轿车一厂焊装车间 钳工专业应知应会分析副本Word文件下载.docx
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2.单向节流阀
3.气缸
4.行程阀（每个0.5分
过程分析如下:
当K得到信号时,两位四通阀换向,气缸快速前进,碰到行程阀后,行程阀换向,气流开始走单向节流阀,排气节流,气缸活塞杆的运行速度变低.该回路是缓冲回路
1．如图所示定量泵输出流量为恒定值qp，如在泵的出口接一节流阀，并将阀的开口调节的小一些，试分析回路中活塞运动的速度v和流过截面P，A，B三点流量应满足什么样的关系（活塞两腔的面积为A1和A2，所有管道的直径d相同）。
图示系统为定量泵，表示输出流量qP不变。
根据连续性方程，当阀的开口开小一些，通过阀口的流速增加，但通过节流阀的流量并不发生改变，qA=qp，因此该系统不能调节活塞运动速度v，如果要实现调速就须在节流阀的进口并联一溢流阀，实现泵的流量分流。
连续性方程只适合于同一管道，活塞将液压缸分成两腔，因此求qB不能直接使用连续性方程。
根据连续性方程，活塞运动速度v=qA/A1，qB=qA/A1=（A2/A1）qP
2．如图所示节流阀调速系统中，节流阀为薄壁小孔，流量系数C=0.67，油的密度ρ=900kg/cm3，先导式溢流阀调定压力py=12×
105Pa，泵流量q=20l/min，活塞面积A1=30cm2，载荷Ｆ=2400N。
试分析节流阀开口（面积为AT）在从全开到逐渐调小过程中，活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作状态
节流阀开口面积有一临界值ATo。
当AT>
ATo时，虽然节流开口调小，但活塞运动速度保持不变，溢流阀阀口关闭起安全阀作用；
当AT<
ATo时，活塞运动速度随开口变小而下降，溢流阀阀口打开起定压阀作用。
液压缸工作压力
液压泵工作压力
式中△p为节流阀前后压力差，其大小与通过的流量有关。
4．在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。
（A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；
（B）溢流节流阀相当于一个普通节流阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；
（C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。
只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。
当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。
这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。
5．如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路，说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。
液压马达在工作时，溢流阀5起安全作用。
制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性还要继续旋转，故产生液压冲击，溢流阀1，2分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力，起制动缓冲作用。
另一方面，由于液压马达制动过程中有泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀3和4从油箱向回路补油。
6．如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。
溢流阀调定压力py＝30×
105Pa。
要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题：
1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路是否始终是连通的？
2）在电磁铁DT断电时，若泵的工作压力pB＝30×
105Pa，B点和E点压力哪个压力大？
若泵的工作压力pB＝15×
105Pa，B点和E点哪个压力大？
3）在电磁铁DT吸合时，泵的流量是如何流到油箱中去的？
1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路始终得保持连通
2）当泵的工作压力pB＝30×
105Pa时，先导阀打开，油流通过阻尼孔流出，这时在溢流阀主阀芯的两端产生压降，使主阀芯打开进行溢流，先导阀入口处的压力即为远程控制口E点的压力，故pB>
pE；
当泵的工作压力pB＝15×
105Pa时，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，pB＝pE。
3）二位二通阀的开启或关闭，对控制油液是否通过阻尼孔（即控制主阀芯的启闭）有关，但这部分的流量很小，溢流量主要是通过CD油管流回油箱。
7．图（a），（b），（c）所示的三个调压回路是否都能进行三级调压（压力分别为60×
105Pa、40×
105Pa、10×
105Pa）？
三级调压阀压力调整值分别应取多少？
使用的元件有何区别？
图（b）不能进行三级压力控制。
三个调压阀选取的调压值无论如何交换，泵的最大压力均由最小的调定压力所决定，p＝10×
图（a）的压力阀调定值必须满足pa1＝60×
105Pa，pa2＝40×
105Pa，pa3＝10×
如果将上述调定值进行交换，就无法得到三级压力控制。
图（a）所用的元件中，a1、a2必须使用先导型溢流阀，以便远程控制。
a3可用远程调压阀（直动型）。
图（c）的压力阀调定值必须满足pc1＝60×
105Pa，而pc2、pc3是并联的阀，互相不影响，故允许任选。
设pc2＝40×
105Pa，pc3＝10×
105Pa，阀c1必须用先导式溢流阀，而c2、c3可用远程调压阀。
两者相比，图（c）比图（a）的方案要好。
8．如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力，py1=20×
105Pa，py2=40×
溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少。
电磁铁1DT－2DT－pA=0pB=0
1DT+2DT－pA=0pB=20×
105Pa
1DT－2DT+pA=40×
105PapB=40×
1DT+2DT+pA=40×
105PapB=60×
当两个电磁铁均吸合时，图示两个溢流阀串联，A点最高压力由py2决定，pA＝40×
由于pA压力作用在溢流阀1的先导阀上（成为背压），如果要使溢流阀1的先导阀保持开启工况，压力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力py1＝20×
105Pa以外，尚需克服背压力pA＝40×
105Pa的作用，故泵的最大工作压力：
pB＝py1+pA＝（20+40）×
105=60×
105Pa。
10．图示为大吨位液压机常用的一种泄压回路。
其特点为液压缸下腔油路上装置一个由上腔压力控制的顺序阀（卸荷阀）。
活塞向下工作行程结束时，换向阀可直接切换到右位使活塞回程，这样就不必使换向阀在中间位置泄压后再切换。
分析该回路工作原理后说明：
1）换向阀1的中位有什么作用？
2）液控单向阀（充液阀）4的功能是什么？
3）开启液控单向阀的控制压力pk是否一定要比顺序阀调定压力px大?
解：
工作原理：
活塞工作行程结束后换向阀1切换至右位，高压腔的压力通过单向节流阀2和换向阀1与油箱接通进行泄压。
当缸上腔压力高于顺序阀3的调定压力（一般为20～40×
105Pa）时，阀处于开启状态，泵的供油通过阀3排回油箱。
只有当上腔逐渐泄压到低于顺序阀3调定压力（一般为）时，顺序阀关闭，缸下腔才升压并打开液控单向阀使活塞回程。
1）换向阀1的中位作用：
当活塞向下工作行程结束进行换向时，在阀的中位并不停留，只有当活塞上升到终点时换向阀才切换到中位，所用的K型中位机能可以防止滑块下滑，并使泵卸载。
2）由于液压机在缸两腔的有效面积相差很大，活塞向上回程时上腔的排油量很大，管路上的节流阀将会造成很大的回油背压，因此设置了充液阀4。
回程时上腔的油可通过充液阀4排出去。
当活塞利用重力快速下行时，若缸上腔油压出现真空，阀4将自行打开，充液箱的油直接被吸入缸上腔，起着充液（补油）的作用。
3）图示的回路中在换向时要求上腔先泄压，直至压力降低到顺序阀3的调定压力px时，顺序阀断开，缸下腔的压力才开始升压。
在液控顺序阀3断开瞬间，液控单向阀4反向进口承受的压力为px（20～40×
105Pa），其反向出口和油箱相通，无背压，因此开启液控单向阀的控制压力只需pk=（0.3～0.5）px即可。
11．图示的液压回路，原设计要求是夹紧缸I把工件夹紧后，进给缸II才能动作；
并且要求夹紧缸I的速度能够调节。
实际试车后发现该方案达不到预想目的，试分析其原因并提出改进的方法。
图（a）的方案中，要通过节流阀对缸I进行速度控制，溢流阀必然处于溢流的工作状况。
这时泵的压力为溢流阀调定值，pB=py。
B点压力对工件是否夹紧无关，该点压力总是大于顺序阀的调定值px，故进给缸II只能先动作或和缸I同时动作，因此无法达到预想的目的。
图（b）是改进后的回路，它是把图（a）中顺序阀内控方式改为外控方式，控制压力由节流阀出口A点引出。
这样当缸I在运动过程中，A点的压力取决于缸I负载。
当缸I夹紧工件停止运动后，A点压力升高到py，使外控顺序阀接通，实现所要求的顺序动作。
图中单向阀起保压作用，以防止缸II在工作压力瞬间突然降低引起工件自行松开的事故。
18．下列供气系统有何错误？
应怎样正确布置？
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。
12．图（a），（b）所示为液动阀换向回路。
在主油路中接一个节流阀，当活塞运动到行程终点时切换控制油路的电磁阀3，然后利用节流阀的进油口压差来切换液动阀4，实现液压缸的换向。
试判断图示两种方案是否都能正常工作？
在（a）图方案中，溢流阀2装在节流阀1的后面，节流阀始终有油液流过。
活塞在行程终了后，溢流阀处于溢流状态，节流阀出口处的压力和流量为定值，控制液动阀换向的压力差不变。
因此，（a）图的方案可以正常工作。
在（b）图方案中，压力推动活塞到达终点后，泵输出的油液全部经溢流阀2回油箱，此时不再有油液流过节流阀，节流阀两端压力相等。
因此，建立不起压力差使液动阀动作，此方案不能正常工作。
13．在图示的夹紧系统中，已知定位压力要求为10×
105Pa，夹紧力要求为3×
104Ｎ，夹紧缸无杆腔面积Ａ1=100cm，试回答下列问题：
1）A，B，C，D各件名称，作用及其调整压力；
2）系统的工作过程。
1）A为内控外泄顺序阀，作用是保证先定位、后夹紧的顺序动作，调整压力略大于10×
105Pa；
B为卸荷阀，作用是定位、夹紧动作完成后，使大流量泵卸载，调整压力略大于10×
C为压力继电器，作用是当系统压力达到夹紧压力时，发讯控制其他元件动作，调整压力为30×
D为溢流阀，作用是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30×
2）系统的工作过程：
系统的工作循环是定位—夹紧—拔销—松开。
其动作过程：
当1DT得电、换向阀左位工作时，双泵供油，定位缸动作，实现定位；
当定位动作结束后，压力升高，升至顺序阀A的调整压力值，A阀打开，夹紧缸运动；
当夹紧压力达到所需要夹紧力时，B阀使大流量泵卸载，小流量泵继续供油，补偿泄漏，以保持系统压力，夹紧力由溢流阀D控制，同时，压力继电器C发讯，控制其他相关元件动作。
19．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？
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。
14．图示系统为一个二级减压回路，活塞在运动时需克服摩擦阻力Ｆ=1500Ｎ，活塞面积A=15cm2，溢流阀调整压力py=45×
105Pa，两个减压阀的调定压力分别为pj1=20×
105Pa和pj2=35×
105Pa，管道和换向阀的压力损失不计。
试分析：
1）当DT吸合时活塞处于运动过程中，pB、pA、pC三点的压力各为多少？
2）当DT吸合时活塞夹紧工件，这时pB、pA、pC三点的压力各为多少？
3）如在调整减压阀压力时，改取pj1=35×
105Pa和pj2=20×
105Pa，该系统是否能使工件得到两种不同夹紧力?
1）DT吸合，活塞运动时：
因pL<
pj，减压阀阀口处于最大位置，不起减压作用，pA＝pC＝pL＝10×
105Pa，pB＝10×
105＋ΔpjPa，Δpj为油液通过减压阀时产生的压力损失。
2）DT吸合，活塞夹紧工件：
溢流阀必然开启溢流，pB＝py＝45×
对于减压阀1，由于pL的作用使其先导阀开启，主阀芯在两端压力差的作用下，减压开口逐渐关小，直至完全闭合；
对于减压阀2，由于pL的作用使其主阀口关小处于平衡状态，允许（1～2）l/min的流量经先导阀回油箱，以维持出口处压力为定值，pC＝pA＝pj2＝35×
3）由以上分析可知，只要DT一吸合，缸位于夹紧工况时，夹紧缸的压力将由并联的减压阀中调定值较高的那一减压阀决定。
因此，为了获得两种不同夹紧力，必须使pj1<
pj2。
如果取pj1=35×
105Pa，则无法获得夹紧缸压力pj=20×
15．在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，A=20cm2，缸I的阻力负载FⅠ=8000N，缸II的阻力负载FⅡ=4000N，溢流阀的调整压力为py=45×
1）在减压阀不同调定压力时（pj1=10×
105Pa、pj2=20×
105Pa、pj3=40×
105Pa）两缸的动作顺序是怎样的？
2）在上面三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸II运动速度最快？
1）启动缸II所需的压力：
pj1=10×
105Pa<
p2，减压阀处于工作状态，由于出口压力不能推动阻力F2,故缸II不动，v2=0、pA=10×
105Pa，pB=py=45×
105Pa，压力油使缸Ⅰ右移。
pj2=20×
105Pa=p2，减压阀处于工作状态，流量根据减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配，两缸同时动作。
pj3=40×
105Pa>
p2，减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失，pB≈p2=20×
105Pa，该压力不能克服缸I负载，故缸II单独右移，待缸II运动到端点后，压力上升pA=pj=40×
105Pa，pB=py=45×
105Pa，压力油才使缸I向右运动。
2）当pj3=40×
105Pa时，减压阀口全开、不起减压作用。
泵的压力取决于负载，pB=p2=20×
因为溢流阀关闭，泵的流量全部进入缸II，故缸II运动速度最快，vII=q/A。
16．如图所示采用蓄能器的压力机系统的两种方案，其区别在于蓄能器和压力继电器的安装位置不同。
试分析它们的工作原理，并指出图（a）和（b）的系统分别具有哪些功能？
图（a）方案，当活塞在接触工件慢进和保压时，或者活塞上行到终点时，泵一部分油液进入蓄能器。
当蓄能器压力达到一定值，压力继电器发讯使泵卸载，这时，蓄能器的压力油对压力机保压并补充泄漏。
当换向阀切换时，泵和蓄能器同时向缸供油，使活塞快速运动。
蓄能器在活塞向下向上运动中，始终处于压力状态。
由于蓄能器布置在泵和换向阀之间，换向时兼有防止液压冲击的功能。
图（b）方案，活塞上行时蓄能器与油箱相通，故蓄能器内的压力为零。
当活塞下行接触工件时泵的压力上升，泵的油液进入蓄能器。
当蓄能器的压力上升到调定压力时，压力继电器发讯使泵卸载，这时缸由蓄能器保压。
该方案适用于加压和保压时间较长的场合。
与（a）方案相比，它没有泵和蓄能器同时供油、满足活塞快速运动的要求及当换向阀突然切换时、蓄能器吸收液压冲击的功能。
17．在图示的系统中，两溢流阀的调定压力分别为60×
105Pa、20×
1）当py1＝60×
105Pa，py2＝20×
105Pa，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？
2）当py1＝20×
105Pa，py2＝60×
105Pa，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？
1）DT失电时活塞向右运动，远程调压阀1进出口压力相等，由于作用在阀芯两端的压差为零，阀1始终处于关闭状态不起作用，泵的压力由py2决定：
ppmax＝py2＝20×
105Pa；
DT吸合时活塞向左运动，缸的大腔压力为零，泵的最大工作压力将由py1、py2中较小的值决定：
2）同上一样，DT失电时活塞向右运动，远程调压阀1不起作用，泵的压力由py2决定：
ppmax＝py2＝60×
DT吸合时活塞向左运动，泵的最大工作压力将由py1、py2中较小的值决定：
ppmax＝py1＝20×
2.分析”一面两销”定位方式中各定位元件分别限制哪些自由度?
假设定位平面在XZ平面内.
平面：
限制X转动Z转动Y移动
圆柱销：
限制X移动Z移动
菱形销：
Y转动
2、某气动系统如图所示。
请回答下述问题：
①写出该系统的动作顺序。
②写出元件1～4的名称和在这个系统中的作用。
动作顺序：
Z1＋→Z2＋→Z1－→Z2－
元件1：
3/2手动换向阀；
启动系统。
元件2：
3/2行程阀；
使Z1返回。
元件3：
5/2双气控换向阀；
控制气缸Z2的运动方向。
元件4：
单向节流阀；
控制和调节气缸Z2的伸出速度。
1、图示为液压千斤顶的工作原理图。
如果将油液放掉，并将两根通油箱的管路通大气，那么这个千斤顶变成了什么系统？
按一次手柄能否将重物立即举起？
（4分）
答：
气动系统。
由于空气可压缩性大，按一次手柄不可能
将重物立即举起，而必须多次按动手柄，使大缸内气压逐渐
升高，达到使重物上升所需的压力时，重物便开始上升。
六、分析题（12分）
1、根据气路图写出1-6元件的名称？
（6分）2元件的功能？
（1分）3、4元件合用的功能？
（1分）如果4元件在工作中节流阀调的过大或关闭会产生哪些影响？
1梭阀又称“或”阀
2精密减压阀：
调节控制气簧的压力。
3双气控两位三通换向阀
4单向节流阀
5手动弹簧复位的两位四通换向阀
6两联件：
空气滤清器及调压阀
73、4元件合用的功能是快进行程向力行程的转换控制
8节流阀调整过大，将提前产生力行程，以致于在工作活塞未遇阻力时就提前进入了力行程（失控状态）；
节流阀如果完全关闭，缸将无法产生力行程。
七、自行设计绘制一个直径Φ30的定位销图纸。
（8分）
要求:
1、绘制的定位销图纸能够满足机械加工要求。
（4分）
2、绘制图纸标题栏并标明标题栏内容。
（3分）
名称：
定位销材料：
20Cr比例：
1:
1设计：
3、注明热处理要求。
（1分）
热处理:
表面渗碳淬火HRC58-62
试分别说出下列是两个什么气压传动回路？
优缺点
A采用单向节流阀排气节流的双向调速回路
B采用单向节流阀进气节流的双向调速回路
排气节流的双向调速回路，因排气须经节流阀排出，有一定的阻力，故气缸排气腔有一定的压力，背压；
气缸运行速度随负载变化较小，运动平稳，能承受与活塞运动方向相同的负载，即反向负载
五．综合题（10分）
2．下面是一个定位销的装配简图，指出据此设计的定位销中不合理的部分并说明理由。
设计的定位销
答案：
基准线
2
3
5
4
1
1、4个尺寸造成尺寸过渡，不能全部保证，应去掉104°
的尺寸标注。
2、3个带公差的尺寸基准不统一，很难全部保证，基准线应统一便于加工。
3、与孔的公差不是一个等级，改为－0.03～-0.08比较合理。
4、为保证紧密配合，R2处应标明清根或画出退刀槽。
5、15的尺寸应为φ15。
一、读懂轴的零件图，并回答问题。
1零件名称：
___轴___；
材料：
___45___；
比例：
___1:
1___。
②轴用了___4___个视图表达，各视图的名称及剖切方法是：
_一个主视图（视图）、两个断面图（均为单一剖切平面剖切）和一个局部视图_。
③轴上两个键槽的宽度分别为__12＋0.018－0.061___及__8－0.015－0.051__，深度为__5__及__4__，长度方向的定位尺寸为__2__及__3__。
④尺寸Φ35+0.025+0.009的最大极限尺寸是__Φ35.025__，最小极限尺寸是__Φ35.009__，公差为__0.016__。
⑤在轴的加工表面中，要求最高的表面粗糙度代号为__Ra0.8__，这种表面有__2__处。
⑥图中有__3__处形位公差代号，解释框图
的含义：
被测要素是__宽度为键槽的对称平面__，基准要素是__圆柱的轴线__，公差项目是__对称度__，公差值是__0.08__。
二、读懂丝杆支座的零件图，并回答问题。
①该零件的名称是__丝杆支座__；
比例是__1:
1__；
材料是__HT200__，其中HT表示__灰铸铁__，200表示__抗拉强度为200MPa__。
②该零件用了__2__个基本视图来表达，其中A-A是两个相交剖切面剖切的__全剖视__图。
③尺寸2×
Φ6.5表示有__2__个基本尺寸是__Φ6.5__的孔，其定位尺寸是__Φ56、1280__。
④图中有3个沉孔，其大孔直径是__Φ9__，深度是__6__；
小孔直径是__Φ6__，其定位尺寸是__Φ36、47__。
⑤尺寸Φ65+0.030的基本尺寸是__Φ65__，最大极限尺寸
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