第35练 蜗杆传动 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35练，内容涵盖6-5 蜗杆传动。 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35练 模块6 机械传动 第5节 蜗杆传动 一、单项选择题 1．蜗杆传动中蜗杆的头数z1对自锁性和传动效率有重要影响。单头蜗杆（z1=1）的主要优点是（ ） A．传动比大且易于实现自锁 B．传动效率高可达90%以上 C．加工制造方便成本低 D．承载能力大于多头蜗杆 【答案】A 【解析】单头蜗杆（z1=1）蜗杆转一周蜗轮转过一个齿，传动比i=z2最大，且导程角小容易自锁（如手动葫芦）。但效率较低约0.7至0.75。多头蜗杆（z1=2至4）效率高可达0.8至0.9但导程角大不易自锁。 2．手动起重设备（如手动葫芦）中蜗杆传动被广泛采用，即使传动效率较低也优先选用。其根本原因是蜗杆传动具有（ ） A．传动比大结构紧凑 B．噪声小运转平稳 C．自锁特性可防止重物自动下坠 D．成本低于齿轮减速器 【答案】C 【解析】手动葫芦提升重物时，若驱动中断重物会在重力作用下反转蜗轮使载荷下坠造成危险。蜗杆传动的自锁特性（导程角<当量摩擦角时蜗杆可驱动蜗轮但蜗轮不能驱动蜗杆）保证安全悬停。齿轮和带传动无此功能。 3．蜗杆传动中蜗杆的导程角对传动性能影响很大。导程角越大则（ ） A．传动比越大效率越低 B．传动效率越高但自锁性越差 C．自锁性越好但承载能力越低 D．中心距越小结构越紧凑 【答案】B 【解析】导程角越大螺纹升角越陡，传动效率越高但越不容易自锁。多头蜗杆导程角大效率高但不自锁；单头蜗杆导程角小效率低但自锁性好。设计需在效率与自锁安全性之间权衡。 4．蜗杆传动摩擦损失大发热严重，连续工作时必须考虑散热问题以防油温过高。蜗杆传动散热措施中直接增大散热面积的方法是（ ） A．在箱体外表面设置散热片 B．选用黏度更高的润滑油 C．减小蜗杆传动比 D．增加蜗杆头数 【答案】A 【解析】蜗杆传动滑动速度大，大量机械能转化为热能。主要散热措施：箱体外设散热片增大散热面积；大功率时油池中加冷却水管循环冷却；必要时采用风扇强制冷却。增加蜗杆头数提高效率是从源头减少发热的治本措施。 5．蜗杆传动与齿轮传动在几何尺寸计算上有重要区别。蜗杆分度圆直径d1的计算公式是（ ） A．d1=mz1 B．d1=πm C．d1=mz1/2 D．d1=mq 【答案】D 【解析】蜗杆分度圆直径d1=mq（q为直径系数），这是蜗杆传动区别于齿轮传动（d=mz）的最大特点。引入q的目的是减少蜗轮滚刀规格，使每种模数只需对应有限几种标准蜗杆直径。很多学生易错用齿轮公式d=mz来计算蜗杆直径。 二、填空题 6．蜗杆传动中蜗杆和蜗轮的轴线在空间____。蜗杆传动以____杆为主动作、____轮为从动件。单头蜗杆传动比____，效率____，可实现____。多头蜗杆效率____但不自锁。 【答案】交错垂直；蜗；蜗；大；低；自锁；高 【解析】蜗杆传动四大特点：传动比大（i可达500）、传动平稳噪声低（螺旋状啮合渐进入啮合）、自锁性（手动起重安全保障）、效率低发热严重（滑动速度大需良好散热）。 7．蜗杆传动自锁的条件是蜗杆的____角小于____角。自锁时效率低于____%。蜗杆分度圆直径d1=____，其中q为直径系数，引入q的目的是减少____的规格。中心距a=(d1+d2)/2=m(q+z2)/2。 【答案】导程；当量摩擦；50；mq；蜗轮滚刀 【解析】蜗杆分度圆直径d1=mq而非d1=mz1是蜗杆传动区别于齿轮传动的最大特点。直径系数q是为减少蜗轮滚刀规格而引入的标准系列值。蜗杆直径标准化后每种模数只需对应有限几种滚刀。 三、问答题 8．蜗杆传动与齿轮传动相比各有优缺点。请回答：（1）蜗杆传动的自锁条件是什么？自锁在工程中有何重要意义？（2）蜗杆传动的主要优点和缺点各是什么？为什么蜗杆传动适用于需要大传动比的场合而齿轮传动不适用？ 【答案】（1）自锁条件：蜗杆导程角λ小于当量摩擦角ρv。工程意义：手动起重设备（如手动葫芦、卷扬机）利用蜗杆自锁特性，驱动力撤除后重物不会因自重而自动下降，保障操作人员和设备安全。齿轮传动和带传动不具备此功能必须在传动系统中额外加装制动器。（2）优点：传动比大（单级i可达10至500），齿轮需多级才能实现同等减速比，结构紧凑体积小；传动平稳噪声低，蜗杆蜗轮为螺旋状连续啮合同一时间多对齿接触冲击小；可实现自锁保障安全。缺点：效率低（通常0.7至0.9，自锁时低于0.5），发热严重需良好散热和润滑；齿面滑动速度大对材料和润滑要求高；蜗轮需用较昂贵的减摩材料（锡青铜）制造。蜗杆传动适合大传动比的原理：单级即可实现大速比，齿轮则需多级传动占用空间大轴系复杂。但大功率传动中蜗杆效率低的劣势凸显，不如多级齿轮传动经济可靠。 【解析】蜗杆传动的核心竞争力是自锁与大传动比的结合。单级蜗杆可取代多级齿轮实现紧凑大速比，且自锁特性在起重设备中无可替代。但效率低是其主要限制因素。 四、计算题 9．一蜗杆传动中蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=50，蜗杆转速n1=1450r/min。试求：（1）传动比i；（2）蜗轮转速n2；（3）若蜗杆改为单头（z1=1）其他参数不变，传动比和蜗轮转速变为多少？ 【答案】（1）传动比i=z2/z1=50/2=25。蜗杆转25周蜗轮转1周。（2）蜗轮转速n2=n1/i=1450/25=58r/min。（3）z1=1时传动比i=50/1=50，蜗轮转速n2=1450/50=29r/min。蜗杆头数减半传动比加倍、蜗轮转速减半。增大传动比可通过减少蜗杆头数（不改变蜗轮直径）或增加蜗轮齿数（增大蜗轮直径）实现。 【解析】蜗杆传动比i=z2/z1，头数z1越少传动比越大但效率越低。单头蜗杆（z1=1）传动比可很大但效率最低；多头蜗杆（z1=2至4）传动比较小但效率高。设计需在传动比和效率间权衡。 10．一蜗杆传动模数m=4mm，蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=60，蜗杆直径系数q=10。试求：（1）蜗杆分度圆直径d1；（2）蜗轮分度圆直径d2；（3）中心距a。 【答案】（1）蜗杆分度圆直径d1=mq=4×10=40mm。注意蜗杆分度圆直径由直径系数q确定（d1=mq），而非d1=mz1（齿轮公式），这是蜗杆传动与齿轮传动在几何计算上的根本区别。（2）蜗轮分度圆直径d2=mz2=4×60=240mm，与齿轮传动公式一致。（3）中心距a=(d1+d2)/2=(40+240)/2=140mm。也可用a=m(q+z2)/2=4×(10+60)/2=140mm验算。 【解析】蜗杆几何计算的核心：d1=mq而非d1=mz1。q是直径系数（标准化值），引入q的目的是统一蜗轮滚刀规格。中心距a=m(q+z2)/2是蜗杆传动的基本参数公式。 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35练，内容涵盖6-5 蜗杆传动。 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35练 模块6 机械传动 第5节 蜗杆传动 一、单项选择题 1．蜗杆传动中蜗杆的头数z1对自锁性和传动效率有重要影响。单头蜗杆（z1=1）的主要优点是（ ） A．传动比大且易于实现自锁 B．传动效率高可达90%以上 C．加工制造方便成本低 D．承载能力大于多头蜗杆 2．手动起重设备（如手动葫芦）中蜗杆传动被广泛采用，即使传动效率较低也优先选用。其根本原因是蜗杆传动具有（ ） A．传动比大结构紧凑 B．噪声小运转平稳 C．自锁特性可防止重物自动下坠 D．成本低于齿轮减速器 3．蜗杆传动中蜗杆的导程角对传动性能影响很大。导程角越大则（ ） A．传动比越大效率越低 B．传动效率越高但自锁性越差 C．自锁性越好但承载能力越低 D．中心距越小结构越紧凑 4．蜗杆传动摩擦损失大发热严重，连续工作时必须考虑散热问题以防油温过高。蜗杆传动散热措施中直接增大散热面积的方法是（ ） A．在箱体外表面设置散热片 B．选用黏度更高的润滑油 C．减小蜗杆传动比 D．增加蜗杆头数 5．蜗杆传动与齿轮传动在几何尺寸计算上有重要区别。蜗杆分度圆直径d1的计算公式是（ ） A．d1=mz1 B．d1=πm C．d1=mz1/2 D．d1=mq 二、填空题 6．蜗杆传动中蜗杆和蜗轮的轴线在空间____。蜗杆传动以____杆为主动作、____轮为从动件。单头蜗杆传动比____，效率____，可实现____。多头蜗杆效率____但不自锁。 7．蜗杆传动自锁的条件是蜗杆的____角小于____角。自锁时效率低于____%。蜗杆分度圆直径d1=____，其中q为直径系数，引入q的目的是减少____的规格。中心距a=(d1+d2)/2=m(q+z2)/2。 三、问答题 8．蜗杆传动与齿轮传动相比各有优缺点。请回答：（1）蜗杆传动的自锁条件是什么？自锁在工程中有何重要意义？（2）蜗杆传动的主要优点和缺点各是什么？为什么蜗杆传动适用于需要大传动比的场合而齿轮传动不适用？ 四、计算题 9．一蜗杆传动中蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=50，蜗杆转速n1=1450r/min。试求：（1）传动比i；（2）蜗轮转速n2；（3）若蜗杆改为单头（z1=1）其他参数不变，传动比和蜗轮转速变为多少？ 10．一蜗杆传动模数m=4mm，蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=60，蜗杆直径系数q=10。试求：（1）蜗杆分度圆直径d1；（2）蜗轮分度圆直径d2；（3）中心距a。 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 $