山东省（春季高考）机电技术类 《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）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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电技术类理论知识，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电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》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）机电技术类 《机械基础》 项目十五：气压传动 任务四：气动元件 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. 气动系统中，用于控制气缸的启停的是哪个元件？（ ） A. 调节阀 B. 过滤器 C. 压力开关 D. 换向阀 【答案】D 【解析】换向阀用于控制气缸的启停及其运动方向。 2. 气压传动系统中，为了保证气缸运动的平稳性和准确性，通常采用（ ）控制气缸的运动速度。 A. 节流阀 B. 单向阀 C. 减压阀 D. 安全阀 【答案】A 【解析】节流阀通过调节通流面积来控制压缩空气的流量，从而调节气缸的运动速度，使气缸运动更加平稳、准确。故选A。 3. 以下气压传动相关表述错误的是（ ） A. 减压阀主要作用是降低压力并保持出口压力稳定 B. 气马达是气压传动中将压缩空气的压力能转换为机械能,并产生旋转或往复直线运动的气动执行元件 C. 空气压缩机选择的主要依据是气动系统的工作压力和流量 D. 在电子制造业中使用的无油螺杆压缩机，其压缩机中的轴承、齿轮等零部件并不是处于无油润滑状态 【答案】B 【解析】气马达是将压缩空气的压力能转换为机械能，并输出旋转运动的气动执行元件；往复直线运动由气缸实现。因此，B项中“产生旋转或往复直线运动”的表述错误。A项减压阀可降低并稳定出口压力；C项空气压缩机的选择主要依据工作压力和流量；D项无油螺杆压缩机的压缩腔通常无油，但轴承、齿轮等传动部件仍可采用润滑油润滑。故选B。 4. 储气罐提供的空气压力比每台装置所需要的压力（ ） A. 高 B. 低 C. 相等 D. 无关 【答案】A 【解析】为保证各用气装置能够获得所需的工作压力，并补偿管路中的压力损失，储气罐提供的空气压力通常应高于每台装置所需要的压力。故选A。 5. 下图所示气动送料装置，要实现推杆来回输送工件，通常选用的气体控制阀为( ) A. 方向控制阀 B. 压力控制阀 C. 流量控制阀 D. 速度控制阀 【答案】C 6. 常见的气动辅助元件包括：（ ） A. 液压泵 B. 液压管路 C. 滤芯 D. 油箱 【答案】C 【解析】滤芯是气动系统中的辅助元件，用于过滤气体中的杂质，保证系统的正常运行。 7. 双作用气缸与单作用气缸相比，特点是（ ） A. 结构简单 B. 耗气量大 C. 只能单向运动 D. 回程靠弹簧 【答案】B 【解析】双作用气缸靠压缩空气实现往复运动，结构较复杂、耗气量大，但输出力均匀；单作用气缸回程靠弹簧，结构简单、耗气量小。 8. 在气压传动中，如排出的空气中出现杂质和水分，表明______失效。（ ） A. 过滤器 B. 顺序阀 C. 减压阀 D. 溢流阀 【答案】A 【解析】过滤器的作用是滤除压缩空气中的杂质，并分离其中的水分。若排出的空气中出现杂质和水分，说明过滤器失效。故选A。 9. 气动三大件的安装顺序是（ ） A. 分水滤气器→减压阀→油雾器 B. 减压阀→分水滤气器→油雾器 C. 分水滤气器→油雾器→减压阀 D. 油雾器→减压阀→分水滤气器 【答案】A 【解析】需先过滤杂质水分（分水滤气器），再稳定压力（减压阀），最后添加润滑油（油雾器），顺序不可颠倒。 10. 根据气动平口钳示意图，下列表述错误的是（ ） A. 空气压缩机为气压系统的气源部分，将电动机的机械能转换成气体的压力能 B. 气缸用于实现直线运动或摆动，将气体的压力能转换为机械能 C. 换向阀用于控制和调节气压系统中气体的流动速度 D. 过滤器为气压系统辅助元件 【答案】C 11. 常见空气压缩机的使用压力一般为（ ） A. 1～10 MPa B. 10～100 MPa C. 0.7～1.25 MPa D. 0.7～1.0 MPa 【答案】C 【解析】气压传动系统中常用空气压缩机的供气压力一般为0.7～1.25 MPa，能够满足多数气动装置的工作需要。故选C。 12. 为了保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安装（ ） A. 分水滤气器 B. 减压阀 C. 油雾器 D. 溢流阀 【答案】A 【解析】分水滤气器用于除去压缩空气中的水分、油污和固体杂质，保证进入气缸和气马达的压缩空气质量，因此气缸和气马达前必须安装分水滤气器。故选A。 13. 气动控制元件中常用于控制气路开关的是：（ ） A. 滤芯 B. 气动阀 C. 油箱 D. 溢流阀 【答案】B 【解析】气动阀用于控制气路的开关，是气压传动系统中常见的气动控制元件之一。 14. 气动系统中，用于调节气体流量的阀是（ ） A. 减压阀 B. 换向阀 C. 溢流阀 D. 节流阀 【答案】D 【解析】节流阀通过改变阀口通流面积来调节气体流量，因此选D。减压阀用于调节和稳定压力；换向阀用于改变气流方向；溢流阀属于压力控制阀。 15. 如图所示的气压控制阀为（ ） A. 减压阀 B. 溢流阀 C. 顺序阀 D. 节流阀 【答案】B 16. 下列元件中，属于气动执行元件的是（ ） A. 空气压缩机 B. 气缸 C. 过滤器 D. 电磁阀 【答案】B 【解析】气缸将气压能转为机械能，是执行元件；A是动力元件，C是辅助元件，D是控制元件。 17. 气动系统中，用于储存压缩空气的元件是（ ） A. 空气压缩机 B. 气缸 C. 储气罐 D. 减压阀 【答案】C 【解析】储气罐可储存压缩空气，稳定气压并减少气流脉动。 18. 气压传动系统中常用的气动元件不包括以下哪种？（ ） A. 气缸 B. 气泵 C. 气动阀 D. 液压阀 【答案】D 【解析】气缸是气动执行元件，气泵用于提供压缩空气，气动阀用于控制气路，均为气压传动系统中的常用元件。液压阀用于液压传动系统，不属于常用气动元件，因此选D。 19. 气动元件中用于产生直线运动的是：（ ） A. 液压缸 B. 气动马达 C. 液压马达 D. 气缸 【答案】D 【解析】气缸是气动执行元件，用于产生直线运动，是气压传动系统中常见的元件之一。 20. 某气动夹具要求气缸回程时尽快排出缸内空气，应在气缸排气口附近安装（ ） A. 单向阀，使压缩空气只能单向流动 B. 快速排气阀，使气缸排气直接排向大气 C. 减压阀，使下游气路保持较低压力 D. 节流阀，使气路流量受到节流调节 【答案】B 【解析】快速排气阀可使气缸内的空气不经控制阀直接排向大气，从而提高气缸回程速度。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某双作用单活塞杆气缸的缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.60 MPa。若气缸内摩擦阻力按理论推力的10%计算，忽略其他损失。（1）计算气缸伸出时的实际推力。（2）计算气缸缩回时的实际拉力。 【答案】（1）活塞有效面积为 。理论推力为 。实际推力为 。（2）环形有效面积为 。理论拉力为 。实际拉力为 。 【解析】已知，，。摩擦阻力为理论力的10%，故实际力为理论力的。 （1）伸出时受压面积为活塞完整面积：。理论推力。实际推力。 （2）缩回时受压面积为环形面积： 。理论拉力。实际拉力。 22. 某自动送料装置采用双作用气缸，气缸缸径为40 mm，活塞杆直径为16 mm，行程为300 mm。气缸伸出速度为0.12 m/s，缩回速度为0.15 m/s，工作压力为0.50 MPa，每分钟完成20个往复循环。空气消耗量按标准状态折算，标准大气压取0.10 MPa，忽略管路容积。（1）计算气缸完成一次伸出和缩回所需的时间。（2）计算气缸完成一个往复循环时的压缩空气容积。（3）计算该装置每分钟的标准状态空气消耗量。 【答案】（1）伸出时间为 。缩回时间为 。（2）无杆腔容积为 。有杆腔容积为 。一个循环的压缩空气容积为 。（3）绝对压力比为 。每循环标准状态耗气量为 。每分钟标准状态耗气量为 。 【解析】已知，，。 （1）伸出时间为；缩回时间为。 （2）伸出时向无杆腔供气，无杆腔容积为。缩回时向有杆腔供气，有杆腔容积为 。一个往复循环的压缩空气容积为。 （3）工作压力为表压，绝对压力为，相对标准状态的压力比为。每循环标准状态耗气量为。每分钟完成20个循环，故每分钟标准状态空气消耗量为。 23. 某气动系统的储气罐容积为30 L，压力开关控制空压机在表压0.55 MPa时启动、表压0.80 MPa时停止。储气罐内空气温度变化忽略不计，标准大气压取0.10 MPa。空压机的标准状态排气量为120 L/min。（1）计算储气罐压力由0.80 MPa降至0.55 MPa时，可供系统使用的标准状态空气量。（2）在系统暂停用气的条件下，计算空压机将储气罐由0.55 MPa充至0.80 MPa所需的时间。（3）说明压力开关在该系统中的主要作用。 【答案】（1）可供使用的标准状态空气量为。（2）充气时间为 。换算为秒为 。（3）压力开关根据储气罐压力自动接通或切断空压机电路，使储气罐压力保持在设定范围内。 【解析】等温条件下，表压差等于绝对压力差，标准状态空气量为=(0.80−0.55)×30÷0.10=75 L。充气时间t=75÷120=0.625 min=37.5 s。压力开关在0.55 MPa时启动空压机、0.80 MPa时停止，使罐压保持在设定范围。 24. 某双作用气缸采用排气节流调速，活塞杆侧安装单向节流阀。气缸缸径为32 mm，活塞杆直径为12 mm，缩回行程为250 mm，要求缩回时间为1.8 s。气缸工作表压为0.40 MPa，标准大气压取0.10 MPa，忽略管路容积。（1）计算气缸缩回时活塞杆腔的容积。（2）计算单向节流阀在工作压力下应通过的空气流量。（3）计算折算到标准状态后的空气流量，并说明采用排气节流的作用。 【答案】（1）活塞杆腔有效面积为 。容积为 ，即0.173 L。（2）工作压力下流量为 。换算为每分钟流量为 。（3）绝对压力比为 。标准状态流量为 。排气节流通过限制排出空气的流量，使气缸缩回速度较稳定。 【解析】（1）缩回时，活塞杆腔内的压缩空气经单向节流阀排出，其容积按活塞环形有效面积计算： 。 。 （2）工作压力下，气缸在1.8 s内排出的空气体积为0.173 L，因此单向节流阀的流量为： 。 （3）气缸工作绝对压力为，标准状态绝对压力为，压力比为。标准状态流量为： 。 排气节流通过限制气缸排气流量形成适当背压，可减小负载变化对运动速度的影响，使缩回速度较稳定。 25. 某气动马达的几何排量为160 cm3/r，供气表压为0.60 MPa，实际供气量为180 L/min，容积效率为85%，机械效率为80%。忽略排气背压，取空气压力差等于供气表压。（1）计算气动马达的实际转速。（2）计算气动马达的理论输出转矩和实际输出转矩。（3）计算气动马达的实际输出功率。 【答案】（1）几何排量为 。实际转速为 。（2）理论转矩为 。实际转矩为 。（3）实际输出功率为。实际输出功率约为1.22 kW。 【解析】（1）几何排量为。实际供气量为180 L/min，容积效率为0.85，因此实际转速为： 。 （2）忽略排气背压时，马达工作压差为。理论输出转矩为： 。 实际输出转矩应计入机械效率： 。 （3）实际输出功率为： 。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某自动分拣装置采用双作用气缸推动工件，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.60 MPa，气缸机械效率为0.85。（1）分别计算气缸伸出和缩回时的实际输出力。（2）若工件在伸出、缩回方向的最大阻力均为900 N，判断两个行程能否满足工作要求。（3）为控制该双作用气缸实现伸出和缩回，应选用何种换向阀，并说明其图形符号反映的通路关系。 【答案】（1）活塞有效面积为 。伸出输出力为 。活塞杆面积为 。缩回有效面积为 。缩回输出力为 。（2）伸出输出力大于900 N，能够满足要求；缩回输出力小于900 N，不能满足要求。（3）应选用二位五通换向阀。其图形符号应有两个方框和五个气口，一种位置为进气口与一个工作口相通、另一个工作口排气，另一种位置通路相反。 【解析】伸出面积=π，输出力×0.85≈1001 N；缩回面积−π，≈841 N。故伸出满足900 N要求，缩回不满足。应选二位五通阀，两位置分别实现一工作口进气、另一工作口排气，通路相反。 27.（5分）某自动压装设备采用双作用单活塞杆气缸推动工件，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，减压阀输出压力稳定为0.60 MPa。压装时气缸伸出端需要克服1000 N的外载荷，暂不计摩擦损失。（1）计算气缸伸出时的理论输出力。（2）判断该气缸能否完成压装任务，并计算理论余量。（3）为实现气缸伸出和缩回的换向控制，应选用何种换向阀？说明其图形符号的主要识读特征。 【答案】（1）活塞有效面积为 。理论输出力为 。（2）气缸理论输出力大于1000 N，可以完成压装任务。理论余量为 。（3）应选用二位五通换向阀。其图形符号由两个方框表示两个工作位置，具有一个进气口、两个工作口和两个排气口。 【解析】（1）伸出时，压缩空气作用于活塞全截面积： 。 理论输出力为： 。 （2）理论输出力，在暂不计摩擦损失的条件下，气缸能够完成压装任务。理论余量为： 。 （3）双作用单活塞杆气缸的伸出和缩回需要分别向两个工作腔供气、排气，应选用二位五通换向阀。图形符号中两个方框表示两个工作位置，五个接口表示一个进气口、两个工作口和两个排气口；在两个位置中，进气口分别与不同工作口连通，另一工作口分别与排气口连通。 28.（5分）某气动送料机构采用双作用气缸往复输送零件。气缸缸径为40 mm，活塞杆直径为16 mm，行程为300 mm，工作压力为0.50 MPa，每分钟完成12个往复循环。按标准状态空气量计算，取大气压力为0.10 MPa，并预留20%的供气余量。（1）计算该气缸每分钟所需的标准状态空气量，并确定系统所需的最小供气量。（2）若空压机额定排气量为240 L/min，判断该空压机能否满足该机构的供气要求。（3）为使送料气缸运行平稳，应在气缸的哪个气路设置何种调速元件，并说明其工作原理。 【答案】（1）无杆腔面积为 。有杆腔有效面积为 。每个循环的压缩空气体积为 。每分钟标准状态空气量为 。最小供气量为 。（2）空压机额定排气量240 L/min大于59.95 L/min，能够满足供气要求。（3）应在气缸排气侧安装单向节流阀，采用排气节流调速。进气时压缩空气经单向阀自由通过，排气时空气经节流口排出，从而稳定控制气缸速度。 【解析】无杆腔和有杆腔面积分别为1.257×10-3、1.056×10-3 ，每循环耗气体积为6.939×10-4 。按压力比(0.50+0.10)/0.10=6折算，12次循环耗气49.96 L/min，预留20%后需59.95 L/min。240 L/min空压机满足要求。两腔排气侧装单向节流阀，采用排气节流以稳定速度。 29.（5分）某包装生产线的双作用气缸缸径为40 mm，活塞杆直径为16 mm，行程为200 mm，每分钟完成20个伸出和缩回循环。系统工作压力为0.60 MPa表压，压缩空气按标准状态折算，忽略管路泄漏。（1）计算该气缸每分钟在工作压力下消耗的压缩空气体积。（2）计算折算为标准状态后的每分钟耗气量。（3）若空压机实际供气量为70 L/min，判断其能否满足该气缸连续工作的供气要求，并说明调节气缸速度宜采用的气动元件及安装方式。 【答案】（1）活塞面积为 。活塞杆截面积为 ，缩回有效面积为 。每分钟耗气体积为 。（2）绝对压力比为 。标准状态耗气量为 。（3）空压机供气量70 L/min大于64.68 L/min，理论上能够满足连续工作要求。宜采用单向节流阀进行排气节流调速，使进气自由通过、排气受到节流控制。 【解析】伸出、缩回每循环充气体积为()L，其中 mm2、 mm2，故工作压力下耗气量Q=9.24 L/min。绝对压力比为(0.60+0.10)/0.10=7，标准状态耗气量 L/min。70 L/min大于64.68 L/min，理论上满足要求。调速宜用气缸排气侧单向节流阀，采用排气节流。 30.（10分）某气动压装设备中，气缸A先夹紧工件，气缸B再完成压装。气缸A为双作用气缸，缸径为40 mm，工作压力调定为0.50 MPa，机械效率为0.85。工件夹紧时要求气缸A的实际夹紧力不小于430 N。系统拟将压力顺序阀的开启压力设为0.42 MPa，并将其控制气路接至气缸A的无杆腔。（1）计算气缸A达到430 N夹紧力所需的最低工作压力。（2）判断压力顺序阀设定为0.42 MPa是否能保证气缸A夹紧后再使气缸B进行压装。（3）说明该系统应采用的主要气动元件及其图形符号所表示的动作关系。 【答案】（1）气缸A活塞面积为 。最低工作压力为 。因此，最低工作压力约为0.403 MPa。（2）压力顺序阀开启压力0.42 MPa大于最低工作压力0.403 MPa。气缸A无杆腔压力达到0.42 MPa时，其实际夹紧力已不小于430 N，顺序阀才可向气缸B回路供气，因此该设定能够保证气缸A达到规定夹紧力后再使气缸B进行压装。（3）气缸A和气缸B均可采用二位五通换向阀控制，压力顺序阀控制气缸B的进气回路。二位五通换向阀的图形符号表示两个工作位置、一个进气口、两个工作口和两个排气口；压力顺序阀的图形符号应表示常闭主通路及外部压力控制口，控制口接至气缸A无杆腔。当该腔压力达到设定值时，顺序阀开启，使气缸B前进。若要求气缸B回程后气缸A才解除夹紧，还应设置相应的换向控制和回程顺序控制回路。 【解析】气缸A面积A=π，达到430 N所需压力p=430/(A×0.85)≈0.403 MPa。顺序阀设定0.42 MPa并接A无杆腔，开启时夹紧力已达要求，可保证先夹紧后压装。A、B分别用二位五通阀换向，顺序阀常闭主通路受A腔压力控制，达到设定值后向B回路供气。 31.（10分）某自动分拣装置的推料气缸采用双作用单活塞杆结构，缸径为63 mm，活塞杆直径为20 mm。减压阀调定压力为0.50 MPa，气缸机械效率为85%。推料时伸出端阻力为1100 N，缩回端阻力为1200 N。（1）分别计算气缸伸出和缩回时的实际输出力。（2）判断该气缸在现有压力下能否完成一个完整的伸出、缩回循环。（3）若缩回动作不能可靠完成，计算保证缩回端实际输出力不低于1200 N时，减压阀理论上应调定的最低压力，并说明气源处理组件和换向阀图形符号识读时应关注的主要内容。 【答案】（1）活塞面积为 。伸出实际输出力为 。活塞杆面积为 ，缩回有效面积为 。缩回实际输出力为 。（2）伸出实际输出力1324.33 N大于1100 N，能够完成伸出；缩回实际输出力1191.31 N小于1200 N，不能可靠完成完整循环。（3）最低调定压力为 。实际调定时应留有余量，可调至0.55 MPa左右。气源处理组件应按过滤、减压、润滑的功能识读；二位五通换向阀符号应识别两个位置、五个接口及各位置的气路连接关系。 【解析】伸出面积为3.11725×10-3 ，输出力约1324.33 N；缩回环形面积为2.80309×10-3 ，输出力约1191.31 N。因此伸出满足1100 N，缩回低于1200 N，不能可靠完成循环。缩回所需最低压力p=1200/(×0.85)≈0.504 MPa，实际应留余量。气源处理组件关注过滤、减压、润滑功能，换向阀符号关注位置数、接口数及通路关系。 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）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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电技术类理论知识，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电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》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）机电技术类 《机械基础》 项目十五：气压传动 任务四：气动元件 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. 气动系统中，用于控制气缸的启停的是哪个元件？（ ） A. 调节阀 B. 过滤器 C. 压力开关 D. 换向阀 2. 气压传动系统中，为了保证气缸运动的平稳性和准确性，通常采用（ ）控制气缸的运动速度。 A. 节流阀 B. 单向阀 C. 减压阀 D. 安全阀 3. 以下气压传动相关表述错误的是（ ） A. 减压阀主要作用是降低压力并保持出口压力稳定 B. 气马达是气压传动中将压缩空气的压力能转换为机械能,并产生旋转或往复直线运动的气动执行元件 C. 空气压缩机选择的主要依据是气动系统的工作压力和流量 D. 在电子制造业中使用的无油螺杆压缩机，其压缩机中的轴承、齿轮等零部件并不是处于无油润滑状态 4. 储气罐提供的空气压力比每台装置所需要的压力（ ） A. 高 B. 低 C. 相等 D. 无关 5. 下图所示气动送料装置，要实现推杆来回输送工件，通常选用的气体控制阀为( ) A. 方向控制阀 B. 压力控制阀 C. 流量控制阀 D. 速度控制阀 6. 常见的气动辅助元件包括：（ ） A. 液压泵 B. 液压管路 C. 滤芯 D. 油箱 7. 双作用气缸与单作用气缸相比，特点是（ ） A. 结构简单 B. 耗气量大 C. 只能单向运动 D. 回程靠弹簧 8. 在气压传动中，如排出的空气中出现杂质和水分，表明______失效。（ ） A. 过滤器 B. 顺序阀 C. 减压阀 D. 溢流阀 9. 气动三大件的安装顺序是（ ） A. 分水滤气器→减压阀→油雾器 B. 减压阀→分水滤气器→油雾器 C. 分水滤气器→油雾器→减压阀 D. 油雾器→减压阀→分水滤气器 10. 根据气动平口钳示意图，下列表述错误的是（ ） A. 空气压缩机为气压系统的气源部分，将电动机的机械能转换成气体的压力能 B. 气缸用于实现直线运动或摆动，将气体的压力能转换为机械能 C. 换向阀用于控制和调节气压系统中气体的流动速度 D. 过滤器为气压系统辅助元件 11. 常见空气压缩机的使用压力一般为（ ） A. 1～10 MPa B. 10～100 MPa C. 0.7～1.25 MPa D. 0.7～1.0 MPa 12. 为了保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安装（ ） A. 分水滤气器 B. 减压阀 C. 油雾器 D. 溢流阀 13. 气动控制元件中常用于控制气路开关的是：（ ） A. 滤芯 B. 气动阀 C. 油箱 D. 溢流阀 14. 气动系统中，用于调节气体流量的阀是（ ） A. 减压阀 B. 换向阀 C. 溢流阀 D. 节流阀 15. 如图所示的气压控制阀为（ ） A. 减压阀 B. 溢流阀 C. 顺序阀 D. 节流阀 16. 下列元件中，属于气动执行元件的是（ ） A. 空气压缩机 B. 气缸 C. 过滤器 D. 电磁阀 17. 气动系统中，用于储存压缩空气的元件是（ ） A. 空气压缩机 B. 气缸 C. 储气罐 D. 减压阀 18. 气压传动系统中常用的气动元件不包括以下哪种？（ ） A. 气缸 B. 气泵 C. 气动阀 D. 液压阀 19. 气动元件中用于产生直线运动的是：（ ） A. 液压缸 B. 气动马达 C. 液压马达 D. 气缸 20. 某气动夹具要求气缸回程时尽快排出缸内空气，应在气缸排气口附近安装（ ） A. 单向阀，使压缩空气只能单向流动 B. 快速排气阀，使气缸排气直接排向大气 C. 减压阀，使下游气路保持较低压力 D. 节流阀，使气路流量受到节流调节 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某双作用单活塞杆气缸的缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.60 MPa。若气缸内摩擦阻力按理论推力的10%计算，忽略其他损失。（1）计算气缸伸出时的实际推力。（2）计算气缸缩回时的实际拉力。 22. 某自动送料装置采用双作用气缸，气缸缸径为40 mm，活塞杆直径为16 mm，行程为300 mm。气缸伸出速度为0.12 m/s，缩回速度为0.15 m/s，工作压力为0.50 MPa，每分钟完成20个往复循环。空气消耗量按标准状态折算，标准大气压取0.10 MPa，忽略管路容积。（1）计算气缸完成一次伸出和缩回所需的时间。（2）计算气缸完成一个往复循环时的压缩空气容积。（3）计算该装置每分钟的标准状态空气消耗量。 23. 某气动系统的储气罐容积为30 L，压力开关控制空压机在表压0.55 MPa时启动、表压0.80 MPa时停止。储气罐内空气温度变化忽略不计，标准大气压取0.10 MPa。空压机的标准状态排气量为120 L/min。（1）计算储气罐压力由0.80 MPa降至0.55 MPa时，可供系统使用的标准状态空气量。（2）在系统暂停用气的条件下，计算空压机将储气罐由0.55 MPa充至0.80 MPa所需的时间。（3）说明压力开关在该系统中的主要作用。 24. 某双作用气缸采用排气节流调速，活塞杆侧安装单向节流阀。气缸缸径为32 mm，活塞杆直径为12 mm，缩回行程为250 mm，要求缩回时间为1.8 s。气缸工作表压为0.40 MPa，标准大气压取0.10 MPa，忽略管路容积。（1）计算气缸缩回时活塞杆腔的容积。（2）计算单向节流阀在工作压力下应通过的空气流量。（3）计算折算到标准状态后的空气流量，并说明采用排气节流的作用。 25. 某气动马达的几何排量为160 cm3/r，供气表压为0.60 MPa，实际供气量为180 L/min，容积效率为85%，机械效率为80%。忽略排气背压，取空气压力差等于供气表压。（1）计算气动马达的实际转速。（2）计算气动马达的理论输出转矩和实际输出转矩。（3）计算气动马达的实际输出功率。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某自动分拣装置采用双作用气缸推动工件，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.60 MPa，气缸机械效率为0.85。（1）分别计算气缸伸出和缩回时的实际输出力。（2）若工件在伸出、缩回方向的最大阻力均为900 N，判断两个行程能否满足工作要求。（3）为控制该双作用气缸实现伸出和缩回，应选用何种换向阀，并说明其图形符号反映的通路关系。 27.（5分）某自动压装设备采用双作用单活塞杆气缸推动工件，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，减压阀输出压力稳定为0.60 MPa。压装时气缸伸出端需要克服1000 N的外载荷，暂不计摩擦损失。（1）计算气缸伸出时的理论输出力。（2）判断该气缸能否完成压装任务，并计算理论余量。（3）为实现气缸伸出和缩回的换向控制，应选用何种换向阀？说明其图形符号的主要识读特征。 28.（5分）某气动送料机构采用双作用气缸往复输送零件。气缸缸径为40 mm，活塞杆直径为16 mm，行程为300 mm，工作压力为0.50 MPa，每分钟完成12个往复循环。按标准状态空气量计算，取大气压力为0.10 MPa，并预留20%的供气余量。（1）计算该气缸每分钟所需的标准状态空气量，并确定系统所需的最小供气量。（2）若空压机额定排气量为240 L/min，判断该空压机能否满足该机构的供气要求。（3）为使送料气缸运行平稳，应在气缸的哪个气路设置何种调速元件，并说明其工作原理。 29.（5分）某包装生产线的双作用气缸缸径为40 mm，活塞杆直径为16 mm，行程为200 mm，每分钟完成20个伸出和缩回循环。系统工作压力为0.60 MPa表压，压缩空气按标准状态折算，忽略管路泄漏。（1）计算该气缸每分钟在工作压力下消耗的压缩空气体积。（2）计算折算为标准状态后的每分钟耗气量。（3）若空压机实际供气量为70 L/min，判断其能否满足该气缸连续工作的供气要求，并说明调节气缸速度宜采用的气动元件及安装方式。 30.（10分）某气动压装设备中，气缸A先夹紧工件，气缸B再完成压装。气缸A为双作用气缸，缸径为40 mm，工作压力调定为0.50 MPa，机械效率为0.85。工件夹紧时要求气缸A的实际夹紧力不小于430 N。系统拟将压力顺序阀的开启压力设为0.42 MPa，并将其控制气路接至气缸A的无杆腔。（1）计算气缸A达到430 N夹紧力所需的最低工作压力。（2）判断压力顺序阀设定为0.42 MPa是否能保证气缸A夹紧后再使气缸B进行压装。（3）说明该系统应采用的主要气动元件及其图形符号所表示的动作关系。 31.（10分）某自动分拣装置的推料气缸采用双作用单活塞杆结构，缸径为63 mm，活塞杆直径为20 mm。减压阀调定压力为0.50 MPa，气缸机械效率为85%。推料时伸出端阻力为1100 N，缩回端阻力为1200 N。（1）分别计算气缸伸出和缩回时的实际输出力。（2）判断该气缸在现有压力下能否完成一个完整的伸出、缩回循环。（3）若缩回动作不能可靠完成，计算保证缩回端实际输出力不低于1200 N时，减压阀理论上应调定的最低压力，并说明气源处理组件和换向阀图形符号识读时应关注的主要内容。 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 $