第26练 联轴器和离合器 江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第26练，内容涵盖4-5 联轴器和离合器。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第26练 模块4 连接 第5节 联轴器和离合器 一、单项选择题 1．电动机的输出轴与减速器的输入轴之间需要长期连接传递转矩，两轴在安装后轴线位置固定不再分离。最适合的连接装置是（ ） A．离合器 B．制动器 C．安全销 D．联轴器 2．在电动机与工作机之间采用弹性联轴器而非刚性联轴器，主要是为了（ ） A．提高传递的转矩和功率 B．补偿两轴之间的安装误差并缓冲吸振 C．减小联轴器的外形尺寸和重量 D．降低联轴器的制造成本 3．汽车在行驶中驾驶员踩下离合器踏板使发动机与变速器之间的动力传递暂时断开以进行换挡操作。离合器在车辆传动系统中的作用是（ ） A．在机器运转中随时接合或断开两轴 B．将两轴永久连接在一起 C．在过载时自动切断传动 D．补偿两轴之间的安装偏差 4．机床进给机构中采用了牙嵌离合器，端面上加工有相互啮合的齿形。牙嵌离合器传递转矩依靠的是（ ） A．带与带轮之间的摩擦力 B．齿轮齿面的啮合作用 C．端面齿形的相互啮合嵌入 D．液压油的压力 5．摩擦离合器依靠摩擦力传递转矩，过载时摩擦面之间发生打滑可保护其他零件。多片式摩擦离合器与单片式相比的优点是（ ） A．传递相同转矩时径向尺寸更小 B．不需要润滑冷却 C．可以在高速运转时接合 D．磨损后无需调整即可自动补偿 二、填空题 6．联轴器用于将两轴____连接在一起传递____，在机器运转中两轴____分离。离合器可在机器____中随时实现两轴的接合或____。两者的基本区别在于运转中能否____传动。 7．联轴器按是否具有补偿轴偏差的能力分为____联轴器和____联轴器。后者的弹性元件除了补偿安装偏差外还能____和____。常用的弹性联轴器有____联轴器和____联轴器。 三、问答题 8．联轴器和离合器都是用于连接两轴传递转矩的装置，但二者的使用条件和功能有本质区别。请从连接方式、操作条件和典型应用三个方面对比联轴器与离合器的区别，并各举两个工程实例。 9．刚性联轴器、弹性联轴器和万向联轴器是三种常用的联轴器类型。请分别说明三者的结构特点、是否可补偿两轴之间的安装偏差、优缺点和典型应用场合，并分析为什么在电动机与工作机之间优先选用弹性联轴器而非刚性联轴器。 四、综合应用题 10．一台搅拌机的传动系统由电动机、带传动、减速器和搅拌轴组成。已知：（1）电动机经常需要启动和停止；（2）电动机与减速器输入轴之间可能存在微小的安装偏差；（3）搅拌过程中可能出现短时过载导致搅拌轴卡阻。请为该传动系统回答：（1）在电动机与减速器之间应选用联轴器还是离合器？说明理由并推荐合适的类型。（2）应选用刚性联轴器还是弹性联轴器？说明理由。（3）为防止搅拌轴卡阻时损坏减速器，可在何处采用何种保护措施？说明该措施的工作原理。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第26练，内容涵盖4-5 联轴器和离合器。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第26练 模块4 连接 第5节 联轴器和离合器 一、单项选择题 1．电动机的输出轴与减速器的输入轴之间需要长期连接传递转矩，两轴在安装后轴线位置固定不再分离。最适合的连接装置是（ ） A．离合器 B．制动器 C．安全销 D．联轴器 【答案】D 【解析】联轴器用于将两轴牢固地连接在一起传递转矩，在机器运转过程中两轴不能分离，只有停机拆开联轴器才能断开。离合器可在机器运转中随时接合或断开两轴。制动器用于减速或停止运动，安全销是过载保护元件。 2．在电动机与工作机之间采用弹性联轴器而非刚性联轴器，主要是为了（ ） A．提高传递的转矩和功率 B．补偿两轴之间的安装误差并缓冲吸振 C．减小联轴器的外形尺寸和重量 D．降低联轴器的制造成本 【答案】B 【解析】弹性联轴器中装有弹性元件（橡胶、尼龙、弹簧等），可补偿两轴之间的径向、轴向和角向安装偏差，同时弹性元件能缓冲冲击和衰减振动。刚性联轴器要求两轴严格对中，不能补偿偏差。弹性联轴器通过牺牲部分承载能力换取对中适应性。 3．汽车在行驶中驾驶员踩下离合器踏板使发动机与变速器之间的动力传递暂时断开以进行换挡操作。离合器在车辆传动系统中的作用是（ ） A．在机器运转中随时接合或断开两轴 B．将两轴永久连接在一起 C．在过载时自动切断传动 D．补偿两轴之间的安装偏差 【答案】A 【解析】离合器可在机器运转中随时实现两轴的接合或分离，这是离合器与联轴器最本质的区别。汽车离合器在起步和换挡时断开动力传递，平稳换挡后重新接合。选项C是安全联轴器的功能，选项D是弹性联轴器的功能。 4．机床进给机构中采用了牙嵌离合器，端面上加工有相互啮合的齿形。牙嵌离合器传递转矩依靠的是（ ） A．带与带轮之间的摩擦力 B．齿轮齿面的啮合作用 C．端面齿形的相互啮合嵌入 D．液压油的压力 【答案】C 【解析】牙嵌离合器在端面上加工有矩形、梯形或三角形的齿，两半离合器通过齿的啮合嵌入传递转矩。接合时两半离合器沿轴向移动使齿相互嵌入。牙嵌离合器结构简单、传递转矩大、无相对滑动，但只能在低速或静止时接合。 5．摩擦离合器依靠摩擦力传递转矩，过载时摩擦面之间发生打滑可保护其他零件。多片式摩擦离合器与单片式相比的优点是（ ） A．传递相同转矩时径向尺寸更小 B．不需要润滑冷却 C．可以在高速运转时接合 D．磨损后无需调整即可自动补偿 【答案】A 【解析】多片式摩擦离合器通过增加摩擦片数量增大总摩擦面积，在传递相同转矩时径向尺寸比单片式更小，结构更紧凑。多片式还能在较小轴向压紧力下传递更大转矩。摩擦离合器均可在运转中接合但需要润滑冷却散热，磨损后需调整间隙。 二、填空题 6．联轴器用于将两轴____连接在一起传递____，在机器运转中两轴____分离。离合器可在机器____中随时实现两轴的接合或____。两者的基本区别在于运转中能否____传动。 【答案】牢固；转矩；不能；运转；分离；断开 【解析】联轴器vs离合器的本质区别：联轴器是固定连接（停机拆开才断开），离合器是可控连接（运转中随时接合或断开）。选型时若两轴需长期连接用联轴器；需频繁接合断开用离合器。 7．联轴器按是否具有补偿轴偏差的能力分为____联轴器和____联轴器。后者的弹性元件除了补偿安装偏差外还能____和____。常用的弹性联轴器有____联轴器和____联轴器。 【答案】刚性；弹性（挠性）；缓冲；吸振；弹性套柱销；弹性柱销 【解析】刚性联轴器（凸缘联轴器）要求严格对中不允许偏差。弹性联轴器（弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、万向联轴器）允许一定偏差，弹性元件兼有缓冲吸振功能。万向联轴器可用于两轴有较大角偏差的场合（如汽车传动轴）。 三、问答题 8．联轴器和离合器都是用于连接两轴传递转矩的装置，但二者的使用条件和功能有本质区别。请从连接方式、操作条件和典型应用三个方面对比联轴器与离合器的区别，并各举两个工程实例。 【答案】（1）连接方式：联轴器将两轴牢固连接，两轴之间无相对运动，只有停机拆卸联轴器才能将两轴分开。离合器可在运转中由操作者控制接合或分离，接合时传递转矩、分离时两轴各自独立运动。（2）操作条件：联轴器在机器运转中始终处于连接状态不能断开。离合器可在机器运转中按需接合断开，有的离合器还能在过载时自动打滑起保护作用。（3）典型应用：联轴器——电动机轴与减速器输入轴之间的连接（长期固定传递转矩不需要断开）、汽车传动轴与后桥之间的连接（万向联轴器补偿角度变化）。离合器——汽车离合器（起步换挡时断开动力传递）、机床主传动系统中的摩擦离合器（控制主轴运动和停止）。选型规则：两轴需长期连接不分离→联轴器；需运转中频繁接合断开→离合器。 【解析】联轴器与离合器功能互补——联轴器实现轴的固定连接，离合器实现轴的灵活接合与分离。在一条传动路线中两者常串联使用：原动机→离合器（控制启停）→联轴器（固定连接）→工作机。 9．刚性联轴器、弹性联轴器和万向联轴器是三种常用的联轴器类型。请分别说明三者的结构特点、是否可补偿两轴之间的安装偏差、优缺点和典型应用场合，并分析为什么在电动机与工作机之间优先选用弹性联轴器而非刚性联轴器。 【答案】（1）刚性联轴器（如凸缘联轴器）：两半联轴器用螺栓固定连接，结构最简单、传递转矩大。不能补偿两轴之间的任何偏差（径向、轴向、角向均不允许），要求两轴严格对中。优点：结构简单、成本低、传递转矩大。缺点：没有缓冲吸振能力，安装精度要求高。应用：两轴对中精度高且载荷平稳的场合（如大型水泵机组）。（2）弹性联轴器（如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎联轴器）：两半联轴器之间装有弹性元件（橡胶套、尼龙柱销、轮胎状橡胶件）。可补偿一定范围的径向、轴向和角向偏差。弹性元件还能缓冲冲击和衰减振动、改变轴系的自振频率避开共振。优点：补偿偏差、缓冲吸振、保护电机和轴承。缺点：结构较复杂、弹性元件有寿命限制需定期更换、传递转矩略低于同尺寸刚性联轴器。应用：电动机与工作机之间连接（极为广泛）、有冲击载荷的场合。（3）万向联轴器（如十字轴万向联轴器）：允许两轴之间有较大的角偏差（可达35°至45°），在转动中两轴的夹角可变化。优点：允许大角度偏差和角度变化。缺点：若单个万向联轴器连接两轴转速不均匀，需成对使用等速万向联轴器。应用：汽车传动轴（变速器到后桥的角度不断变化）、轧钢机传动。优先选用弹性联轴器而非刚性联轴器的原因：电动机与工作机之间很难保证绝对对中（安装误差、基础变形、热胀冷缩），弹性联轴器可补偿这些偏差保证工作可靠；可缓冲电动机启动时的冲击保护工作机；可衰减振动降低噪声延长机械寿命。 【解析】三类联轴器适应不同精度的场合：对中精度高→刚性联轴器（简单可靠）、一般精度→弹性联轴器（最常用）、大角度偏差→万向联轴器。弹性联轴器在一般工业传动中覆盖面最广，已成为电动机与工作机之间标准配置。 四、综合应用题 10．一台搅拌机的传动系统由电动机、带传动、减速器和搅拌轴组成。已知：（1）电动机经常需要启动和停止；（2）电动机与减速器输入轴之间可能存在微小的安装偏差；（3）搅拌过程中可能出现短时过载导致搅拌轴卡阻。请为该传动系统回答：（1）在电动机与减速器之间应选用联轴器还是离合器？说明理由并推荐合适的类型。（2）应选用刚性联轴器还是弹性联轴器？说明理由。（3）为防止搅拌轴卡阻时损坏减速器，可在何处采用何种保护措施？说明该措施的工作原理。 【答案】（1）电动机与减速器之间应选用联轴器。理由：电动机轴与减速器输入轴之间为长期固定连接，不需要在运转中频繁接合和断开。频繁启停由电动机本身控制（接通或断开电源），不需要离合器。若需频繁启停且用离合器（如机床主轴），离合器装在电动机与带传动之间。推荐选用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器。（2）应选用弹性联轴器而非刚性联轴器。理由：电动机与减速器之间可能存在微小安装偏差（地基不平面、装配误差、热变形等），刚性联轴器无法补偿会引起附加载荷、振动和轴承磨损。弹性联轴器的弹性元件可补偿偏差，同时缓冲电动机启动时的冲击力矩，保护减速器齿轮和轴承。（3）保护措施：在带传动的带轮与减速器输入轴之间安装安全销或采用安全联轴器（剪销式安全联轴器）。工作原理：安全销的直径按限定的最大安全转矩计算确定。当搅拌轴卡阻导致传递的转矩超过限定值时，安全销截面上的切应力超过其剪切强度极限，销被剪断，传动链中断，电动机空转而减速器和搅拌轴不受过载力。更换安全销后即可恢复正常工作。注意安全销必须装在可能发生过载的传动环节之后的第一个连接处——此处即为减速器输入端。 【解析】传动系统设计需要综合考虑连接方式（联轴器/离合器）、补偿能力（刚性/弹性）和安全保护（安全销/安全联轴器），三项决策相互关联。电动机频繁启停由电源控制不需要离合器（区别于机床需主轴频繁换向）；弹性联轴器补偿安装偏差已成为标准配置；安全销装在过载可能发生处之后的最近连接位置。 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 学科网（北京）股份有限公司 $