山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》项目七任务一 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《液压与气压传动》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》《机械基础》《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 《液压与气压传动》 项目七：典型液压传动系统 任务一：液压机械手液压系统 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. 下列不属于JS-1型液压机械手典型动作的是（ ） A. 手臂回转 B. 手腕俯仰 C. 手指松紧 D. 主轴旋转 【答案】D 【解析】主轴旋转是机床等设备的动作，不属于JS-1型液压机械手的典型动作。液压机械手的典型动作包括手臂伸缩、回转、手腕俯仰、手指夹紧或松开等，故选D。 2. JS-1型液压机械手的动力来源是（ ） A. 气压能 B. 液压能 C. 风能 D. 化学能 【答案】B 【解析】JS-1型是液压驱动的机械手，其动作由液压系统提供动力，将液压能转化为机械能，故B正确。 3. 液压机械手的手爪夹持薄壁工件时，为避免夹紧力过大造成工件变形，应在夹持支路中设置（ ） A. 调节支路流量的节流阀 B. 限制支路压力的减压阀 C. 改变油液方向的换向阀 D. 防止油液倒流的单向阀 【答案】B 【解析】减压阀能够将夹持支路的压力调节并稳定在低于主回路的数值，从而限制夹紧力，避免薄壁工件受压变形。 4. 机械手的“手指”实现夹紧或松开动作，主要依靠（ ） A. 液压泵 B. 压力表 C. 油箱 D. 手指液压缸 【答案】D 【解析】手指液压缸接收压力油后，通过活塞运动驱动手指闭合实现夹紧，或驱动手指张开实现松开，是实现抓取动作的执行元件，故选D。 5. JS-1型液压机械手手臂回转时，油液进入（ ） A. 回转液压缸 B. 伸缩液压缸 C. 手指液压缸 D. 无杆腔 【答案】A 【解析】回转液压缸专门控制手臂绕轴线旋转，油液进入该缸后，推动其内部结构实现回转动作，故A正确。 6. 液压机械手最主要的作用是（ ） A. 只能搬运重物 B. 替代人工完成自动化作业 C. 进行精密计算 D. 产生电力 【答案】B 【解析】液压机械手通过液压系统驱动，可替代人工完成抓取、搬运、装配等自动化作业，提高生产效率和安全性，故B正确。 7. 液压机械手中，实现手臂伸缩动作的元件是（ ） A. 伸缩液压缸 B. 回转液压缸 C. 手指液压缸 D. 俯仰液压缸 【答案】A 【解析】伸缩液压缸通过活塞杆的伸出和缩回，直接带动机械手手臂实现伸长或缩短，因此实现手臂伸缩动作的元件是伸缩液压缸，故选A。 8. 液压机械手中，液压缸的作用是（ ） A. 将机械能转化为液压能 B. 将液压能转化为机械能 C. 将压力能转化为热能 D. 将电能转化为机械能 【答案】B 【解析】液压缸是液压系统的执行元件。压力油进入液压缸后，油液的液压能推动活塞或活塞杆产生直线运动，实现液压能向机械能的转换，故选B。 9. 液压机械手的液压缸需要实现伸出、停止和缩回动作，通常采用的控制元件是（ ） A. 利用溢流作用限制系统压力 B. 利用换向作用改变油液流向 C. 利用节流作用调节执行速度 D. 利用过滤作用清除油液杂质 【答案】B 【解析】换向阀通过改变压力油进入液压缸两腔的通路，实现液压缸伸出、停止和缩回。 10. 溢流阀在液压回路中的主要作用是（ ） A. 限制系统最高工作压力 B. 调节执行元件运动方向 C. 稳定执行元件运动速度 D. 储存系统多余液压能 【答案】A 【解析】溢流阀并联于系统中，压力达到调定值时开启，使油液回流油箱，从而限制系统最高工作压力，保护液压元件，故选A。 11. 液压机械手的夹持液压缸有效工作面积为 ，进入液压缸的流量为 ，则活塞的运动速度约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】活塞速度为 。流量 ，有效工作面积 ，故 。因此选项单位应为 m/s，与 对应的选项为C。 12. 机械手手爪需要实现张开、闭合和停止动作，主要依靠（ ） A. 控制系统油液的清洁程度 B. 控制系统油液的工作温度 C. 控制执行机构的运动方向 D. 控制执行机构的运动速度 【答案】C 【解析】换向阀通过改变油液流动方向，控制液压缸伸出、缩回或停止。 13. 液压机械手提升工件后，换向阀回到中位，液压泵已卸荷。检查发现外部无漏油，但液压缸两腔压力逐渐接近，机械臂缓慢下滑。最可能的故障原因是（ ） A. 液压缸活塞密封磨损导致内泄 B. 溢流阀调定压力偏低导致卸荷 C. 换向阀阀芯卡滞导致换向失效 D. 液压泵吸油不足导致产生气蚀 【答案】A 【解析】两腔压力逐渐接近且无外漏，说明高压腔油液经活塞密封泄入另一腔，导致液压缸保压失效。 14. 调节液压机械手手臂伸出速度时，通常应调节（ ） A. 油液的最高工作压力 B. 油液的流动方向 C. 油液的清洁程度 D. 油液的通过流量 【答案】D 【解析】液压缸运动速度与进入液压缸的流量有关，调节流量可改变运动速度。 15. 在油缸有效面积不变的条件下，机械手夹紧工件的夹紧力主要取决于（ ） A. 活塞杆的伸出长度 B. 油缸两腔的压力差 C. 油箱内的储油容积 D. 电动机的旋转方向 【答案】B 【解析】液压缸夹紧力由两腔压力及受压面积决定。在有效面积不变时，夹紧力主要取决于两腔压力差，故选B。 16. 某液压机械手运行一段时间后，回油滤油器压差报警，应优先采取的措施是（ ） A. 更换堵塞滤芯恢复回油 B. 调高溢流阀设定压力 C. 增大油缸活塞有效面积 D. 加长油泵吸油管路 【答案】A 【解析】滤芯堵塞会增大回油阻力，应及时清洗或更换滤芯，保证油液回油通畅。 17. 机械手要求先夹紧工件、后提升手臂，应在提升油缸支路中设置（ ） A. 采用节流阀控制提升支路 B. 采用减压阀控制提升支路 C. 采用顺序阀控制提升支路 D. 采用单向阀控制提升支路 【答案】C 【解析】顺序阀能在夹紧支路压力达到设定值后，接通提升油缸支路，实现动作顺序控制。 18. 机械手在短时间内需要较大流量，且要求压力不明显下降时，蓄能器的主要作用是（ ） A. 吸收油液中的固体杂质 B. 冷却油液产生的工作热量 C. 改变执行机构运动方向 D. 补充短时所需的油液 【答案】D 【解析】蓄能器可储存压力能，在系统短时需要较大流量时向回路补充油液。 19. 某机械手伸缩油缸活塞直径为40 mm，进入无杆腔的流量为12 L/min，忽略泄漏时，活塞伸出速度约为（ ） A. 0.08 m/s B. 0.16 m/s C. 0.24 m/s D. 0.32 m/s 【答案】B 【解析】根据流量与活塞有效面积的关系计算伸出速度。，，故。 20. 某机械手发出手臂伸出指令后，油泵出口压力达到额定值，溢流阀未持续溢流，电磁换向阀线圈已通电，伸出腔压力接近零，外部管路无泄漏。最可能的故障是（ ） A. 油缸活塞密封严重内泄 B. 伸出腔外部管路破裂 C. 溢流阀设定压力过低 D. 换向阀阀芯卡滞在中位 【答案】D 【解析】线圈通电不代表阀芯已换向。外部无泄漏且伸出腔压力接近零，表明油液未进入该腔，最可能是阀芯卡滞在中位，故选D。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某液压机械手的伸缩臂由单活塞杆液压缸驱动，液压缸无杆腔直径为40 mm，液压泵向无杆腔供油流量为8 L/min，伸缩行程为350 mm。忽略泄漏，求：（1）活塞杆伸出速度。（2）完成一次伸出行程所需时间。 【答案】（1）无杆腔有效面积为 。活塞杆伸出速度为 。（2）伸出时间为 。 【解析】无杆腔直径为 ，无杆腔有效面积为：。供油流量为 。活塞杆伸出速度为：。伸缩行程为 ，完成一次伸出行程所需时间为：。因此，活塞杆伸出速度为 ，完成一次伸出行程所需时间为 。 22. 某液压机械手的夹紧液压缸缸径为50 mm，活塞杆直径为28 mm，系统工作压力为5 MPa，液压缸机械效率为0.90。求：（1）液压缸伸出时的实际输出力。（2）液压缸缩回时的实际输出力。（3）若夹爪缩回时需克服5.8 kN阻力，判断该液压缸能否完成缩回动作。 【答案】（1）无杆腔面积为 。伸出输出力为 。（2）有杆腔有效面积为 。缩回输出力为 。（3）液压缸缩回输出力为6.06 kN，大于5.8 kN阻力，因此能够完成缩回动作。 【解析】无杆腔面积A1=1.963×10^-3 ，伸出力F1=5×106A1×0.90=8.84 kN；有杆腔面积A2=1.348×10^-3 ，缩回力F2=6.06 kN。因6.06>5.8 kN，能够完成缩回。 23. 某液压机械手的回转机构采用液压马达驱动。液压马达排量为32 mL/r，输入流量为18 L/min，容积效率为0.92，机械效率为0.85，马达进出口压差为8 MPa。求：（1）液压马达的实际转速。（2）液压马达的实际输出转矩。 【答案】（1）液压马达实际转速为 。（2）液压马达理论转矩为 。实际输出转矩为 。 【解析】（1）液压马达排量为Vg=32 mL/r=0.032 L/r。液压马达的实际转速受容积效率影响，n=Qηv/Vg=18×0.92/0.032=517.5 r/min。 （2）液压马达理论转矩为Tt=ΔpVg/(2π)=8×106×32×10^-6/(2π)=40.74 N·m。考虑机械效率后，实际输出转矩为T=Ttηm=40.74×0.85=34.63 N·m。 24. 某液压机械手需要同时完成大臂举升、小臂伸出和手腕回转动作。大臂液压缸缸径为45 mm，伸出速度为0.07 m/s；小臂液压缸缸径为25 mm，伸出速度为0.10 m/s；手腕液压马达所需流量为15 L/min。液压泵流量储备系数取1.10，泵转速为1450 r/min，泵容积效率为0.93，系统最高工作压力为6.5 MPa，泵总效率为0.82。求：（1）系统同时动作时所需的理论总流量。（2）液压泵应提供的实际流量及最小排量。（3）液压泵所需驱动功率，并选择合适的电动机额定功率。 【答案】（1）大臂液压缸所需流量为 。小臂液压缸所需流量为 。理论总流量为 。（2）液压泵实际流量为 。液压泵最小排量为 。（3）液压泵驱动功率为 。应选用额定功率不低于4 kW的电动机。 【解析】大、小臂流量分别为Q1=6.68、Q2=2.95 L/min，故理论总流量Qt=24.63 L/min。泵流量Qp=1.10Qt=27.09 L/min，最小排量Vp=Qp/(1450×0.93)=20.09 mL/r。驱动功率P=6.5×27.09/(60×0.82)=3.58 kW，选不低于4 kW电动机。 25. 某液压机械手的大臂绕铰点上升，末端工件重力为3.2 kN，工件重心至铰点距离为0.55 m；大臂自重为1.1 kN，重心至铰点距离为0.25 m。举升液压缸对铰点的有效力臂为0.16 m，液压缸缸径为60 mm，机械效率为0.90。要求液压缸以0.05 m/s速度伸出。液压泵转速为1450 r/min，容积效率为0.90，总效率为0.80。求：（1）举升液压缸需要克服的总阻力矩和所需输出力。（2）液压缸所需最低工作压力及供油流量。（3）液压泵的最小排量和驱动功率，并选择合适的电动机额定功率。 【答案】（1）总阻力矩为 。液压缸所需输出力为 。（2）液压缸有效面积为 。最低工作压力为 。供油流量为 。（3）液压泵最小排量为 。液压泵驱动功率为 。应选用额定功率不低于1.1 kW的电动机。 【解析】总阻力矩M=3200×0.55+1100×0.25=2035 N·m，缸力F=M/0.16=12.72 kN。面积A=2.827×10^-3 ，最低压力p=F/(A×0.90)=5.00 MPa，流量Q=Av=8.48 L/min。Vp=Q/(1450×0.90)=6.50 mL/r，驱动功率0.88 kW，选1.1 kW电动机。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压机械手采用单活塞杆液压缸驱动大臂上升。已知液压缸无杆腔直径为50 mm，大臂及工件对活塞杆的等效阻力为12 kN，液压缸机械效率为0.85。液压泵向无杆腔供油的流量为12 L/min，液压缸有效行程为600 mm，系统溢流阀调定压力为8.0 MPa。（1）计算液压缸无杆腔有效面积、推动负载所需的液压缸工作压力，以及大臂完成一次全行程上升所需时间。（2）不考虑冲击载荷时，判断该溢流阀调定压力能否满足大臂上升要求。（3）若机械手上升过程中出现动作缓慢且压力表读数明显偏低的现象，写出两项应重点检查的内容。 【答案】（1）液压缸无杆腔有效面积为：。为克服12 kN等效阻力，所需理论液压力为：。液压缸所需工作压力为：。液压泵流量为：。活塞上升速度为：。完成600 mm行程所需时间为：。 （2）能满足要求。液压缸所需工作压力为7.19 MPa，低于8.0 MPa的溢流阀调定压力。 （3）检查液压泵的供油流量是否不足，以及吸油管路、吸油滤网是否堵塞或漏气；检查溢流阀是否卡滞、内泄漏或调定压力过低。 【解析】无杆腔面积A=1.963×10^-3 ，所需压力p=12000/(A×0.85)=7.19 MPa。活塞速度v=Q/A=0.102 m/s，全行程时间t=0.6/v=5.88 s。因7.19<8.0 MPa，调定压力满足要求。动作缓慢且压力偏低时，应检查泵流量、吸油管路及滤网，并检查溢流阀内泄漏或调压异常。 27.（5分）某液压机械手利用液压缸驱动夹持臂升降。液压缸无杆腔直径为50 mm，系统溢流阀调定压力为7.5 MPa，液压缸机械效率为0.90。夹持工件及夹持臂运动时的总阻力为12.5 kN。（1）计算液压缸在无杆腔进油时能够输出的实际推力。（2）判断该液压缸能否满足升降要求。（3）若机械手提升较重工件时动作缓慢，应从液压系统角度提出两项检查或改进措施。 【答案】（1）液压缸活塞面积为：液压缸实际推力为：即液压缸实际推力约为。（2）液压缸实际推力为13.25 kN，大于总阻力12.5 kN，能够满足升降要求，但推力余量较小。（3）检查液压泵输出流量和系统压力是否达到规定值；检查液压缸、控制阀及管路是否存在内泄漏；必要时可增大液压缸缸径或提高系统工作压力。 【解析】无杆腔面积A=1962.5 mm2，实际推力F=7.5×1962.5×0.90=13.25 kN。因推力大于12.5 kN阻力，能够满足升降，但余量仅0.75 kN。动作缓慢时，应检查泵流量、系统压力及各处内泄漏，必要时增大缸径或提高允许工作压力。 28.（10分）观察下列图片，写出液体千斤顶各个零部件的名称及其动作回路分析。 【答案】零部件名称：1-手柄，2-小液压缸，3-小活塞，4、7-单向阀，5、6、10-管道，8-大活塞，9-大液压缸，11-放油阀，12-油箱及液压油。液体千斤顶动作回路分析：当手柄1向上抬起时，带动小活塞3向上运动。因为两缸体形成的连通空间为封闭空间，小活塞3向上运动时，活塞下腔密封容积增大，形成局部真空，单向阀4打开，单向阀7闭合，在大气压力的作用下，油液从油箱12 中吸入小液压缸。当手柄压下时，其下腔密封容积减小，油压升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，小液压缸中的油液被压人大液压缸中，压人大液压缸的油液将大活塞8顶起，并顶起重物。这样反复多次，即可把重物举起到一定的高度。若打开放油阀11，则大液压缸的油液会经放油阀11流回油箱，重物就向下移动。 29.（5分）某液压机械手的腕部采用液压马达驱动旋转，液压马达排量为32 mL/r，马达容积效率为0.92。液压泵向马达提供的实际流量为10 L/min，液压马达经传动比为20的减速器带动腕部回转。现需使腕部从初始位置回转。（1）计算液压马达的实际转速、腕部输出转速，以及完成回转所需的时间。（2）若工艺要求腕部必须在0.80 s内完成回转，判断现有系统是否满足要求。（3）在保证腕部输出转矩基本不降低的条件下，提出一项缩短回转时间的改进措施，并说明理由。 【答案】（1）液压泵流量为：。液压马达实际转速为：。腕部输出转速为：。腕部回转为：。回转时间为：。（2）不满足要求。实际回转时间为1.04 s，大于规定的0.80 s。（3）可适当提高液压泵供油流量，并通过溢流阀和比例阀限制系统压力及加减速过程。供油流量增大后，液压马达转速提高，腕部回转时间缩短。 【解析】马达转速nm=10000×0.92/32=287.5 r/min，腕部转速nw=287.5/20=14.38 r/min，回转时间t=0.25×60/14.38=1.04 s。因1.04>0.80 s，现有系统不满足要求。可提高供油流量以提高转速，同时保持工作压差基本不变，避免输出转矩明显降低。 30.（5分）某液压机械手的伸缩臂由单活塞杆液压缸驱动。液压缸无杆腔直径为63 mm，伸出行程为500 mm，要求伸缩臂在5 s内完成伸出动作。液压泵额定输出流量为16 L/min，忽略管路泄漏和液压缸内泄漏。（1）计算液压缸完成一次伸出动作所需油液体积及所需最小流量。（2）判断现有液压泵能否满足伸出时间要求，并计算实际完成伸出动作所需时间。（3）若仍要求在5 s内完成动作，应提出合理的流量配置方案。 【答案】（1）液压缸无杆腔有效面积为：。液压缸完成一次伸出动作所需油液体积为：。在5 s内完成伸出动作所需最小流量为：。 （2）液压泵额定流量16 L/min，小于所需流量18.70 L/min，不能满足要求。实际动作时间为：。 （3）液压泵额定输出流量应不低于18.70 L/min。考虑流量余量，可选用额定流量约为20.6 L/min的液压泵；也可在现有泵基础上配置补油泵，使伸出时的合计供油流量不低于18.70 L/min。 【解析】无杆腔面积A=3116 mm2，油液体积V=AL=1.558 L，5 s所需最小流量Q=18.70 L/min。现有泵流量16 L/min，不能满足要求，实际时间t=1.558×60/16=5.84 s。应选用流量不低于18.70 L/min的泵，或增设补油泵使合计流量达到要求。 31.（10分）某液压机械手在搬运作业时，液压缸工作压力需保持在10.0 MPa，系统工作流量为16 L/min。液压油经过控制阀和管路时的压力损失分别为0.7 MPa和0.8 MPa，液压泵总效率为0.80。系统液压元件额定压力为14 MPa，现将溢流阀调定压力设置为12.5 MPa。（1）计算液压泵出口所需压力、液压泵输出的液压功率，以及驱动液压泵的电动机最小输入功率。（2）判断溢流阀调定压力是否合理，并说明依据。（3）机械手连续工作后出现油温升高、末端动作变慢的现象，说明两项可能原因及相应处理措施。 【答案】（1）液压泵出口所需压力为：。液压泵流量为： 。液压泵输出液压功率为：。电动机最小输入功率为：。（2）调定压力合理。12.5 MPa高于液压泵所需出口压力11.5 MPa，且低于液压元件额定压力14 MPa。（3）可能是溢流阀内泄漏或长期溢流，应检修溢流阀并重新调定压力；可能是过滤器堵塞或管路阻力过大，应清洗、更换滤芯并检查管路。 【解析】泵出口压力pp=10.0+0.7+0.8=11.5 MPa，液压功率Ph=ppQ=3.07 kW，电动机最小输入功率Pm=3.07/0.80=3.83 kW。12.5 MPa高于所需压力且低于元件额定压力14 MPa，设定合理。油温升高、动作变慢可能由溢流阀内泄漏或过滤器堵塞引起，应检修阀件、清洗或更换滤芯并疏通管路。 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《液压与气压传动》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》《机械基础》《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 《液压与气压传动》 项目七：典型液压传动系统 任务一：液压机械手液压系统 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. 下列不属于JS-1型液压机械手典型动作的是（ ） A. 手臂回转 B. 手腕俯仰 C. 手指松紧 D. 主轴旋转 2. JS-1型液压机械手的动力来源是（ ） A. 气压能 B. 液压能 C. 风能 D. 化学能 3. 液压机械手的手爪夹持薄壁工件时，为避免夹紧力过大造成工件变形，应在夹持支路中设置（ ） A. 调节支路流量的节流阀 B. 限制支路压力的减压阀 C. 改变油液方向的换向阀 D. 防止油液倒流的单向阀 4. 机械手的“手指”实现夹紧或松开动作，主要依靠（ ） A. 液压泵 B. 压力表 C. 油箱 D. 手指液压缸 5. JS-1型液压机械手手臂回转时，油液进入（ ） A. 回转液压缸 B. 伸缩液压缸 C. 手指液压缸 D. 无杆腔 6. 液压机械手最主要的作用是（ ） A. 只能搬运重物 B. 替代人工完成自动化作业 C. 进行精密计算 D. 产生电力 7. 液压机械手中，实现手臂伸缩动作的元件是（ ） A. 伸缩液压缸 B. 回转液压缸 C. 手指液压缸 D. 俯仰液压缸 8. 液压机械手中，液压缸的作用是（ ） A. 将机械能转化为液压能 B. 将液压能转化为机械能 C. 将压力能转化为热能 D. 将电能转化为机械能 9. 液压机械手的液压缸需要实现伸出、停止和缩回动作，通常采用的控制元件是（ ） A. 利用溢流作用限制系统压力 B. 利用换向作用改变油液流向 C. 利用节流作用调节执行速度 D. 利用过滤作用清除油液杂质 10. 溢流阀在液压回路中的主要作用是（ ） A. 限制系统最高工作压力 B. 调节执行元件运动方向 C. 稳定执行元件运动速度 D. 储存系统多余液压能 11. 液压机械手的夹持液压缸有效工作面积为 ，进入液压缸的流量为 ，则活塞的运动速度约为（ ） A. B. C. D. 12. 机械手手爪需要实现张开、闭合和停止动作，主要依靠（ ） A. 控制系统油液的清洁程度 B. 控制系统油液的工作温度 C. 控制执行机构的运动方向 D. 控制执行机构的运动速度 13. 液压机械手提升工件后，换向阀回到中位，液压泵已卸荷。检查发现外部无漏油，但液压缸两腔压力逐渐接近，机械臂缓慢下滑。最可能的故障原因是（ ） A. 液压缸活塞密封磨损导致内泄 B. 溢流阀调定压力偏低导致卸荷 C. 换向阀阀芯卡滞导致换向失效 D. 液压泵吸油不足导致产生气蚀 14. 调节液压机械手手臂伸出速度时，通常应调节（ ） A. 油液的最高工作压力 B. 油液的流动方向 C. 油液的清洁程度 D. 油液的通过流量 15. 在油缸有效面积不变的条件下，机械手夹紧工件的夹紧力主要取决于（ ） A. 活塞杆的伸出长度 B. 油缸两腔的压力差 C. 油箱内的储油容积 D. 电动机的旋转方向 16. 某液压机械手运行一段时间后，回油滤油器压差报警，应优先采取的措施是（ ） A. 更换堵塞滤芯恢复回油 B. 调高溢流阀设定压力 C. 增大油缸活塞有效面积 D. 加长油泵吸油管路 17. 机械手要求先夹紧工件、后提升手臂，应在提升油缸支路中设置（ ） A. 采用节流阀控制提升支路 B. 采用减压阀控制提升支路 C. 采用顺序阀控制提升支路 D. 采用单向阀控制提升支路 18. 机械手在短时间内需要较大流量，且要求压力不明显下降时，蓄能器的主要作用是（ ） A. 吸收油液中的固体杂质 B. 冷却油液产生的工作热量 C. 改变执行机构运动方向 D. 补充短时所需的油液 19. 某机械手伸缩油缸活塞直径为40 mm，进入无杆腔的流量为12 L/min，忽略泄漏时，活塞伸出速度约为（ ） A. 0.08 m/s B. 0.16 m/s C. 0.24 m/s D. 0.32 m/s 20. 某机械手发出手臂伸出指令后，油泵出口压力达到额定值，溢流阀未持续溢流，电磁换向阀线圈已通电，伸出腔压力接近零，外部管路无泄漏。最可能的故障是（ ） A. 油缸活塞密封严重内泄 B. 伸出腔外部管路破裂 C. 溢流阀设定压力过低 D. 换向阀阀芯卡滞在中位 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某液压机械手的伸缩臂由单活塞杆液压缸驱动，液压缸无杆腔直径为40 mm，液压泵向无杆腔供油流量为8 L/min，伸缩行程为350 mm。忽略泄漏，求：（1）活塞杆伸出速度。（2）完成一次伸出行程所需时间。 22. 某液压机械手的夹紧液压缸缸径为50 mm，活塞杆直径为28 mm，系统工作压力为5 MPa，液压缸机械效率为0.90。求：（1）液压缸伸出时的实际输出力。（2）液压缸缩回时的实际输出力。（3）若夹爪缩回时需克服5.8 kN阻力，判断该液压缸能否完成缩回动作。 23. 某液压机械手的回转机构采用液压马达驱动。液压马达排量为32 mL/r，输入流量为18 L/min，容积效率为0.92，机械效率为0.85，马达进出口压差为8 MPa。求：（1）液压马达的实际转速。（2）液压马达的实际输出转矩。 24. 某液压机械手需要同时完成大臂举升、小臂伸出和手腕回转动作。大臂液压缸缸径为45 mm，伸出速度为0.07 m/s；小臂液压缸缸径为25 mm，伸出速度为0.10 m/s；手腕液压马达所需流量为15 L/min。液压泵流量储备系数取1.10，泵转速为1450 r/min，泵容积效率为0.93，系统最高工作压力为6.5 MPa，泵总效率为0.82。求：（1）系统同时动作时所需的理论总流量。（2）液压泵应提供的实际流量及最小排量。（3）液压泵所需驱动功率，并选择合适的电动机额定功率。 25. 某液压机械手的大臂绕铰点上升，末端工件重力为3.2 kN，工件重心至铰点距离为0.55 m；大臂自重为1.1 kN，重心至铰点距离为0.25 m。举升液压缸对铰点的有效力臂为0.16 m，液压缸缸径为60 mm，机械效率为0.90。要求液压缸以0.05 m/s速度伸出。液压泵转速为1450 r/min，容积效率为0.90，总效率为0.80。求：（1）举升液压缸需要克服的总阻力矩和所需输出力。（2）液压缸所需最低工作压力及供油流量。（3）液压泵的最小排量和驱动功率，并选择合适的电动机额定功率。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压机械手采用单活塞杆液压缸驱动大臂上升。已知液压缸无杆腔直径为50 mm，大臂及工件对活塞杆的等效阻力为12 kN，液压缸机械效率为0.85。液压泵向无杆腔供油的流量为12 L/min，液压缸有效行程为600 mm，系统溢流阀调定压力为8.0 MPa。（1）计算液压缸无杆腔有效面积、推动负载所需的液压缸工作压力，以及大臂完成一次全行程上升所需时间。（2）不考虑冲击载荷时，判断该溢流阀调定压力能否满足大臂上升要求。（3）若机械手上升过程中出现动作缓慢且压力表读数明显偏低的现象，写出两项应重点检查的内容。 27.（5分）某液压机械手利用液压缸驱动夹持臂升降。液压缸无杆腔直径为50 mm，系统溢流阀调定压力为7.5 MPa，液压缸机械效率为0.90。夹持工件及夹持臂运动时的总阻力为12.5 kN。（1）计算液压缸在无杆腔进油时能够输出的实际推力。（2）判断该液压缸能否满足升降要求。（3）若机械手提升较重工件时动作缓慢，应从液压系统角度提出两项检查或改进措施。 28.（10分）观察下列图片，写出液体千斤顶各个零部件的名称及其动作回路分析。 29.（5分）某液压机械手的腕部采用液压马达驱动旋转，液压马达排量为32 mL/r，马达容积效率为0.92。液压泵向马达提供的实际流量为10 L/min，液压马达经传动比为20的减速器带动腕部回转。现需使腕部从初始位置回转。（1）计算液压马达的实际转速、腕部输出转速，以及完成回转所需的时间。（2）若工艺要求腕部必须在0.80 s内完成回转，判断现有系统是否满足要求。（3）在保证腕部输出转矩基本不降低的条件下，提出一项缩短回转时间的改进措施，并说明理由。 30.（5分）某液压机械手的伸缩臂由单活塞杆液压缸驱动。液压缸无杆腔直径为63 mm，伸出行程为500 mm，要求伸缩臂在5 s内完成伸出动作。液压泵额定输出流量为16 L/min，忽略管路泄漏和液压缸内泄漏。（1）计算液压缸完成一次伸出动作所需油液体积及所需最小流量。（2）判断现有液压泵能否满足伸出时间要求，并计算实际完成伸出动作所需时间。（3）若仍要求在5 s内完成动作，应提出合理的流量配置方案。 31.（10分）某液压机械手在搬运作业时，液压缸工作压力需保持在10.0 MPa，系统工作流量为16 L/min。液压油经过控制阀和管路时的压力损失分别为0.7 MPa和0.8 MPa，液压泵总效率为0.80。系统液压元件额定压力为14 MPa，现将溢流阀调定压力设置为12.5 MPa。（1）计算液压泵出口所需压力、液压泵输出的液压功率，以及驱动液压泵的电动机最小输入功率。（2）判断溢流阀调定压力是否合理，并说明依据。（3）机械手连续工作后出现油温升高、末端动作变慢的现象，说明两项可能原因及相应处理措施。 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 $