山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》项目十五任务四 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》 项目十五：液压传动 任务四：基本回路 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 液压系统中的方向控制回路主要用于控制什么的流向？（ ） A. 液体 B. 气体 C. 电流 D. 热量 2. 卸荷回路（ ） A. 节省动力消耗，减少系统发热，延长液压泵寿命 B. 采用滑阀机能为“O”型的换向阀实现 C. 使控制系统获得较低的工作压力 D. 不能用换向阀实现卸载 3. 下列不属于液压传动缺点的是（ ） A. 泄漏问题 B. 传动效率低 C. 维护成本高 D. 环境适应性强 4. 液压泵出口设置溢流阀的主要作用是（ ） A. 限制系统最高工作压力 B. 调节执行元件运动方向 C. 控制执行元件运动速度 D. 储存液压系统工作油液 5. 在液压系统中，若要实现液压缸在伸出过程中，当负载压力变化时其运动速度基本保持不变，可采用的回路是（ ） A. 节流调速回路 B. 容积调速回路 C. 差动连接回路 D. 容积 - 节流调速回路 6. 能使液压缸的活塞杆在受力的情况下，可靠地停留在任意位置的液压回路是（ ） A. 卸荷回路 B. 锁紧回路 C. 调压回路 D. 背压回路 7. 下列现象中，不属于液压系统常见故障的是（ ） A. 泄漏 B. 压力不足 C. 气流脉动 D. 动作迟缓 8. 液压系统中的工作机构在短时间内停止运行，可采用______以达到节省动力损耗、减少系统发热、延长泵的使用寿命的目的（ ） A. 调压回路 B. 卸荷回路 C. 背压回路 D. 平衡回路 9. 液压缸需要实现往复换向，并通过调节节流阀开度改变运动速度，适用的基本回路是（ ） A. 方向控制与速度控制回路 B. 压力控制与顺序控制回路 C. 卸荷控制与背压控制回路 D. 同步控制与平衡控制回路 10. 能实现执行元件快速运动的液压回路是（ ） A. 调压回路 B. 节流调速回路 C. 快速运动回路 D. 换向回路 11. 压力控制回路的作用是（ ） A. 换向、锁紧 B. 调压、减压 C. 调速、切换 D. 调压、换向 12. 液压系统中的工作机构在短时间内停止运动，可采用______以达到节省动力损耗，减少系统发热，延长泵的使用寿命的目的（ ） A. 卸荷回路 B. 减压回路 C. 调压回路 D. 减速回路 13. 在下列调速回路中， （ ）为功率适应回路 A. 限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 B. 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 C. 定量泵和旁通型调速阀（溢流节流阀）组成的调速回路 D. 恒功率变量泵调速回路 14. 当气缸活塞运动到设定位置时，触发______改变气路，使活塞返回（ ） A. 二位三通手动换向阀 B. 二位三通行程换向阀 C. 二位四通双气控换向阀 D. 气源 15. 液压系统中，当需要在某一时间段内让液压泵输出的压力维持在一个特定的较低值，同时又能随时恢复到正常工作压力，可采用（ ） A. 远程调压回路 B. 保压回路 C. 阶段性压力控制回路 D. 压力缓冲回路 16. 卸荷回路属于( )回路。 A. 方向控制 B. 压力控制 C. 速度控制 D. 顺序控制 17. 如图所示是平面磨床工作原理图，以下说法正确的是（ ） A. 图中6是双杆单作用液压缸，是执行元件；9是溢流阀，是压力控制元件；4是压力表，是辅助元件 B. 图中7是三位四通O型换向阀，接入中位，可使液压缸呈浮动状态，液压泵卸荷 C. 图中8是节流阀，是流量控制阀的一种，它依靠改变阀口通流面积的大小来调节通过阀口的流量，从而调节执行元件的运动速度 D. 图中3是单向定量液压泵，是动力元件，由电动机驱动后从油箱中吸油，油液经过滤器进入液压泵，油液在液压泵中从入口的高压到泵出口的低压 18. 如某元件需得到比主系统高得多的油压时，可采用（ ） A. 压力调定回路 B. 多级压力回路 C. 减压回路 D. 增压回路 19. 速度控制回路的作用是（ ） A. 换向、锁紧 B. 调压、减压 C. 调速、切换 D. 调压、换向 20. 液压系统中，当需要将一个较高的输入压力在某一局部油路中降低到一个精确稳定的较低值，并且对压力稳定性要求极高，可采用（ ） A. 高精度减压回路 B. 二次减压回路 C. 比例减压回路 D. 电子稳压减压回路 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 卸荷回路的作用是什么？常见的卸荷回路有哪三种？ 22. 下图为高、低压转换回路，简单说明其工作过程。 23. 一台液压夹紧装置采用液压缸夹紧工件。操作时要求液压缸能够伸出和缩回，夹紧过程中运动速度可调，并在达到设定压力后保持夹紧。简述该液压基本回路的主要组成及工作过程。 24. 平衡回路的作用是什么？具体办法是什么？ 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某机床液压系统采用定量泵供油的进油节流调速回路。已知液压泵输出流量 ，溢流阀调定压力 。液压缸无杆腔有效面积 ，工进时外负载 ，液压缸机械效率 ，工进时通过节流阀的流量 。不计管路损失和泄漏。（1）求工进时活塞的运动速度 ，单位为 。（2）求工进时液压缸无杆腔的工作压力 ，单位为 。（3）求工进时节流阀前后压差 和溢流阀的溢流量 ，并说明该回路在负载变化时速度稳定性较差的原因。 26. 某液压缸采用差动连接快速运动回路。已知液压泵的理论流量为 ，液压缸缸筒内径为 ，活塞杆直径为 ，活塞有效行程为 。不计泄漏，分别求：（1）液压缸采用普通进油方式伸出时的速度及完成全行程所需时间；（2）液压缸采用差动连接伸出时的速度及完成全行程所需时间；（3）差动连接时活塞杆腔的回油流量，并比较两种连接方式的伸出速度。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某机床液压夹紧装置采用定量泵供油，液压缸无杆腔有效面积为 ，夹紧工件所需的最小夹紧力为 。系统溢流阀调定压力为 ，液压泵额定流量为 。夹紧动作完成后，换向阀使液压缸停止，卸荷阀控制液压泵低压卸荷，卸荷压力为 。（1）计算液压缸达到规定夹紧力时所需的最小工作压力，并计算液压缸在液压泵额定流量下的理论运动速度。（2）夹紧动作完成后，若液压缸需要保持夹紧状态，判断此时应采用调压回路还是卸荷回路作为主要控制回路，并说明理由。（3）说明该系统采用卸荷回路后，对液压泵和电动机有什么作用。 28.（5分）某液压夹紧装置采用双作用液压缸推动工件。液压泵实际输出流量为 30 L/min，液压缸缸径为 80 mm，活塞杆直径为 45 mm。液压缸向前运动时，先采用差动连接快速接近工件，快速行程为 200 mm；接触工件后切换为普通进油回路，工作行程为 100 mm。工件夹紧所需轴向力为 18 kN，溢流阀调定压力为 5 MPa。忽略泄漏及管路压力损失，取 π 为 3.14。（1）分别计算液压缸差动连接时和普通进油时的运动速度，并计算完成上述两个行程所需的理论时间。（2）分别计算液压缸采用普通进油和差动连接完成夹紧所需的最小理论压力，并判断差动连接能否直接完成夹紧工作。比较两种连接方式在速度和输出力方面的特点。（3）说明该装置采用速度换接回路的必要性，并提出一项提高工作阶段运动平稳性的措施。 29.（10分）某立式液压升降装置采用单杆液压缸提升载荷，活塞有效面积为 ，活塞杆侧有效面积为 ，所提升载荷重力为 。系统采用平衡阀防止负载自行下滑，并采用液控单向阀实现停止位置锁紧。平衡阀的开启压力设定为负载所需压力的 倍，液压泵流量为 。（1）计算液压缸无杆腔克服载荷所需的理论压力，并计算液压泵以额定流量供油时液压缸上升的理论速度。（2）若停止供油后液压缸出现缓慢下滑，分析平衡回路和锁紧回路中可能存在的故障，并分别说明其检查重点。（3）说明平衡阀与液控单向阀在该装置中的作用区别。 30.（10分）某液压冲压设备采用变量泵驱动单杆液压缸。液压缸无杆腔面积为 ，有杆腔面积为 ，液压泵实际输出流量为 。设备要求空载接近工件时快速运动，接触工件后切换为低速高压力工作。系统采用差动连接实现快速接近，并通过速度换接回路切换到普通进给状态。接触工件后，工作负载为 ，系统最高允许压力为 。（1）计算差动连接时液压缸的理论速度，并计算切换为普通进给后液压缸的理论速度。（2）计算液压缸普通进给时克服工作负载所需的理论压力，并判断在最高允许压力下该液压缸能否克服该负载。（3）说明速度换接回路的作用，并指出差动连接不能长期用于高负载工作的原因。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》 项目十五：液压传动 任务四：基本回路 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 液压系统中的方向控制回路主要用于控制什么的流向？（ ） A. 液体 B. 气体 C. 电流 D. 热量 【答案】A 【解析】方向控制回路用于控制液压系统中液体的流向，实现各种运动方向的控制。 2. 卸荷回路（ ） A. 节省动力消耗，减少系统发热，延长液压泵寿命 B. 采用滑阀机能为“O”型的换向阀实现 C. 使控制系统获得较低的工作压力 D. 不能用换向阀实现卸载 【答案】A 【解析】卸荷回路是在液压系统工作机构短时间停止运动时，使液压泵输出的油液在低压下流回油箱，从而减少功率损失和系统发热，并有利于延长液压泵的使用寿命。卸荷回路可采用卸荷阀实现，也可采用具有使泵口与油箱相通的中位机能的换向阀实现，例如M型中位机能。O型中位机能使各油口封闭，不能实现液压泵卸荷。因此，修改选项B后，正确答案为A。 3. 下列不属于液压传动缺点的是（ ） A. 泄漏问题 B. 传动效率低 C. 维护成本高 D. 环境适应性强 【答案】D 【解析】液压系统泄漏会污染环境，油液黏性导致效率较低，维护需专业知识，成本高；环境适应性强是其优点（如防尘、防水） 4. 液压泵出口设置溢流阀的主要作用是（ ） A. 限制系统最高工作压力 B. 调节执行元件运动方向 C. 控制执行元件运动速度 D. 储存液压系统工作油液 【答案】A 【解析】溢流阀在液压系统中用于限制最高工作压力，当系统压力达到调定值时开启溢流，从而保护液压元件和管路。 5. 在液压系统中，若要实现液压缸在伸出过程中，当负载压力变化时其运动速度基本保持不变，可采用的回路是（ ） A. 节流调速回路 B. 容积调速回路 C. 差动连接回路 D. 容积 - 节流调速回路 【答案】D 【解析】节流调速回路的流量易受负载压力变化影响，速度稳定性较差；容积调速回路主要依靠改变液压泵或液压马达的排量调速；差动连接回路主要用于实现液压缸快速伸出。容积-节流调速回路将变量泵供油与节流调速相结合，变量泵可随负载变化调节输出流量，使节流阀前后压差基本恒定，因此液压缸伸出速度可基本保持不变。故选D。 6. 能使液压缸的活塞杆在受力的情况下，可靠地停留在任意位置的液压回路是（ ） A. 卸荷回路 B. 锁紧回路 C. 调压回路 D. 背压回路 【答案】B 【解析】锁紧回路用于防止液压缸在外力作用下自行移动，使活塞杆能够可靠地停留在所需位置。卸荷回路用于使液压泵在低压下卸荷；调压回路用于调节系统压力；背压回路用于在回油路建立一定压力。故选B。 7. 下列现象中，不属于液压系统常见故障的是（ ） A. 泄漏 B. 压力不足 C. 气流脉动 D. 动作迟缓 【答案】C 【解析】气流脉动是气动系统的现象；A、B、D均为液压系统常见故障。 8. 液压系统中的工作机构在短时间内停止运行，可采用______以达到节省动力损耗、减少系统发热、延长泵的使用寿命的目的（ ） A. 调压回路 B. 卸荷回路 C. 背压回路 D. 平衡回路 【答案】B 【解析】卸荷回路能使泵在工作机构停止时卸荷，节省动力、减少发热、延长泵寿命。调压回路调节压力，背压回路增加回油阻力，平衡回路平衡重力负载，均不满足要求。 9. 液压缸需要实现往复换向，并通过调节节流阀开度改变运动速度，适用的基本回路是（ ） A. 方向控制与速度控制回路 B. 压力控制与顺序控制回路 C. 卸荷控制与背压控制回路 D. 同步控制与平衡控制回路 【答案】A 【解析】换向阀能够改变进入液压缸的油液方向，实现液压缸往复运动；节流阀能够调节流量，从而改变液压缸运动速度，因此应采用方向控制与速度控制回路。 10. 能实现执行元件快速运动的液压回路是（ ） A. 调压回路 B. 节流调速回路 C. 快速运动回路 D. 换向回路 【答案】C 【解析】快速运动回路通过增加进入执行元件的流量（如差动连接）实现快速运动，提高工作效率。 11. 压力控制回路的作用是（ ） A. 换向、锁紧 B. 调压、减压 C. 调速、切换 D. 调压、换向 【答案】B 【解析】压力控制回路用于控制和调节液压系统中的压力，主要包括调压和减压等回路。换向、切换属于方向控制，调速属于速度控制。故选B。 12. 液压系统中的工作机构在短时间内停止运动，可采用______以达到节省动力损耗，减少系统发热，延长泵的使用寿命的目的（ ） A. 卸荷回路 B. 减压回路 C. 调压回路 D. 减速回路 【答案】A 【解析】液压系统工作机构短时间停止运动时，采用卸荷回路可使液压泵输出的油液在低压下流回油箱，减少动力消耗和系统发热，并延长液压泵的使用寿命。故选A。 13. 在下列调速回路中， （ ）为功率适应回路 A. 限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 B. 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 C. 定量泵和旁通型调速阀（溢流节流阀）组成的调速回路 D. 恒功率变量泵调速回路 【答案】B 【解析】差压式变量泵和节流阀组成的调速回路，能根据负载变化自动调节泵的输出流量，使泵的供油压力与负载压力保持一定压差，从而减少节流损失，属于功率适应回路。故选B。A为容积节流调速回路，C为旁路节流调速回路，D为恒功率变量泵调速回路。 14. 当气缸活塞运动到设定位置时，触发______改变气路，使活塞返回（ ） A. 二位三通手动换向阀 B. 二位三通行程换向阀 C. 二位四通双气控换向阀 D. 气源 【答案】B 【解析】气缸（2）活塞运动到位后，触发二位三通行程换向阀（3），改变气路控制信号，使换向阀切换，活塞返回。 15. 液压系统中，当需要在某一时间段内让液压泵输出的压力维持在一个特定的较低值，同时又能随时恢复到正常工作压力，可采用（ ） A. 远程调压回路 B. 保压回路 C. 阶段性压力控制回路 D. 压力缓冲回路 【答案】A 【解析】远程调压回路可通过外接控制元件远程调节溢流阀等的调定压力，实现压力在特定低值和正常工作压力间切换。保压回路侧重于保持压力稳定。阶段性压力控制回路概念较宽泛不明确。压力缓冲回路主要应对压力冲击，所以选A。 16. 卸荷回路属于( )回路。 A. 方向控制 B. 压力控制 C. 速度控制 D. 顺序控制 【答案】B 【解析】卸荷回路通过使液压泵输出的油液在低压下流回油箱，控制系统压力，属于压力控制回路。故选B。 17. 如图所示是平面磨床工作原理图，以下说法正确的是（ ） A. 图中6是双杆单作用液压缸，是执行元件；9是溢流阀，是压力控制元件；4是压力表，是辅助元件 B. 图中7是三位四通O型换向阀，接入中位，可使液压缸呈浮动状态，液压泵卸荷 C. 图中8是节流阀，是流量控制阀的一种，它依靠改变阀口通流面积的大小来调节通过阀口的流量，从而调节执行元件的运动速度 D. 图中3是单向定量液压泵，是动力元件，由电动机驱动后从油箱中吸油，油液经过滤器进入液压泵，油液在液压泵中从入口的高压到泵出口的低压 【答案】C 18. 如某元件需得到比主系统高得多的油压时，可采用（ ） A. 压力调定回路 B. 多级压力回路 C. 减压回路 D. 增压回路 【答案】D 【解析】增压回路能将低压油转换为高压油，满足元件对高油压的需求。压力调定回路、多级压力回路和减压回路都不能实现油压大幅提升。 19. 速度控制回路的作用是（ ） A. 换向、锁紧 B. 调压、减压 C. 调速、切换 D. 调压、换向 【答案】C 【解析】速度控制回路的作用是调速、切换 20. 液压系统中，当需要将一个较高的输入压力在某一局部油路中降低到一个精确稳定的较低值，并且对压力稳定性要求极高，可采用（ ） A. 高精度减压回路 B. 二次减压回路 C. 比例减压回路 D. 电子稳压减压回路 【答案】A 【解析】二次减压回路一般是进行再次减压操作，多用于有不同减压需求情况。比例减压回路通过比例元件调节，精度有限。电子稳压减压回路依赖电子设备，成本高且复杂。高精度减压回路能精准稳定地降低压力，符合要求，所以选A。 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 卸荷回路的作用是什么？常见的卸荷回路有哪三种？ 【答案】是在液压泵驱动电动机不频繁启闭的情况下，使液压泵在功率损耗接近于0的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长液压泵和电动机的寿命。换向阀卸荷回路、用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路、二通插装阀卸荷回路 22. 下图为高、低压转换回路，简单说明其工作过程。 【答案】高、低压转换回路利用两个减压阀3、4得到不同的压力，并通过二位三通手动换向阀9进行压力转换，使输送到气缸中的压力有高、低两种，以适应不同工作状况的需要。 23. 一台液压夹紧装置采用液压缸夹紧工件。操作时要求液压缸能够伸出和缩回，夹紧过程中运动速度可调，并在达到设定压力后保持夹紧。简述该液压基本回路的主要组成及工作过程。 【答案】（1）回路主要由液压泵、油箱、溢流阀、换向阀、节流阀、液压缸及必要的管路组成。溢流阀用于限制系统最高压力，换向阀用于控制液压缸伸出和缩回，节流阀用于调节液压缸运动速度。 （2）换向阀处于使压力油进入液压缸无杆腔的位置时，液压缸伸出并夹紧工件；调节节流阀开度可改变进入液压缸的流量，从而调节夹紧速度。 （3）换向阀换至相反位置时，压力油进入液压缸有杆腔，液压缸缩回并松开工件。夹紧达到设定压力后，溢流阀限制系统压力，换向阀保持在相应位置即可维持夹紧状态。 【解析】本题综合考查方向控制、速度控制和压力控制三类基本回路。作答应先指出各主要元件的控制作用，再按照液压缸伸出、压力限制和反向缩回的顺序说明油液流动及执行结果。 24. 平衡回路的作用是什么？具体办法是什么？ 【答案】在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。 （1）单向顺序阀的平衡回路，当1YA得电后活塞下行时，回油路上就存在着一定的背压，只要将这个背压调得能支撑住活塞和与之相连的工作部件自重，活塞就可以平稳地下落。 （2）液控顺序阀的平衡回路：当活塞下行时，控制压力油打开液控顺序阀，背压消失，因而回路效率较高，当停止工作时，液控顺序阀关闭可以防止活塞的工作部件因自重而下降。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某机床液压系统采用定量泵供油的进油节流调速回路。已知液压泵输出流量 ，溢流阀调定压力 。液压缸无杆腔有效面积 ，工进时外负载 ，液压缸机械效率 ，工进时通过节流阀的流量 。不计管路损失和泄漏。（1）求工进时活塞的运动速度 ，单位为 。（2）求工进时液压缸无杆腔的工作压力 ，单位为 。（3）求工进时节流阀前后压差 和溢流阀的溢流量 ，并说明该回路在负载变化时速度稳定性较差的原因。 【答案】（1）。（2）。（3），。负载增大时速度下降。 【解析】（1）进入液压缸无杆腔的流量等于通过节流阀的流量， 换算为 ，活塞运动速度 。（2）液压缸输出力与负载平衡，，则 。（3）进油节流调速回路中溢流阀定压，泵出口压力为 ，节流阀出口压力近似为液压缸无杆腔压力 ，所以节流阀前后压差 。泵输出流量 ，进入液压缸的流量 ，溢流阀溢流量 。普通节流阀的流量随压差变化，负载增大使无杆腔压力升高，节流阀前后压差减小，通过节流阀的流量随之减小，因此活塞运动速度下降，速度稳定性较差；若改用调速阀，可保持流量基本恒定。 26. 某液压缸采用差动连接快速运动回路。已知液压泵的理论流量为 ，液压缸缸筒内径为 ，活塞杆直径为 ，活塞有效行程为 。不计泄漏，分别求：（1）液压缸采用普通进油方式伸出时的速度及完成全行程所需时间；（2）液压缸采用差动连接伸出时的速度及完成全行程所需时间；（3）差动连接时活塞杆腔的回油流量，并比较两种连接方式的伸出速度。 【答案】（1）液压缸无杆腔有效面积为。液压泵流量为。普通进油时速度。完成全行程时间。（2）活塞杆有效面积为。差动连接的有效面积为。差动连接时速度。完成全行程时间。（3）差动连接时活塞杆腔回油流量为。差动连接时伸出速度约为普通进油方式的倍，故差动连接可实现快速运动。 【解析】（1）普通进油时，液压泵流量全部进入无杆腔，速度由 求得。（2）差动连接时，活塞杆腔回油与泵供油合流进入无杆腔，液压缸的有效作用面积为环形面积 ，所以速度提高。（3）回油流量为 ，差动连接适用于快速接近或空载快速运动，不能直接代替工作进给。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某机床液压夹紧装置采用定量泵供油，液压缸无杆腔有效面积为 ，夹紧工件所需的最小夹紧力为 。系统溢流阀调定压力为 ，液压泵额定流量为 。夹紧动作完成后，换向阀使液压缸停止，卸荷阀控制液压泵低压卸荷，卸荷压力为 。（1）计算液压缸达到规定夹紧力时所需的最小工作压力，并计算液压缸在液压泵额定流量下的理论运动速度。（2）夹紧动作完成后，若液压缸需要保持夹紧状态，判断此时应采用调压回路还是卸荷回路作为主要控制回路，并说明理由。（3）说明该系统采用卸荷回路后，对液压泵和电动机有什么作用。 【答案】（1）最小工作压力： 液压泵流量：液压缸运动速度：（2）应采用调压回路保持夹紧压力。调压回路能够限制和稳定系统压力，使液压缸保持规定夹紧力；卸荷回路主要用于液压泵低压运行，不能单独保证夹紧压力。（3）卸荷后液压泵出口压力由 降至约 ，可减少溢流损失和发热，降低电动机负载，延长液压元件使用寿命。 【解析】（1）根据 计算压力，再将流量换算为 ，由 求速度。（2）调压回路负责限制和稳定压力，卸荷回路负责使泵低压运行。（3）卸荷可减少能量损失和系统发热。 28.（5分）某液压夹紧装置采用双作用液压缸推动工件。液压泵实际输出流量为 30 L/min，液压缸缸径为 80 mm，活塞杆直径为 45 mm。液压缸向前运动时，先采用差动连接快速接近工件，快速行程为 200 mm；接触工件后切换为普通进油回路，工作行程为 100 mm。工件夹紧所需轴向力为 18 kN，溢流阀调定压力为 5 MPa。忽略泄漏及管路压力损失，取 π 为 3.14。（1）分别计算液压缸差动连接时和普通进油时的运动速度，并计算完成上述两个行程所需的理论时间。（2）分别计算液压缸采用普通进油和差动连接完成夹紧所需的最小理论压力，并判断差动连接能否直接完成夹紧工作。比较两种连接方式在速度和输出力方面的特点。（3）说明该装置采用速度换接回路的必要性，并提出一项提高工作阶段运动平稳性的措施。 【答案】（1）液压缸无杆腔有效面积。活塞杆截面积。差动连接有效面积。泵流量换算为 。差动连接速度。普通进油速度。快速行程时间；工作行程时间。总理论时间约为 2.38 s。（2）普通进油所需最小理论压力。差动连接所需最小理论压力。普通进油时压力低于溢流阀调定压力，可以完成夹紧；差动连接时所需压力超过 5 MPa，不能直接完成夹紧。差动连接速度较快但输出力较小，普通进油速度较低但输出力较大。（3）差动连接适合空载或轻载快速接近，接触工件后需换接为普通进油，以获得较大的工作推力。工作阶段可采用回油节流调速，使运动速度较稳定；若负载存在明显变化，应合理调节节流阀并校核溢流阀压力。 【解析】（1）差动连接的有效面积为无杆腔面积减去活塞杆面积，普通进油按无杆腔面积计算速度，再用行程除以速度求时间。（2）压力由夹紧力除以有效受压面积得到，差动连接有效面积小，所需压力较高。（3）速度换接兼顾快速接近和低速大推力，工作阶段采用回油节流可减小速度波动。 29.（10分）某立式液压升降装置采用单杆液压缸提升载荷，活塞有效面积为 ，活塞杆侧有效面积为 ，所提升载荷重力为 。系统采用平衡阀防止负载自行下滑，并采用液控单向阀实现停止位置锁紧。平衡阀的开启压力设定为负载所需压力的 倍，液压泵流量为 。（1）计算液压缸无杆腔克服载荷所需的理论压力，并计算液压泵以额定流量供油时液压缸上升的理论速度。（2）若停止供油后液压缸出现缓慢下滑，分析平衡回路和锁紧回路中可能存在的故障，并分别说明其检查重点。（3）说明平衡阀与液控单向阀在该装置中的作用区别。 【答案】（1）无杆腔所需理论压力： 平衡阀设定压力：液压泵流量：上升速度：（2）平衡阀故障应重点检查阀芯卡滞、设定压力过低以及控制油路是否畅通；锁紧回路应重点检查液控单向阀阀芯密封、阀座磨损和控制油泄漏。（3）平衡阀通过背压控制下降速度，防止负载超速下滑；液控单向阀在停止供油时封闭油路，减少液压缸位置变化，实现可靠锁紧。 【解析】（1）先按 求负载压力，再计算平衡阀设定值，最后由 求上升速度。（2）下滑可能由平衡阀调节失效或锁紧阀内泄漏造成。（3）平衡阀控制运动过程，液控单向阀主要保持停止位置。 30.（10分）某液压冲压设备采用变量泵驱动单杆液压缸。液压缸无杆腔面积为 ，有杆腔面积为 ，液压泵实际输出流量为 。设备要求空载接近工件时快速运动，接触工件后切换为低速高压力工作。系统采用差动连接实现快速接近，并通过速度换接回路切换到普通进给状态。接触工件后，工作负载为 ，系统最高允许压力为 。（1）计算差动连接时液压缸的理论速度，并计算切换为普通进给后液压缸的理论速度。（2）计算液压缸普通进给时克服工作负载所需的理论压力，并判断在最高允许压力下该液压缸能否克服该负载。（3）说明速度换接回路的作用，并指出差动连接不能长期用于高负载工作的原因。 【答案】（1）差动连接的有效面积为：液压泵流量：差动连接速度： 普通进给速度： （2）普通进给时所需理论压力： 因为 ，所以液压缸能够克服该负载。（3）速度换接回路根据行程或工况改变油路连接方式，使液压缸由快速接近自动切换为低速高压进给。差动连接时有效工作面积较小，虽然速度较高，但输出推力较小，不适合长期承受高负载。 【解析】差动连接时有效面积为80−50=30 cm2，故速度为0.178 m/s；普通进给速度为0.0667 m/s。普通进给克服24 kN负载需压力3.0 MPa，小于6 MPa，能够克服负载。速度换接回路实现快速接近与低速高压进给的切换。差动连接有效面积小、推力小，不宜长期高负载工作。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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