的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分别与P

两侧的沉割槽相通；泄漏口L位于最边位置。

20.答：1）系统保压 当换向阀的P口被堵塞时，系统保压。这时液压泵能用于多执行元件液压系统。

2）系统卸载 当油口P和O相通时，整个系统卸载。

3）换向平稳性和换向精度 当工作油口A和B各自堵塞时，换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差，但换向精度高。反之，当油口A和B都与油口O相通时，换向过程中机床工作台不易

迅速制动，换向精度低，但换向平稳性好，液压冲击也小。

4）启动平稳性 换向阀中位，如执行元件某腔接通油箱，则启动时该腔因无油液缓冲而不能保证平稳启动。

5）执行元件在任意位置上停止和浮动 当油口A和B接通，卧式液压缸和液压马达处于浮动状态，可以通过手动或机械装置改变执行机构位置；立式液压缸则因自重不能停止在任意位置。

21.答：1）电液换向阀的特点：电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀两部分组成，其中电磁换向阀起先

导阀作用，而液动换向阀起主阀作用，控制执行元件的主油路。它换向平稳，但换向时间长；

允许通过的流量大，是大流量阀。

2）换向时间的调节：电液换向阀的换向时间可由单向阀进行调节。如图，当1DT通电时，液动换向阀的阀芯向右移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀4开度的办法进行调节；2DT通电

时，液动换向阀向左移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀3的开度的办法进行调节。节

流阀开度大，则回油速度高，即换向时间短；反之，则低，换向时间长。

22.答：溢流阀在液压系统中很重要，特别是定量泵系统，没有溢流阀几乎不可能工作。它的主要功能有

如下几点：

1）起稳压溢流作用 用定量泵供油时，它与节流阀配合，可以调节和平衡液压系统中的流量。在这种场合下，阀口经常随着压力的波动而开启，油液经阀口流回油箱，起稳压溢流作用。

2）起安全阀作用 避免液压系统和机床因过载而引起事故。在这种场合下，阀门平时是关闭的，只有负载超过规定的极限时才开启，起安全作用。通常，把溢流阀的调定压力比系统最高压力

调高10~20%。

3）作卸荷阀用 由先导型溢流阀与二位二通电磁阀配合使用，可使系统卸荷。

4）作远程调压阀用 用管路将溢流阀的遥控口接至调节方便的远程调节进口处，以实现远控目的。

5）作高低压多级控制用 换向阀将溢流阀的遥控口和几个远程调压阀连接，即可实现高低压多级控制。

6）用于产生背压 将溢流阀串联在回油路上，可以产生背压，使执行元件运动平稳。此时溢流阀的调定压力低，一般用直动式低压溢流阀即可。

23.答：当油压对阀芯的作用力大于弹簧预紧力时，阀芯开启，高压油便通过阀口溢流回油箱。将溢流阀

开始溢流时打开阀口的压力称为开启压力。溢流阀开始溢流时，阀的开口较小，溢流量较少。随着阀口的溢流量增加，阀芯升高，弹簧进一步被压缩，油压上升。当溢流量达到额定流量时，阀芯上升到一定高度，这时的压力为调整压力。

24.答：1）由于执行元件的启动压力在调定压力以下，系统中压力控制阀又具有压力超调特性，因此控制

顺序动作的顺序阀的调定压力不能太低，否则会出现误动作。

2）顺序阀作为卸荷阀使用时，应注意它对执行元件工作压力的影响。由于卸荷阀也可以调整压力，旋紧调整螺钉，压紧弹簧，使卸荷的调定压力升高；旋松调整螺钉，放松弹簧，使卸荷的调定

压力降低，这就使系统工作压力产生了差别，应充分注意。

3）顺序阀作为平衡阀使用时，要求它必须具有高度的密封性能，不能产生内部泄漏，使它能长时间保持液压缸所在位置，不因自重而下滑。

25.答：1）节流阀前后压力差的影响。压力差变化越大，流量q的变化也越大。

2）指数m的影响。m与节流阀口的形状有关，m值大，则对流量的影响也大。节流阀口为细长孔（m=1）时比节流口为薄壁孔（m=0.5）时对流量的影响大。

3）节流口堵塞的影响。节流阀在小开度时，由于油液中的杂质和氧化后析出的胶质、沥青等以及极化分子，容易产生部分堵塞，这样就改变了原来调节好的节流口通流面积，使流量发生变化。一般节流通道越短，通流面积越大，就越不容易堵塞。为了减小节流口堵塞的可能性，节流口

应采用薄壁的形式。

4）油温的影响。油温升高，油的粘度减小，因此使流量加大。油温对细长孔影响较大，而对薄壁孔的影响较小。

26.答：调速阀是由节流阀和减压阀串联而成。调速阀进口的油液压力为p1，经减压阀流到节流阀的入口，

这时压力降到p2再经节流阀到调速阀出口，压力由p2又降到p3。油液作用在减压阀阀芯左、右两端的作用力为（p3A+Ft）和p2A，其中A为减压阀阀芯面积，Ft为弹簧力。当阀芯处于平衡时（忽略弹簧力），则 p2A= p3A+ Ft ， p2－p3＝Ft /A＝常数。为了保证节流阀进、出口压力差为常数，则要求p2和p3必须同时升高或降低同样的值。当进油口压力 p1升高时，p2也升高，则阀芯右端面的作用力增大，使阀芯左移，于是减压阀的开口减小，减压作用增强，使p2又降低到原来的数值；当进口压力p1降低时，p2也降低，阀芯向右移动，开口增大，减压作用减弱，使p2升高，仍恢复到原来数值。当出口压力 p3升高时，阀芯向右移动，减压阀开口增大，减压作用减弱，p2也随之升高；当出口压力p3减小时，阀芯向左移动，减压阀开口减小，减压作用增强了，因而使p2也降低了。这样，不管调速阀进、出口的压力如何变化，调速阀内的节流阀前后的压力差（p2－p3）始终保持不变，所以通过节流阀的流量基本稳定，从而保证了执行元件运动速度的稳定。

27.答：调速阀与旁通型调速阀都是压力补偿阀与节流阀复合而成，其压力补偿阀都能保证在负载变化时

节流阀前后压力差基本不变，使通过阀的流量不随负载的变化而变化。

用旁通型调速阀调速时，液压泵的供油压力随负载而变化的，负载小时供油压力也低，因此

功率损失较小；但是该阀通过的流量是液压泵的全部流量，故阀芯的尺寸要取得大一些；又由于阀芯运动时的摩擦阻力较大，因此它的弹簧一般比调速阀中减压阀的弹簧刚度要大。这使得它的节流阀前后的压力差值不如调速阀稳定，所以流量稳定性不如调速阀。旁通型调速阀适用于对速度稳定性要求稍低一些、而功率较大的节流调速回路中。液压系统中使用调速阀调速时，系统的工作压力由溢流阀根据系统工作压力而调定，基本保持恒定，即使负载较小时，液压泵也按此压力工作，因此功率损失较大；但该阀的减压阀所调定的压力差值波动较小，流量稳定性好，因此适用于对速度稳定性要求较高，而功率又不太大的节流调速回路中。 旁通型调速阀只能安装在执行元件的进油路上，而调速阀还可以安装在执行元件的回油路、旁油路上。这是因为旁通型调速阀中差压式溢流阀的弹簧是弱弹簧，安装在回油路或旁油路时，其中的节流阀进口压力建立不起来，节流阀也就起不到调节流量的作用。

28.答：由某些液压元件组成、用来完成特定功能的典型回路，称为液压基本回路。常见的液压基本回路

有三大类： 1）方向控制回路，它在液压系统中的作用是控制执行元件的启动、停止或改变运动方向。2）压力控制回路，它的作用利用压力控制阀来实现系统的压力控制，用来实现稳压、减压，增压和多级调压等控制，满足执行元件在力或转矩上的要求。3）速度控制回路，它是液压系统的重要组成部分，用来控制执行元件的运动速度。

29.答：图a为采用单向顺序阀的平衡回路，运动平稳性好，但顺序阀的调定压力取决于活塞部件的重量，

运动时消耗在顺序阀的功率损失较大。由于顺序阀是滑阀结构，锁紧性能较差。多用于重物为恒负载场合。

图b为采用远控平衡阀的平衡回路，远控平衡阀是一种特殊结构的远控顺序阀，它不但具有很好的密封性，能起到长时间的锁闭定位作用，而且阀口大小能自动适应不同负载对背压的要求，保证了活塞下降速度的稳定性不受载荷变化的影响，且功率损失小。这种远控平衡阀又称为限速锁。

多用于变负载场合。

图c为采用液控单向阀的平衡回路，由于液控单向阀是锥面密封，故锁闭性能好。单向阀接通后液压缸不产生背压，功率损失小。但最大的缺点是运动平稳性差，这是因为活塞下行过程中，控制油失压而使液控单向阀时开时关，致使活塞下降断断续续。为此应在回油路上串联一单向节流阀，活塞部件的重量由节流阀产生的背压平衡，保证控制油路有一定压力，其运动平稳性和功率损失与节流阀开口大小有关。

30.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。

31.答：在工作部件的工作循环中，往往只要部分时间要求较高的速度，如机床的快进→工进→快退的自

动工作循环。在快进和快退时负载小，要求压力低，流量大；工作进给时负载大，速度低，要求压力高，流量小。这种情况下，若用一个定量泵向系统供油，则慢速运动时，势必使液压泵输出的大部分流量从溢流阀溢回油箱，造成很大的功率损失，并使油温升高。为了克服低速运动时出现的问题，又满足快速运动的要求，可在系统中设置快速运动回路。

实现执行元件快速运动的方法主要有三种： 1) 增加输入执行元件的流量，如双泵供油快速

运动回路、自重充液快速运动回路； 2) 减小执行元件在快速运动时的有效工作面积，如液压缸差动连接快速运动回路、增速缸的增速回路、采用辅助缸的快速运动回路； 3) 将以上两种方法联合使用。

32.答：液压系统中由于流进或流出执行元件（液压缸，液压马达）的流量不稳定，出现间隙式的断流现

象，使得执行机械的运动产生滑动与停止交替出现的现象，称为爬行。产生爬行现象的主要原因是执行元件中有空气侵入，为此应设置排气装置。

33.答：若阻尼孔完全阻塞，油压传递不到主阀上腔和导阀前腔，导阀就会失去对主阀的压力调节作用，

这时调压手轮失效。因主阀芯上腔的油压无法保持恒定的调定值，当进油腔压力很低时就能将主阀打开溢流，溢流口瞬时开大后，由于主阀上腔无油液补充，无法使溢流口自行关小，因此主阀常开系统建立不起压力。 若溢流阀先导锥阀座上的 阻尼小孔堵塞，导阀失去对主阀压力的控制作用，调压手轮无法使压力降低，此时主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不会溢流，压力随负载的增加而上升，溢流阀起不到安全保护作用。

七、计算题

1.解：设马达的排量为V，不计马达的机械损失，则有

TpV 2

于是 V2T p

最小转速nmin=2r/min时，所需的最小流量为

QminVnmin

v

v2Tnmin23.1424.52631.110(m/s) 6pv5100.960最大转速nmax=300 r/min时，所需的最大流量为 QmaxVnmax2Tnmax23.1424.5300170106(m3/s) 6pv5100.960

2.解：1）qs

D2v/

v47.6(l/min) 3.解：Tmm, 2

2ΔpTm10MPa,qm94(l/min) VmqmtVn80103110088(l/min)，

qmvmt88/9493.6% qm

2D4.解：p2p1318.9105(Pa) 2d4

2d

q2q10.198103(m3/s) 2D4

5.解：（1）当压力达到P1克服负载R1时，缸Ⅰ运动，缸II静止不动，

300010105(Pa) -43010

10103

V1q/A10.056(m/s),V20 4301060p1R1/A1

缸Ⅰ运动到位后，

420014105(Pa) -43010

10103

V2q/A20.056(m/s)，V10 4301060

（2）N1p1q101051010-3/60166.7(W) p2R2/A2

N2p2q141051010-3/60233.3(W)

N3pyq181051010-3/60300(W)

6.解：（1）夹紧液压缸使工件夹紧后，A点、C点压力为减压阀调整压力pj＝25×10Pa。

55（2）当泵压力为15×10Pa时，A点压力为15×10Pa,C点压力为减压阀调整压力

5pj＝25×10Pa。

（3）夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时，没有负载，A、B、C三点压力为0.

57.解：1）溢流阀最小调定压力py要保证负载F=3000N时，p2=5×10Pa，

由 p2=(pyA1-F)/A2

-455得 py=F/A1+p2A2/A1=30000/100×10+2.5×10=32.5×10 (Pa)

2）当 F=0且液压缸运动速度保持不变时，液流阀处于稳压溢流状态，系统压力为溢流阀调定压

5力，即：py= 32.5×10 (Pa) 5

8.解：（1）液压缸可能产生的最大推力为两腔液压作用力之差，即：

Fp(A1A2)20105(10040)10412000(N)

（2）差动连接时q1=q+q2，而q1/A1=q2/A2, 即(q+q2)/A1=q2/A2, 则:

Q2=A2q/(A1-A2)=40q/(100-40)=2q/3，q1=q+2q/3=5q/3

由 12dVq1 4

4q145q4540103

得 d0.0188 (m) V3V6033.144

选d=20mm的管径

9.解：（1）活塞运动时，F=4200N，则

PfF120055810Pa,那么：A、B、C各点处的压力等于8×10 Pa A15104

活塞到达终端位置，若终端阻力不发生变化，则压力不发生变化。若终端阻力发生变化，则压力由负载或减压阀决定。

（2）当F=4200N时，

PfF420028105Pa,此时减压阀起作用，则： 4A1510

555PC=20×10Pa, PA=35×10Pa,PB=45×10Pa

10.解：设溢流阀最小调定压力为Py,顺序阀最小调定压力为Ps

（1）系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑，则

Fg-Ff=PsA2

-45Ps=( Fg-Ff)/ A2=(6000-2000)/(40×10)= 10×10Pa；

（2）溢流阀为最小调定压力时，则

PyA1+Fg =PsA2+R+Ff

544Py=(PsA2+R+Ff－Fg)/A1 =(10×10×40×10+24000+2000－6000)/( 80×10)

5=30×10Pa