《液压与气压传动技术》习题及解答 韩玉勇 - 项目1--4.doc

山东省五年制高等职业教育机械制造与自动化专业教材

《液压与气压传动技术》

习题解答

项目1探究液压与气压传动系统

思考与练习

1-1何谓液压传动？液压传动的基本工作原理是什么？

答：液压与气压传动是以流体(液压油液或压缩空气)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。

液压与气压传动实质上是一种不同能量的转换过程。它由液压泵（或空气压缩机）将原动机的机械能转换为液体（或气体）的压力能，再通过液压缸或液压马达（气缸或气压马达）将流体压力能转换为机械能，以驱动工作机构完成所要求的各种动作。

1-2液压传动系统有哪些基本组成部分？试说明各组成部分的作用。

答：一个完整的、能够正常工作的液压与气压传动系统，应该由以下五个主要部分组成：

1.动力装置

它是将原动机(电动机)供给的机械能转变为液体或者气体的压力能的装置，为各类液(气)压设备提供动力。最常见的形式是液压泵或空气压缩机。

2.执行装置

它是将液体或气体的压力能转变为机械能的装置。包括做直线运动的液压缸和作回转运动的液压马达、摆动缸，它们又称为液压系统的执行元件。

3.控制调节装置

它们的作用是控制执行元件的压力、流量和方向，以保证执行元件完成预期的工作运动。如压力阀、流量阀、方向阀等。

4.辅助装置

是使工作介质(油或气)贮存、输送、净化、润滑、测量以及用于元件间连接的装置，如过滤器、油管、压力计、流量计、油箱、油雾器、消声器等。它们对保证系统正常工作是必不可分的。

5.工作介质

用它进行能量和信号的传递。在液压系统中通常用液压油液为工作介质，同时还可起润滑、冷却和防锈的作用，气动系统则以压缩空气作为工作介质。

1-3液压传动与机械传动、电气传动比较，有哪些主要的优缺点？

答：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。可在运行过程中实现大范围的无级调速、且调节方便。调速范围一般可达100：1，甚至高达2000：1。

传动无间隙，运动平稳，能快速启动、制动和频繁换向。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。易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作工作介质，滋润滑性好，故使用寿命长。液压元件已是标准化、系列化、通用化产品、便于系统的设计、制造和推广应用。

液压传动的主要缺点：

（1）油液的泄露、油液的可压缩性、油管的弹性变形会影响运动的传递正确性，故不宜用于精确传动比的场合。

（2）由于油液的粘度随温度而变，从而影响运动的稳定性，故不宜在温度变化范围较大的场合工作。

（3）由于工作过程中有较多能量损失（如管路压力损失、泄漏等），因此，液压传动的效率还不高，不宜用于远距离传动。

（4）为了减少泄漏，液压元件配合的制造精度要求高，故制造成本较高。同时系统故障诊断困难。

气压传动的主要优点：

（1）以空气为传动介质，取之不尽，用之不竭；用过的空气直接排到大气中，处理方便，不污染环境，符合“绿色制造”中清洁能源的要求。

（2）空气的粘度很小，因而流动时阻力损失小，便于集中供气、远距离传输和控制。

（3）工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射及振动等恶劣环境中工作，比液压、电子、电气控制优越。

（4）维护简单，使用安全可靠，过载能自动保护。

气压传动的主要缺点：

（1）气压传动装置的信号传递速度限制在声速（约340m/s）范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置，并且信号要产生较大的失真和延滞，不宜用于对信号传递速度要求十分高的场合中，但这个缺点不影响其在工业生产过程中应用。

（2）由于空气的可压缩性大，因而气压传动工作速度的稳定性较液压传动差，但采用气液联合可得到较满意的效果。

（3）系统输出力小，气缸的输出力一般不大于50KN；且传动效率低。

（4）排气噪声较大，在高速排气时要加消声器。

1-4深入企业，写一份3000字左右调查报告，了解液压与气动技术的应用。

项目2液压油的选用与维护

思考与练习

2-1什么叫液体的黏性？常用的黏度表示方法有哪几种？它们相互如何换算？

答：当液体在外力作用下流动时，由分子间的内聚力（液体内部分子之间引力的作用效果）而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力。液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的黏性。

液体黏性的大小用黏度表示。常用的黏度有三种，即动力黏度、运动黏度和相对黏度。

2-2压力的定义是什么？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与负载有什么关系？

答：根据度量基准的不同，液体压力分为绝对压力和相对压力两种。绝对压力是以绝对零压力作为基准来进行度量，相对压力是以当地大气压为基准来进行度量。

液压系统中，液体的压力是由外负载决定。

2-3阐述层流与紊流的物