放大、能量转换元件——将误差信号放大，并将各种形式的信号转换成大功率的液压能量的元件。电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件。

执行元件——将产生调节动作的液压能量加于控制对象上的元件，如液压缸和液压马达。 控制对象——各类生产设备，如机器工作台、刀架等。

比例控制元件的组成也包括上述六部分组成，所不同的是放大、能量转换元件为比例放大器和电液比例阀。 3、输入电流—输出流量特性；压力增益特性；负载压力—流量特性；对数频率特性；零漂与零偏；不灵敏度。

第11～17章 气压传动

一、选择题

1、压缩空气站是气压系统的（ ）。

A、执行装置； B、辅助装置； C、控制装置； D、动力源装置。 2. 摆动气缸传递的是（ ）。

A、力； B、转矩； C、曲线运动。

3、在气体状态变化的（ ）过程中，系统靠消耗自身的内能对外做功；在气体状态变化的（ ）过程中，无内能变化，加入系统的热量全部变成气体所做的功。

（A）等容过程 （B）等压过程 （C）等温过程 （D）绝热过程

4、每立方米的湿空气中所含水蒸气的质量称为（ ）；每千克质量的干空气中所混合的水蒸气的质量称为（ ）。

（A）绝对湿度 （B）相对湿度 （C）含湿量 （D）析水量

5、在亚声速流动时，管道截面缩小，气流速度（ ）；在超声速流动时，管道截面扩大，气流速度（ ）。

（A）增加 （B）不变 （C）减小

6、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

7、气动仪表中，（ ）将检测气信号转换为标准气信号；（ ）将测量参数与给定参数比较并进行处理，使被控参

数按需要的规律变化。

（A）变送器 （B）比值器 （C）调节器 （D）转换器

8、为保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安装（ ）；气动仪表或气动逻辑元件前应安装（ ）。

（A）分水滤气器－减压阀－油雾器 （B）分水滤气器－油雾器－减压阀 （C）减压阀－分水滤气器－油雾器

（D）分水滤气器－减压阀 二、判断题

1. 气压传动系统所使用的压缩空气必须经过干燥和净化处理后才能使用。（ ） 2. 气动马达是将压缩空气的压力能转换成直线运动的机械能的装置。（ ） 3. 气压控制换向阀是利用气体压力来使主阀芯运动而使气体改变方向的。（ ） 4. 气压传动能使气缸实现准确的速度控制和很高的定位精度（ ） 5. 气动回路一般不设排气管路（ ）

6. 由空气压缩机产生的压缩空气，一般不能直接用于气压系统（ ）

7. 压缩空气具有润滑性能（ ）

8. 空气的粘度主要受温度变化的影响，温度增高，粘度变小。 （ ）

9. 在气体状态变化的等容过程中，气体对外不做功，气体温度升高，压力增大，系统内能增加。 （ ） 10. 气体在管道中流动，随着管道截面扩大，流速减小，压力增加。 （ ）

11. 在放气过程中，一般当放气孔面积较大、排气较快时，接近于绝热过程；当放气孔面积较小、气壁导热又好时，

则接近于等温过程。 （ ）

12. 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。 （ ） 三、名词解释 1、相对湿度 2、气动元件的有效截面积 3、马赫数 4、非时序逻辑系统 5、 时序逻辑系统 四、简答题

1、下列供气系统有何错误？应怎样正确布置？

2、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？

3、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？ 4、简述压缩空气净化设备及其主要作用。

5、试比较截止式气动逻辑元件和膜片式气动逻辑元件的特点。 6、简述冲击气缸的工作过程及工作原理。 7、使用气动马达和气缸时应注意那些事项？

8、简述气压传动系统对其工作介质—压缩空气的主要要求。 五、计算题

1、计算基准状态下空气的密度(kg/m3)。（气体常数R=287J/ kg.K，压力为1.01325×105Pa）

2、 p0=6×105Pa，T0=20℃,阀的最小截面积A=5×10-5m2，问容积为V=0.01m3的容器，从初始压力pH=1×105Pa（绝对压力）充到p0所需的时间(s)。

3、为测定一气阀有效截面积，在V=100L的容器内充入压力p1=0.5MPa（相对），温度为20℃的空气，通过一测试阀将罐内空气放入大气，放气后罐内剩余压力p2=0.2MPa（相对），放气时间6.15s。试求此被测阀有效截面积(mm2)。 4、 单作用气缸内径D=0.125m，工作压力p=0.5MPa，气缸负载率η=0.5，复位弹簧刚度Cf=2000N/m，弹簧预压缩量为50mm，活塞的行程S=0.15m，求此缸的有效推力（N）。

5、单杆作用气缸内径D=0.125m，活塞杆直径为d=32mm，工作压力p=0.45MPa，气缸负载率η=0.5，求气缸的推力和拉力。如果此气缸内径D=80mm，活塞杆径d=25mm，工作压力p=0.4 MPa，负载率不变，其活塞杆的推力和拉力各为多少(N)？

6、当气源及室温均为15℃时，将压力为0.7MPa（绝对）的压缩空气通过有效界面积S=30mm2的阀口，充入容积V=85L的气罐中，压力从0.02MPa上升到0.6MPa时，充气时间（s）及气罐的温度（℃）为多少？当温度降至室温后罐内压力（MPa）为多少？如从大气压开始充气的情况又将如何？

第11～17章 气压传动

一、选择题

1、D 2、B 3、D；C 4、A；C 5、A；A 6、A；C 7、A；C 8、A；D 二、判断题

1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、√ 6、√ 7、× 8、× 9、√ 10、× 11、√ 12、× 三、名词解释

1、在某一确定温度和压力下，其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。??x?100% xb2、气体流过节流孔时，由于实际流体存在粘性，其流束的收缩比节流孔实际面积还小，此最小截面积称为有效截面积 3、气流速度v与当地声速c之比称为马赫数。

4、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、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。 四、简答题

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、答：（1）在工作原理上：高压截止式逻辑元件的动作是依靠气压信号推动阀芯或通过膜片变形推动阀芯动作，改变气流的通路以实现一定的逻辑功能；高压膜片式逻辑元件由带阀口的气室和能够摆动的膜片构成，它通过膜片两侧造成压力差使膜片向一侧摆动，从而开关相应的阀口，使气流的流向、流路切换，以实现各种逻辑控制功能。（2）在性能上各有长处：高压截止式逻辑元件的阀芯是自由圆片或圆柱体，检查、维修、安装方便，行程短，流量大。高压膜片式逻辑元件结构简单，内部可动部件摩擦小，寿命长，密封性好。

6、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。活塞将以极大的加速度向下运动，气体的压力能转换为活塞的动能，利用这个能量对工件冲击做工，产生很大的冲击力。

7、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。

8、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。 五、计算题 1、1.29 kg/m3 2、0.82 s 3、58.5 mm2 4、11866 N

5、2760N、2579N；1000N、907N

6、11.45s、125℃；0.434MPa；11.74s、130.2℃、0.429 MPa