山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》项目四任务二 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》 项目四：气压传动 任务二：气动执行元件 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，选择气缸时，首先应根据哪项确定气缸规格？（ ） A. 所需的推力或拉力 B. 工作环境的温度 C. 气缸的颜色 D. 安装空间和方式 【答案】A 【解析】选择气缸时，首先应根据负载所需的推力或拉力确定气缸的缸径等基本规格，因此选A。工作环境温度、安装空间和安装方式等也会影响气缸选型，但不是确定气缸基本规格的首要依据；气缸颜色通常不是选型的主要技术因素。 2. 气动系统中的执行部件为（ ） A. 分水滤气器 B. 气缸、气马达 C. 空气压缩机 D. 储气罐 【答案】B 【解析】气动系统的执行部件用于将压缩空气的压力能转换为机械能，主要包括气缸和气马达。分水滤气器用于净化压缩空气，空气压缩机用于产生压缩空气，储气罐用于储存压缩空气。因此选B。 3. 气压传动系统中，以下哪个元件用于将压缩空气转化为旋转机械运动（ ） A. 液压缸 B. 活塞 C. 方向控制阀 D. 气动马达 【答案】D 【解析】气动马达是将压缩空气的压力能转化为连续旋转机械能的气动执行元件。液压缸属于液压执行元件；方向控制阀用于改变气流方向；活塞是气缸内部作直线运动的部件，不是独立的旋转执行元件。因此只有气动马达符合题意，选D。 4. 如图所示为气动螺旋工具——气动扳手，它主要包含了气动元件中的（ ） A. 空气压缩机 B. 气动溢流阀 C. 气动马达 D. 气缸 【答案】C 5. 下列关于气动执行元件的说法，正确的是（ ） A. 气缸将液压能转化为机械能 B. 气马达将气压能转化为旋转机械能 C. 液压缸是气动执行元件 D. 气马达只能单向旋转 【答案】B 【解析】本题考查气动执行元件的基本概念。气马达属于气动执行元件，能将气压能转化为旋转运动的机械能，故选项B正确；气缸是将气压能转化为直线机械能，选项A错误；液压缸是液压执行元件，选项C错误；气马达可通过控制元件实现双向旋转，选项D错误。 6. ______是一种将压缩空气的气压能转化为机械能，实现直线运动、回转运动（包括摆动）的传动装置。（ ） A. 气源系统 B. 气动执行元件 C. 空气压缩机 D. 气动马达 【答案】B 【解析】气动执行元件是一种将压缩空气的气压能转化为机械能，实现直线运动、回转运动包括摆动）的传动装置。 7. 气压升降台主要利用了______元件实现升降。（ ）​ A. 直线型气缸 B. 摆动缸 C. 气泵 D. 单向节流阀​ 【答案】A 【解析】直线型气缸通过活塞杆的伸出和缩回实现直线运动，常用于实现气压升降台的升降动作，摆动缸实现摆动，气泵提供气源，单向节流阀调节流量，故 A 正确。 8. 下列图形符号依次为（ ） A. 溢流阀、液压泵、减压阀、液压缸 B. 减压阀、液压泵、溢流阀、气缸 C. 减压阀、液压马达、溢流阀、气缸 D. 减压阀、液压马达、溢流阀、液压缸 【答案】C 9. 下列气缸能用于冲孔、模锻、打印工作的是（ ） A. 气—液阻尼缸 B. 薄膜气缸 C. 伸缩气缸 D. 冲击气缸 【答案】D 【解析】冲击气缸能够在短行程内产生较大的冲击力，适用于冲孔、模锻、打印等需要冲击作用的场合。因此选D。 10. 在自动送料装置中，需要使推料杆作直线往复运动，宜选用的气动执行元件是（ ）。 A. 单杆双作用气缸 B. 叶片式气动马达 C. 齿轮齿条摆动缸 D. 平行开闭气动手爪 【答案】A 【解析】单杆双作用气缸能在压缩空气作用下实现活塞杆的伸出和缩回，适用于推送、送料等直线往复运动场合。气动马达用于连续回转，摆动缸用于有限角度摆动，气动手爪用于夹持工件。 11. 某气缸只有一个进气口，压缩空气推动活塞完成工作行程后，由弹簧使活塞复位。该气缸属于（ ）。 A. 单作用气缸 B. 双作用气缸 C. 无杆气缸 D. 薄型气缸 【答案】A 【解析】单作用气缸通常利用压缩空气完成一个方向的运动，依靠弹簧或外力实现返回。双作用气缸的两个运动方向均由压缩空气驱动。 12. 如图所示的图形符号表示的换向阀的油口数为（ ） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】C 【解析】这是一个三位四通阀，每个工作位置可以提供四个通路，因此油口数为4. 13. 装配线上需在较短安装长度内获得较大的直线行程，且移动部件不宜伸出活塞杆，较适宜采用（ ）。 A. 柱塞式气缸 B. 无杆式气缸 C. 膜片式气缸 D. 冲击式气缸 【答案】B 【解析】无杆式气缸的活塞运动通过滑块或磁力耦合等方式输出，可在较短总体安装长度内获得较大行程，适合空间受限的直线搬运场合。 14. 气动夹具需要夹紧圆柱工件，执行元件的输出运动形式应主要为（ ）。 A. 连续回转运动 B. 直线往复运动 C. 有限角度摆动 D. 两爪同步开闭 【答案】D 【解析】气动手爪通过两爪或多爪的同步开闭实现工件夹紧和松开，适合自动化夹具的取放作业。连续回转、直线往复和有限角度摆动分别是气动马达、气缸和摆动缸的典型运动形式。 15. 在气动系统图中，表示双作用单活塞杆气缸时，其结构特征是（ ）。 A. 缸体两端设有工作气口 B. 缸体一端设有工作气口 C. 缸体内部不设运动活塞 D. 缸体外部不设输出部件 【答案】A 【解析】双作用单活塞杆气缸需分别向活塞两侧供气，使活塞杆伸出或缩回，因此缸体两端均设有工作气口。 16. 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】A 17. 某气动装置要求输出轴在范围内反复转动，用于翻转轻型工件。最适合采用的执行元件是（ ）。 A. 活塞式气缸 B. 气动马达 C. 摆动气缸 D. 真空吸盘 【答案】C 【解析】摆动气缸能够把压缩空气的压力能转换为限定角度的往复摆动运动，适合翻转、分度等工况。气动马达主要输出连续回转运动。 18. 使用吸盘搬运表面平整的玻璃板时，使玻璃板被可靠吸附的直接条件是（ ）。 A. 吸盘腔内形成负压 B. 吸盘表面保持高温 C. 吸盘材料具有高硬度 D. 吸盘外部受到强气流 【答案】A 【解析】真空吸盘依靠吸盘腔内与外界之间形成的压力差产生吸附力。玻璃板表面平整且密封性较好，有利于保持所需负压。 19. 某双作用气缸在相同供气压力下，活塞杆伸出时的理论推力通常大于缩回时的理论拉力，主要原因是（ ）。 A. 伸出侧有效受压面积较大 B. 伸出侧供气压力较高 C. 缩回侧空气流量较小 D. 缩回侧摩擦阻力较大 【答案】A 【解析】双作用单活塞杆气缸伸出时，压缩空气作用在完整活塞面积上；缩回时，活塞杆占据部分面积，因此缩回侧有效受压面积较小。在供气压力相同时，伸出推力通常较大。 20. 自动钻床的压紧机构要求工件到位后快速夹紧，并在加工过程中持续保持夹紧力。作为主要执行元件，宜采用（ ）。 A. 单作用弹簧复位气缸 B. 双作用活塞杆气缸 C. 叶片式连续回转马达 D. 真空发生器配吸盘 【答案】B 【解析】双作用活塞杆气缸可利用压缩空气完成伸出夹紧和缩回松开，并能在夹紧行程保持气压作用，适用于工件压紧机构。单作用气缸的返回力受弹簧限制，气动马达和吸盘不适合直接实施压紧。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某单作用气缸的缸径为 40 mm，工作压力为 0.60 MPa，机械效率为 0.90。忽略弹簧力，计算活塞杆伸出时的实际输出力。 【答案】（1）活塞有效面积为 。实际输出力为 ，约为 678 N。 【解析】单作用气缸活塞杆伸出时，压缩空气作用于活塞的全部有效面积。活塞有效面积为：。由于，工作压力。忽略弹簧力时，实际输出力为：。因此，活塞杆伸出时的实际输出力约为。 22. 某双作用单活塞杆气缸的缸径为 63 mm，活塞杆直径为 20 mm，供气压力为 0.50 MPa，机械效率为 0.85。（1）计算活塞杆伸出时的实际输出力。（2）计算活塞杆缩回时的实际输出力，并说明两种行程输出力的大小规律。 【答案】（1）无杆腔有效面积为 。伸出输出力为 ，约为 1324 N。（2）有杆腔有效面积为 。缩回输出力为 ，约为 1191 N。缩回时输出力小于伸出时输出力。 【解析】活塞杆伸出时，压缩空气作用于无杆腔，受压面积为整个活塞面积：。又因，所以。伸出时实际输出力为：，约为。活塞杆缩回时，压缩空气作用于有杆腔，有效面积应扣除活塞杆截面积：。缩回时实际输出力为：，约为。因为，所以缩回时输出力小于伸出时输出力。 23. 某双作用气缸缸径为 50 mm，活塞杆伸出行程为 300 mm。压缩空气以工作状态体积流量 120 L/min 进入无杆腔，忽略泄漏和节流损失。（1）计算活塞杆伸出速度。（2）计算完成一次伸出行程所需时间。 【答案】（1）无杆腔有效面积为 。流量为 。活塞杆伸出速度为 ，约为 1.02 m/s。（2）伸出时间为 。 【解析】活塞杆伸出时，压缩空气进入无杆腔，有效受压面积为：。工作状态体积流量为，换算为毫米立方每秒：。因此活塞杆伸出速度为：。伸出行程为，完成一次伸出行程所需时间为：。 24. 某气动冲孔机需要气缸提供不小于 2200 N 的推力。考虑工件摩擦和冲击影响，取负载安全系数为 1.25。气源工作压力为 0.65 MPa，气缸机械效率为 0.85，现有气缸标准缸径为 50 mm、63 mm、80 mm、100 mm。（1）计算气缸所需的最小有效面积。（2）选择合适的标准缸径，并计算该气缸的实际输出力，判断能否满足要求。 【答案】（1）设计推力为 2200×1.25，结果为 2750 N；最小有效面积为 2750÷(0.65×0.85)，约为 4977.4 mm2。 （2）理论缸径约为 79.6 mm，应选用 80 mm 的标准缸径；该气缸的实际输出力为 0.65×3.14×802÷4×0.85，约为 2775.8 N，大于设计推力 2750 N，满足要求。 【解析】本题考查气动执行元件中气缸的选型计算。计算时应先计入安全系数求得设计推力，再根据公式 Amin 等于 F设除以 p 乘 η 求最小有效面积，由缸径公式反求理论缸径并向上选取标准缸径；最后按选定缸径计算实际输出力，与设计推力比较，确认满足要求。π 取 3.14，以保证计算一致。 25. 某气动搬运装置有两只相同的双作用单活塞杆气缸同时工作。每只气缸缸径为 50 mm，活塞杆直径为 20 mm，行程为 400 mm，工作压力为 0.60 MPa。两只气缸每分钟均完成 15 个“伸出—缩回”循环。按标准大气压 0.10 MPa 计算自由空气量，忽略泄漏和管路容积。装置配有容积为 50 L 的储气罐，储气罐初始压力为 0.80 MPa，当压力降至 0.60 MPa 时装置不能正常工作。空气压缩机的供气量为 100 L/min，自由空气状态计。（1）计算一只气缸完成一个工作循环所消耗的自由空气量。（2）计算两只气缸同时工作时的总耗气量。（3）当压缩机持续供气时，计算储气罐从 0.80 MPa 降至 0.60 MPa 可维持装置工作的时间。 【答案】（1）无杆腔容积为 。有杆腔容积为 。一个循环的工作状态耗气量为 。自由空气量为 ，约为 10.11 L。（2）两只气缸的总耗气量为 ，约为 303.24 L/min。（3）储气罐可释放的自由空气量为 。储气罐的实际补气缺口为 。维持工作时间为 ，约为 30 s。 【解析】单缸伸、缩腔容积分别为0.785 L、0.659 L，每循环工作状态耗气1.444 L，换算自由空气量为10.108 L。两缸总耗气303.24 L/min；储气罐可释放100 L自由空气，扣除压缩机供气后可维持0.492 min，约30 s。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某自动分拣设备采用单作用弹簧复位气缸推动工件。气缸缸径为40 mm，工作压力为0.6 MPa，气缸机械效率为0.85，工件及导轨对推杆的总阻力为500 N。（1）计算气缸伸出时的实际输出力。（2）判断该气缸能否可靠推动工件，并说明理由。（3）说明该单作用气缸失气后的复位方式及其适用场合。 【答案】（1）活塞有效面积为A=π/4=3.14×402/4=1256 mm2。空气压力理论作用力为F0=pA=0.6×1256=753.6 N。计入机械效率后的空气有效作用力为Fp=F0η=753.6×0.85=640.56 N。若伸出时弹簧反作用力为Fs，则气缸实际净输出力为F=640.56-Fs N。（2）题干未给出伸出过程中的弹簧反作用力Fs，不能确定净输出力是否大于500 N，因而无法判断该气缸能否可靠推动工件。只有当640.56-Fs≥500，即Fs≤140.56 N时，气缸才能推动工件；若需留有可靠余量，还应进一步计入安全系数。（3）失气后，活塞杆在弹簧力作用下自动缩回。该气缸适用于行程较短、仅需单方向做功，并要求失气自动复位的场合。 【解析】活塞面积1256 mm2，空气有效作用力为0.6×1256×0.85=640.56 N。伸出净输出力还应扣除弹簧反力，即F=640.56-Fs。因Fs未知，不能判定是否可靠；仅Fs≤140.56 N时可推动。失气后由弹簧自动缩回，适用于短行程单向做功场合。 27.（5分）某自动分拣设备采用单活塞杆双作用气缸推动工件进入下一工位。气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.6 MPa。设备要求气缸伸出时的推力不小于1050 N，缩回时的拉力不小于850 N。（1）计算该气缸伸出时的理论推力和缩回时的理论拉力。（2）判断该气缸能否满足设备的推拉力要求。（3）若气缸在行程终点频繁发生撞击，说明应采取的改进措施及其作用。 【答案】（1）活塞有效面积为 。伸出理论推力为 。活塞杆侧有效面积为 。缩回理论拉力为 。（2）伸出推力1177.5 N大于1050 N，缩回拉力989.1 N大于850 N，该气缸能够满足要求。（3）应选用带缓冲装置的双作用气缸，或调节气缸端部缓冲机构。缓冲装置可降低活塞到达行程终点时的运动速度，减小冲击和噪声。 【解析】伸出有效面积1962.5 mm2，理论推力为1177.5 N；缩回环形面积1648.5 mm2，理论拉力为989.1 N，均超过规定值，满足要求。末端撞击时应采用或调节缓冲装置，通过限制排气形成背压以减速降冲击。 28.（5分）某装配线需要用双作用单活塞杆气缸完成夹具的夹紧与松开。气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.5 MPa，机械效率为0.90。（1）计算气缸伸出时和缩回时的实际输出力。（2）比较气缸伸出力与缩回力的大小，并说明原因。（3）为实现气缸的伸出、停止和缩回，应选用何种换向阀，并说明其基本控制原理。 【答案】（1）活塞面积为A1=π/4=3.14×502/4=1962.5 mm2。活塞杆面积为Ar=π/4=3.14×202/4=314 mm2。伸出实际输出力为F伸=pA1η=0.5×1962.5×0.90=883.13 N。缩回有效面积为A2=A1-Ar=1962.5-314=1648.5 mm2，缩回实际输出力为F缩=pA2η=0.5×1648.5×0.90=741.83 N。（2）伸出力大于缩回力。伸出时压缩空气作用于活塞完整面积，缩回时压缩空气仅作用于扣除活塞杆截面积后的环形面积，因此缩回有效受压面积较小。（3）应选用中位封闭式三位五通换向阀。阀芯处于一侧工作位置时，压力气源接通气缸无杆腔、杆腔排气，活塞杆伸出；处于另一侧工作位置时，压力气源接通杆腔、无杆腔排气，活塞杆缩回；阀芯处于中位时，各通口封闭，气缸两腔保压，从而使气缸停止在规定位置。 【解析】伸出实际输出力F伸=0.5×1962.5×0.90=883.13 N；缩回时环形有效面积1648.5 mm2，F缩=741.83 N。伸出受压面积较大，故伸出力大于缩回力。应选中位封闭式三位五通阀，两侧位控制伸缩，中位封闭两腔实现停止。 29.（5分）某夹具利用弹簧复位单作用气缸夹紧薄板工件。气缸缸径为32 mm，供气压力为0.5 MPa，复位弹簧在夹紧终点的反作用力为150 N。夹具要求实际夹紧力不小于220 N。（1）计算气缸在夹紧终点能够提供的理论夹紧力。（2）判断该单作用气缸能否满足夹紧力要求。（3）说明该执行元件在气动原理图中应采用何种图形符号，并简述其工作特点。 【答案】（1）活塞面积为 。压缩空气作用力为 。理论夹紧力为 。（2）理论夹紧力为251.92 N，大于要求的220 N，能够满足夹紧力要求。（3）应采用弹簧复位单作用气缸的图形符号，符号应表示一个进气口和弹簧复位结构。压缩空气进入气缸时活塞伸出夹紧，停止供气或排气后由弹簧使活塞返回。 【解析】活塞面积为803.84 mm2，压缩空气作用力为0.5×803.84=401.92 N。扣除夹紧终点弹簧反力150 N后，净夹紧力为251.92 N，大于220 N，满足要求。原理图采用弹簧复位单作用气缸符号，体现单气口和弹簧结构。 30.（10分）某自动搬运装置采用双作用单活塞杆气缸推动料箱。气缸缸径为63 mm，活塞杆直径为25 mm，行程为400 mm。要求气缸在1.5 s内完成伸出动作，现场供气工作压力为0.6 MPa，换向阀在该工况下可提供的有效流量为55 L/min。（1）计算气缸伸出时所需的最小有效流量，并判断该换向阀能否满足伸出时间要求。（2）若料箱到达行程末端时冲击明显，说明应采用的气缸结构措施及其工作原理。（3）说明该气缸图形符号中应体现的主要结构特征。 【答案】（1）活塞有效面积为A=π/4=3.14×632/4=3117.08 mm2。气缸伸出时的工作状态充气体积为V=AL=3117.08×400=1246832 mm3=1.2468 L。工作压力0.6 MPa为表压，对应绝对压力为0.6+0.1=0.7 MPa。按标准大气压0.1 MPa换算，单次伸出所需自由空气量为V0=1.2468×0.7/0.1=8.7276 L。为在1.5 s内完成伸出，所需最小有效流量为Q=V0/t=8.7276/1.5×60=349.10 L/min。换向阀有效流量55 L/min小于349.10 L/min，不能满足伸出时间要求。（2）应选用带可调缓冲装置的气缸。活塞接近行程末端时，缓冲柱塞限制排气通道，使缸内气体形成背压，从而降低活塞速度并减小冲击。（3）图形符号应体现双作用、单活塞杆结构，即缸体两端各有一个气口，缸内画有活塞，活塞杆从缸体一侧伸出。 【解析】伸出腔容积为1.2468 L，按0.7/0.1换算自由空气量为8.7276 L。1.5 s内完成动作需流量349.10 L/min，大于阀的55 L/min，不能满足要求。末端宜采用可调缓冲结构，节流排气形成背压减速；符号应体现双作用、单活塞杆。 31.（10分）某自动装配线需要将工件转动后送入下一工位，现选用齿轮齿条式双作用摆动气缸。气缸缸径为40 mm，工作压力为0.5 MPa，齿轮分度圆半径为18 mm，机械效率为0.85。工件转动时所需负载转矩为7.0 N·m，设计安全系数取1.2。（1）计算该摆动气缸的理论输出转矩和实际输出转矩。（2）判断该摆动气缸能否满足工件转动要求。（3）说明齿轮齿条式摆动气缸的工作原理，并指出气动原理图中选用其图形符号时应体现的结构特征。 【答案】（1）活塞面积为 。气缸理论推力为 。理论输出转矩为 。实际输出转矩为 。（2）所需安全转矩为 。实际输出转矩9.61 N·m大于8.4 N·m，能够满足要求。（3）压缩空气推动活塞作直线运动，活塞带动齿条移动，齿条啮合齿轮后使输出轴作有限角度摆动。图形符号应体现双作用进气结构和旋转输出特征。 【解析】活塞理论推力为628 N，理论转矩T0=628×0.018=11.304 N·m，计入效率后实际转矩为9.61 N·m。设计所需转矩为7.0×1.2=8.4 N·m，故满足要求。其由活塞带动齿条，经齿轮啮合使输出轴摆动；符号应体现双作用和旋转输出。 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》 项目四：气压传动 任务二：气动执行元件 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，选择气缸时，首先应根据哪项确定气缸规格？（ ） A. 所需的推力或拉力 B. 工作环境的温度 C. 气缸的颜色 D. 安装空间和方式 2. 气动系统中的执行部件为（ ） A. 分水滤气器 B. 气缸、气马达 C. 空气压缩机 D. 储气罐 3. 气压传动系统中，以下哪个元件用于将压缩空气转化为旋转机械运动（ ） A. 液压缸 B. 活塞 C. 方向控制阀 D. 气动马达 4. 如图所示为气动螺旋工具——气动扳手，它主要包含了气动元件中的（ ） A. 空气压缩机 B. 气动溢流阀 C. 气动马达 D. 气缸 5. 下列关于气动执行元件的说法，正确的是（ ） A. 气缸将液压能转化为机械能 B. 气马达将气压能转化为旋转机械能 C. 液压缸是气动执行元件 D. 气马达只能单向旋转 6. ______是一种将压缩空气的气压能转化为机械能，实现直线运动、回转运动（包括摆动）的传动装置。（ ） A. 气源系统 B. 气动执行元件 C. 空气压缩机 D. 气动马达 7. 气压升降台主要利用了______元件实现升降。（ ）​ A. 直线型气缸 B. 摆动缸 C. 气泵 D. 单向节流阀​ 8. 下列图形符号依次为（ ） A. 溢流阀、液压泵、减压阀、液压缸 B. 减压阀、液压泵、溢流阀、气缸 C. 减压阀、液压马达、溢流阀、气缸 D. 减压阀、液压马达、溢流阀、液压缸 9. 下列气缸能用于冲孔、模锻、打印工作的是（ ） A. 气—液阻尼缸 B. 薄膜气缸 C. 伸缩气缸 D. 冲击气缸 10. 在自动送料装置中，需要使推料杆作直线往复运动，宜选用的气动执行元件是（ ）。 A. 单杆双作用气缸 B. 叶片式气动马达 C. 齿轮齿条摆动缸 D. 平行开闭气动手爪 11. 某气缸只有一个进气口，压缩空气推动活塞完成工作行程后，由弹簧使活塞复位。该气缸属于（ ）。 A. 单作用气缸 B. 双作用气缸 C. 无杆气缸 D. 薄型气缸 12. 如图所示的图形符号表示的换向阀的油口数为（ ） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 13. 装配线上需在较短安装长度内获得较大的直线行程，且移动部件不宜伸出活塞杆，较适宜采用（ ）。 A. 柱塞式气缸 B. 无杆式气缸 C. 膜片式气缸 D. 冲击式气缸 14. 气动夹具需要夹紧圆柱工件，执行元件的输出运动形式应主要为（ ）。 A. 连续回转运动 B. 直线往复运动 C. 有限角度摆动 D. 两爪同步开闭 15. 在气动系统图中，表示双作用单活塞杆气缸时，其结构特征是（ ）。 A. 缸体两端设有工作气口 B. 缸体一端设有工作气口 C. 缸体内部不设运动活塞 D. 缸体外部不设输出部件 16. 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 17. 某气动装置要求输出轴在范围内反复转动，用于翻转轻型工件。最适合采用的执行元件是（ ）。 A. 活塞式气缸 B. 气动马达 C. 摆动气缸 D. 真空吸盘 18. 使用吸盘搬运表面平整的玻璃板时，使玻璃板被可靠吸附的直接条件是（ ）。 A. 吸盘腔内形成负压 B. 吸盘表面保持高温 C. 吸盘材料具有高硬度 D. 吸盘外部受到强气流 19. 某双作用气缸在相同供气压力下，活塞杆伸出时的理论推力通常大于缩回时的理论拉力，主要原因是（ ）。 A. 伸出侧有效受压面积较大 B. 伸出侧供气压力较高 C. 缩回侧空气流量较小 D. 缩回侧摩擦阻力较大 20. 自动钻床的压紧机构要求工件到位后快速夹紧，并在加工过程中持续保持夹紧力。作为主要执行元件，宜采用（ ）。 A. 单作用弹簧复位气缸 B. 双作用活塞杆气缸 C. 叶片式连续回转马达 D. 真空发生器配吸盘 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某单作用气缸的缸径为 40 mm，工作压力为 0.60 MPa，机械效率为 0.90。忽略弹簧力，计算活塞杆伸出时的实际输出力。 22. 某双作用单活塞杆气缸的缸径为 63 mm，活塞杆直径为 20 mm，供气压力为 0.50 MPa，机械效率为 0.85。（1）计算活塞杆伸出时的实际输出力。（2）计算活塞杆缩回时的实际输出力，并说明两种行程输出力的大小规律。 23. 某双作用气缸缸径为 50 mm，活塞杆伸出行程为 300 mm。压缩空气以工作状态体积流量 120 L/min 进入无杆腔，忽略泄漏和节流损失。（1）计算活塞杆伸出速度。（2）计算完成一次伸出行程所需时间。 24. 某气动冲孔机需要气缸提供不小于 2200 N 的推力。考虑工件摩擦和冲击影响，取负载安全系数为 1.25。气源工作压力为 0.65 MPa，气缸机械效率为 0.85，现有气缸标准缸径为 50 mm、63 mm、80 mm、100 mm。（1）计算气缸所需的最小有效面积。（2）选择合适的标准缸径，并计算该气缸的实际输出力，判断能否满足要求。 25. 某气动搬运装置有两只相同的双作用单活塞杆气缸同时工作。每只气缸缸径为 50 mm，活塞杆直径为 20 mm，行程为 400 mm，工作压力为 0.60 MPa。两只气缸每分钟均完成 15 个“伸出—缩回”循环。按标准大气压 0.10 MPa 计算自由空气量，忽略泄漏和管路容积。装置配有容积为 50 L 的储气罐，储气罐初始压力为 0.80 MPa，当压力降至 0.60 MPa 时装置不能正常工作。空气压缩机的供气量为 100 L/min，自由空气状态计。（1）计算一只气缸完成一个工作循环所消耗的自由空气量。（2）计算两只气缸同时工作时的总耗气量。（3）当压缩机持续供气时，计算储气罐从 0.80 MPa 降至 0.60 MPa 可维持装置工作的时间。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某自动分拣设备采用单作用弹簧复位气缸推动工件。气缸缸径为40 mm，工作压力为0.6 MPa，气缸机械效率为0.85，工件及导轨对推杆的总阻力为500 N。（1）计算气缸伸出时的实际输出力。（2）判断该气缸能否可靠推动工件，并说明理由。（3）说明该单作用气缸失气后的复位方式及其适用场合。 27.（5分）某自动分拣设备采用单活塞杆双作用气缸推动工件进入下一工位。气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.6 MPa。设备要求气缸伸出时的推力不小于1050 N，缩回时的拉力不小于850 N。（1）计算该气缸伸出时的理论推力和缩回时的理论拉力。（2）判断该气缸能否满足设备的推拉力要求。（3）若气缸在行程终点频繁发生撞击，说明应采取的改进措施及其作用。 28.（5分）某装配线需要用双作用单活塞杆气缸完成夹具的夹紧与松开。气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，工作压力为0.5 MPa，机械效率为0.90。（1）计算气缸伸出时和缩回时的实际输出力。（2）比较气缸伸出力与缩回力的大小，并说明原因。（3）为实现气缸的伸出、停止和缩回，应选用何种换向阀，并说明其基本控制原理。 29.（5分）某夹具利用弹簧复位单作用气缸夹紧薄板工件。气缸缸径为32 mm，供气压力为0.5 MPa，复位弹簧在夹紧终点的反作用力为150 N。夹具要求实际夹紧力不小于220 N。（1）计算气缸在夹紧终点能够提供的理论夹紧力。（2）判断该单作用气缸能否满足夹紧力要求。（3）说明该执行元件在气动原理图中应采用何种图形符号，并简述其工作特点。 30.（10分）某自动搬运装置采用双作用单活塞杆气缸推动料箱。气缸缸径为63 mm，活塞杆直径为25 mm，行程为400 mm。要求气缸在1.5 s内完成伸出动作，现场供气工作压力为0.6 MPa，换向阀在该工况下可提供的有效流量为55 L/min。（1）计算气缸伸出时所需的最小有效流量，并判断该换向阀能否满足伸出时间要求。（2）若料箱到达行程末端时冲击明显，说明应采用的气缸结构措施及其工作原理。（3）说明该气缸图形符号中应体现的主要结构特征。 31.（10分）某自动装配线需要将工件转动后送入下一工位，现选用齿轮齿条式双作用摆动气缸。气缸缸径为40 mm，工作压力为0.5 MPa，齿轮分度圆半径为18 mm，机械效率为0.85。工件转动时所需负载转矩为7.0 N·m，设计安全系数取1.2。（1）计算该摆动气缸的理论输出转矩和实际输出转矩。（2）判断该摆动气缸能否满足工件转动要求。（3）说明齿轮齿条式摆动气缸的工作原理，并指出气动原理图中选用其图形符号时应体现的结构特征。 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 $