第3卷 离合器的类型与离合器的应用 浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第二版） 单元过关卷

浙江省（单独招生考试）机械类 《机械基础》（高教版·第二版） 离合器的类型与离合器的应用 单元过关卷 时间：60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3分，共60分） 1. 牙嵌离合器的接合条件是（ ） A. 高速且两轴有较大转速差时 B. 任意转速下均可接合 C. 过载时自动打滑时 D. 两轴静止或转速差很小时 【答案】D 【解析】牙嵌离合器依靠端面牙齿相互嵌合来传递转矩，接合时若两轴转速差较大，牙齿会发生强烈冲击、碰撞，甚至损坏。因此牙嵌离合器一般应在两轴静止或转速差很小时接合。 2. 用于两轴在高速时接合，且接合平稳的离合器是（ ） A. 牙嵌离合器 B. 摩擦离合器 C. 安全离合器 D. 超越离合器 【答案】B 【解析】摩擦离合器依靠摩擦面之间的摩擦力传递转矩，接合过程中允许有短暂相对滑动，因此能够逐渐传递动力，接合较平稳，冲击小，可用于两轴在较高转速下的接合。牙嵌离合器高速接合冲击大，不适合此工况。 3. 牙嵌式离合器中，___牙形具有牙根强度高、牙磨损后能自动补偿、接合冲击小等优点，故应用广泛（ ） A. 矩形 B. 三角形 C. 梯形 D. 锯齿形 【答案】C 【解析】牙嵌式离合器中，使用梯形牙形可以使牙根强度得到较高的保证，同时在牙磨损后能自动补偿，减小接合冲击，这成为了这种型式的离合器的优点。由于优点明显，所以梯形牙形在牙嵌式离合器中应用广泛。 4. 在机器运转中需要逐渐接合两轴，并允许短时打滑以减小冲击时，宜选用的离合器类型是（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 摩擦式离合器 C. 安全式离合器 D. 超越式离合器 【答案】B 【解析】摩擦式离合器依靠摩擦面压紧传递转矩，接合过程可以逐渐完成，并能通过短时打滑缓和冲击。牙嵌式离合器适合静止或低速差接合，超越式离合器主要用于单向传动。 5. 任何转速下均可接合分离，且连接时无振动冲击的离合器是（ ） A. 牙嵌离合器 B. 齿形离合器 C. 超越离合器 D. 多片离合器 【答案】D 【解析】多片离合器属于摩擦离合器，依靠多组摩擦片间的摩擦力传递转矩。接合时摩擦片可产生短暂滑动，使转矩逐渐传递，因此在不同转速下均可接合或分离，且接合平稳、振动和冲击较小。 6. ______ 离合器常用于经常启动、制动或频繁改变速度大小和方向的机械中（ ） A. 摩擦式 B. 齿形 C. 牙嵌式 D. 超越式 【答案】A 【解析】需要经常启动、制动或频繁改变速度大小和方向的机械中，摩擦式离合器是最常用的离合器类型。其工作原理是通过摩擦力将动力从发动机传给传动系统，实现平稳的起步和变速。这些优点使得摩擦式离合器特别适合于这种工况要求。 7. 常见的离合器类型不包括以下哪种？（ ） A. 牙嵌离合器 B. 摩擦离合器 C. 磁力离合器 D. 液压离合器 【答案】D 【解析】液压离合器不属于常见的离合器类型。 8. 下列关于离合器的说法中，错误的是（ ） A. 接合迅速 B. 分离彻底 C. 调整方便 D. 结合或分离时需要停机 【答案】D 【解析】离合器的作用是在机器运转过程中根据需要接合或分离两轴，通常要求接合迅速、分离彻底、调整方便。若结合或分离时必须停机，则不能体现离合器可在运转中控制动力传递的特点，因此错误说法是D。 9. 自行车后轮的棘轮机构相当于一个离合器，它是（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 摩擦离合器 C. 超越离合器 D. 安全离合器 【答案】C 【解析】自行车后轮棘轮机构在骑行时结合，滑行时超越，符合超越式离合器特点。牙嵌式离合器靠牙形嵌合传递转矩；摩擦式离合器靠摩擦力；安全离合器在过载时起保护作用。 10. 下图所示为（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 单圆盘摩擦离合器 C. 多片摩擦离合器 D. 凸缘联轴器 【答案】B 【解析】单圆盘摩擦离合器通常由主动盘、从动盘、压紧机构和操纵机构等组成，依靠一个圆盘摩擦副传递转矩。若图中只表现一组圆盘摩擦工作面，而不是多组摩擦片或端面牙齿啮合结构，则应判定为单圆盘摩擦离合器。 11. ( )离合器多用于机床、汽车中（ ） A. 单圆盘摩擦 B. 牙嵌 C. 多片摩擦 D. 超越 【答案】C 【解析】多片摩擦离合器由多片主动摩擦片和从动摩擦片交错组成，在较小外形尺寸下可获得较大的摩擦面积和传递转矩能力，接合较平稳，因此常用于机床、汽车等需要频繁接合和分离动力的传动装置中。 12. ( )离合器结构简单，散热性好，但传递的转矩较小（ ） A. 单圆盘摩擦 B. 牙嵌 C. 多片摩擦 D. 超越 【答案】A 【解析】单圆盘摩擦离合器结构相对简单，摩擦盘外露或散热条件较好，制造和维护方便。但由于摩擦工作面数量少，在相同尺寸和压紧力条件下可传递的转矩小于多片摩擦离合器，因此本题应选单圆盘摩擦离合器。 13. 摩擦离合器的工作原理是通过：（ ） A. 液压传动 B. 电磁作用 C. 摩擦片之间的压紧传动 D. 机械齿轮传动 【答案】C 【解析】擦离合器的工作原理是通过摩擦片之间的压紧来实现传动，控制动力的传递。 14. 牙嵌离合器的连接方式是依靠什么？（ ） A. 磁场 B. 齿的啮合 C. 润滑油 D. 弹簧压力 【答案】B 【解析】牙嵌离合器通过齿的啮合来连接。 15. 摩擦离合器传递扭矩的原理是依靠什么？（ ） A. 磁力 B. 摩擦力 C. 弹簧力 D. 液压力 【答案】B 【解析】摩擦离合器通过摩擦力来传递扭矩。 16. 自行车后飞轮的内部结构为______，因而可蹬车、滑行乃至回链（ ） A. 链传动 B. 制动器 C. 超越离合器 D. 牙嵌式离合器 【答案】C 【解析】自行车后飞轮内部采用超越离合器结构。蹬车时，超越离合器接合并将脚踏输入的动力传给后轮；停止蹬踏或滑行时，后轮转速高于飞轮输入端，离合器自动超越分离，因此可以滑行和回链。 17. 离合器适合用于哪种操作？（ ） A. 永久连接 B. 频繁断开和连接 C. 长期运转 D. 高速运动 【答案】B 【解析】离合器可以实现轴之间的频繁断开和连接。 18. 以下哪种离合器在高速运转状态下，能快速实现两轴的平稳接合，并且在过载时能自动调整传递的转矩，避免部件损坏（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 离心式离合器 C. 摩擦式离合器 D. 安全离合器 【答案】C 【解析】牙嵌式离合器高速时接合困难且易损坏。离心式离合器是依据转速变化自动离合，并非着重平稳接合与过载调整转矩。安全离合器主要是过载切断连接。摩擦式离合器可高速平稳接合，过载打滑调整转矩，所以选C。 19. CA6140型普通车床带轮轴采用______可保证电动机连续转动时主轴频繁启动（ ） A. 摩擦离合器 B. 牙嵌离合器 C. 安全离合器 D. 超越离合器 【答案】A 【解析】CA6140型普通车床带轮轴采摩擦离合器可保证电动机连续转动时主轴频繁启动。 摩擦离合器的优点主要包括： 传递扭矩大：摩擦离合器能够传递较大的扭矩，适合于重型机械和车辆。 接合平稳：摩擦离合器在接合时产生的冲击较小，有助于提高设备的使用寿命。 有过载保护作用：当传递的扭矩超过一定数值时，离合器会发生打滑，从而保护设备不受损坏。 减少冲击负荷：打滑现象还可以减少轴系中的冲击负荷，提高系统的稳定性。 适应性好：摩擦离合器可以在任何转速下实现两轴的接合或分离，灵活性高。 便于换挡和防止传动系过载：摩擦离合器使得换挡更加顺畅，并能在必要时切断动力传输，防止传动系统过载。 结构简单：摩擦离合器的结构相对简单，维护和修理较为方便。 本题选A 20. 自行车飞轮的内部结构属于（ ） A. 链传动 B. 超越离合器 C. 安全离合器 D. 弹性联轴器 【答案】B 【解析】自行车飞轮内部的棘轮、棘爪机构具有单向传递运动和转矩的作用，蹬车时接合传动，停止蹬踏时后轮可相对飞轮继续转动。这种只能在一个方向传递动力、反向或超速时自动分离的装置属于超越离合器。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 牙嵌式离合器的特点是：即使在运转中也可做到平稳无冲击、无噪音。（ ） 【答案】错误 【解析】牙嵌式离合器运转中有冲击或噪音，必须在两轴转速差很小或停车时进行接合或分离。 22. 牙嵌式离合器可以在高速运转时接合。（ ） 【答案】错误 【解析】牙嵌式离合器依靠端面牙齿嵌合传递转矩，接合时要求牙齿顺利进入啮合位置。若在高速运转或两轴转速差较大时接合，会产生较大的冲击和噪声，甚至损坏牙齿。因此牙嵌式离合器一般不能在高速运转时接合。 23. 牙嵌离合器的连接方式是依靠齿的啮合。（ ） 【答案】正确 【解析】牙嵌离合器通过齿的啮合来实现连接。 24. 磁力离合器的工作原理与摩擦离合器相似。（ ） 【答案】错误 【解析】磁力离合器的工作原理与摩擦离合器不同，它利用磁场传递扭矩。 25. 牙嵌式离合器与摩擦离合器相比，可在任何条件下接合，且接合平稳，无冲击，过载时会自动打滑而起到安全保护作用。（ ） 【答案】错误 【解析】题干所述“任何条件下接合、接合平稳、无冲击、过载时自动打滑保护”是摩擦离合器的主要特点，而不是牙嵌式离合器的特点。牙嵌式离合器靠牙齿嵌合传递转矩，通常要求在静止或转速差很小时接合，高速接合冲击较大，也不会像摩擦离合器那样通过打滑起安全保护作用。因此该说法错误。 26. 摩擦离合器接合平稳，但可能产生滑动。（ ） 【答案】正确 【解析】摩擦离合器依靠摩擦面之间的摩擦力传递转矩，接合过程中允许摩擦面有短暂相对滑动，所以接合比较平稳、冲击小。但当传递转矩超过摩擦力矩或压紧力不足时，摩擦面可能发生打滑。 27. 牙嵌式离合器依靠端面牙齿啮合传递转矩，一般不宜在两轴转速差较大时强行接合。（ ） 【答案】正确 【解析】牙嵌式离合器属于刚性接合，接合时齿与齿需要准确进入啮合位置。若两轴转速差较大，容易产生冲击、噪声和齿部损伤。 28. 超越离合器能在两个旋转方向上都传递转矩，并可在任一方向自动脱开。（ ） 【答案】错误 【解析】超越离合器的特点是单向传递转矩，当从动件转速超过主动件或转向条件不满足时自动脱开。它不是双向均能传递转矩的离合器。 29. 要求某机器的两轴在任何转速下都能接合或分离时，应选用牙嵌离合器。（ ） 【答案】错误 【解析】要求两轴在任何转速下都能接合或分离时，应选用摩擦离合器。摩擦离合器接合时允许短暂滑动，能逐渐传递转矩，冲击小；牙嵌离合器靠牙齿啮合传递转矩，通常只适合在静止或转速差很小时接合。因此题干说应选用牙嵌离合器是错误的。 30. 安全离合器在过载保护后，当载荷恢复正常时不能自动接合传递转矩，需更换剪切销。（ ） 【答案】正确 【解析】剪切销式安全离合器在过载时通过剪断销钉切断动力传递，从而保护传动系统和工作机。销钉被剪断后，即使载荷恢复正常，也不能自动重新接合传递转矩，必须停机更换剪切销后才能恢复工作。 三、简答题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 31. 简述摩擦式离合器适用于经常接合、分离工况的主要原因。 【答案】（1）摩擦式离合器依靠摩擦面压紧传递转矩，接合过程较平稳。 （2）接合时允许摩擦面短时相对滑动，能减小传动冲击和振动。 （3）在机器运转中可以进行接合或分离，便于实现频繁启停和换挡。 （4）当载荷突然增大时，摩擦面打滑可起到一定过载保护作用。 【解析】本题考查摩擦式离合器的结构特点与应用场合。答题应围绕平稳接合、允许打滑、运转中操作和过载保护等要点展开。 32. 简述牙嵌式离合器的工作特点及其常见应用场合。 【答案】（1）牙嵌式离合器通过相互啮合的牙齿传递转矩，传动可靠，传递效率较高。 （2）接合后两轴之间不允许相对滑动，能保持确定的传动关系。 （3）接合时冲击较大，一般适用于静止、低速或两轴转速差很小的场合。 （4）常用于机床变速机构、分度机构和需要可靠接合的低速传动装置。 【解析】牙嵌式离合器属于啮合传动型离合器，其优点是传动可靠，缺点是接合不够平稳。应用场合应结合低速、转速差小和需要确定传动关系来说明。 四、计算题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 33. 某机床主传动采用单片干式摩擦离合器，已知电动机输出最大转矩为 80 N·m，工作时取安全系数 1.5；离合器有 2 个摩擦工作面，摩擦系数为 0.30，平均摩擦半径为 0.12 m。若实际轴向压紧力为 1800 N，求：（1）设计转矩；（2）所需最小轴向压紧力；（3）判断该离合器能否满足使用要求。 【答案】（1）设计转矩为 120 N·m。 （2）所需最小轴向压紧力约为 1666.67 N。 （3）能满足使用要求，因为 1800 N 大于 1666.67 N。 【解析】（1）设计转矩按最大转矩乘安全系数计算，。 （2）摩擦离合器传递转矩公式为 ，代入得 。 （3）实际压紧力大于计算所需值，说明摩擦力矩储备满足传动要求。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机床进给传动装置需要在主轴不停转的情况下接通或切断进给运动，要求接合平稳，并能在进给阻力突然增大时对传动链起一定保护作用。现有牙嵌式离合器、摩擦式离合器和超越离合器三种方案。 （1）应优先选用哪一种离合器？ （2）说明该离合器能满足接合平稳和过载保护要求的原因。 （3）若误选牙嵌式离合器并在转速差较大时接合，可能产生哪些不良后果？ 【答案】（1）应优先选用摩擦式离合器。 （2）摩擦式离合器依靠摩擦面压紧传递转矩，接合时可逐步建立摩擦力矩，因此接合较平稳；当进给阻力突然增大超过可传递转矩时，摩擦面会发生打滑，可减小冲击并起到一定过载保护作用。 （3）若在转速差较大时接合牙嵌式离合器，容易产生强烈冲击和噪声，造成牙齿磨损、崩裂或传动机构振动，严重时会影响机床加工精度和使用寿命。 【解析】（1）题干要求运转中接合、分离且接合平稳，符合摩擦式离合器的典型应用。 （2）摩擦式离合器的关键特征是通过摩擦力传递转矩，允许短时打滑，能缓和冲击并限制过大载荷。 （3）牙嵌式离合器为刚性啮合，转速差较大时强行接合会产生冲击，易损伤牙齿和传动零件。 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 $ 浙江省（单独招生考试）机械类 《机械基础》（高教版·第二版） 离合器的类型与离合器的应用 单元过关卷 时间：60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3分，共60分） 1. 牙嵌离合器的接合条件是（ ） A. 高速且两轴有较大转速差时 B. 任意转速下均可接合 C. 过载时自动打滑时 D. 两轴静止或转速差很小时 2. 用于两轴在高速时接合，且接合平稳的离合器是（ ） A. 牙嵌离合器 B. 摩擦离合器 C. 安全离合器 D. 超越离合器 3. 牙嵌式离合器中，___牙形具有牙根强度高、牙磨损后能自动补偿、接合冲击小等优点，故应用广泛（ ） A. 矩形 B. 三角形 C. 梯形 D. 锯齿形 4. 在机器运转中需要逐渐接合两轴，并允许短时打滑以减小冲击时，宜选用的离合器类型是（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 摩擦式离合器 C. 安全式离合器 D. 超越式离合器 5. 任何转速下均可接合分离，且连接时无振动冲击的离合器是（ ） A. 牙嵌离合器 B. 齿形离合器 C. 超越离合器 D. 多片离合器 6. ______ 离合器常用于经常启动、制动或频繁改变速度大小和方向的机械中（ ） A. 摩擦式 B. 齿形 C. 牙嵌式 D. 超越式 7. 常见的离合器类型不包括以下哪种？（ ） A. 牙嵌离合器 B. 摩擦离合器 C. 磁力离合器 D. 液压离合器 8. 下列关于离合器的说法中，错误的是（ ） A. 接合迅速 B. 分离彻底 C. 调整方便 D. 结合或分离时需要停机 9. 自行车后轮的棘轮机构相当于一个离合器，它是（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 摩擦离合器 C. 超越离合器 D. 安全离合器 10. 下图所示为（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 单圆盘摩擦离合器 C. 多片摩擦离合器 D. 凸缘联轴器 11. ( )离合器多用于机床、汽车中（ ） A. 单圆盘摩擦 B. 牙嵌 C. 多片摩擦 D. 超越 12. ( )离合器结构简单，散热性好，但传递的转矩较小（ ） A. 单圆盘摩擦 B. 牙嵌 C. 多片摩擦 D. 超越 13. 摩擦离合器的工作原理是通过：（ ） A. 液压传动 B. 电磁作用 C. 摩擦片之间的压紧传动 D. 机械齿轮传动 14. 牙嵌离合器的连接方式是依靠什么？（ ） A. 磁场 B. 齿的啮合 C. 润滑油 D. 弹簧压力 15. 摩擦离合器传递扭矩的原理是依靠什么？（ ） A. 磁力 B. 摩擦力 C. 弹簧力 D. 液压力 16. 自行车后飞轮的内部结构为______，因而可蹬车、滑行乃至回链（ ） A. 链传动 B. 制动器 C. 超越离合器 D. 牙嵌式离合器 17. 离合器适合用于哪种操作？（ ） A. 永久连接 B. 频繁断开和连接 C. 长期运转 D. 高速运动 18. 以下哪种离合器在高速运转状态下，能快速实现两轴的平稳接合，并且在过载时能自动调整传递的转矩，避免部件损坏（ ） A. 牙嵌式离合器 B. 离心式离合器 C. 摩擦式离合器 D. 安全离合器 19. CA6140型普通车床带轮轴采用______可保证电动机连续转动时主轴频繁启动（ ） A. 摩擦离合器 B. 牙嵌离合器 C. 安全离合器 D. 超越离合器 20. 自行车飞轮的内部结构属于（ ） A. 链传动 B. 超越离合器 C. 安全离合器 D. 弹性联轴器 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 牙嵌式离合器的特点是：即使在运转中也可做到平稳无冲击、无噪音。（ ） 22. 牙嵌式离合器可以在高速运转时接合。（ ） 23. 牙嵌离合器的连接方式是依靠齿的啮合。（ ） 24. 磁力离合器的工作原理与摩擦离合器相似。（ ） 25. 牙嵌式离合器与摩擦离合器相比，可在任何条件下接合，且接合平稳，无冲击，过载时会自动打滑而起到安全保护作用。（ ） 26. 摩擦离合器接合平稳，但可能产生滑动。（ ） 27. 牙嵌式离合器依靠端面牙齿啮合传递转矩，一般不宜在两轴转速差较大时强行接合。（ ） 28. 超越离合器能在两个旋转方向上都传递转矩，并可在任一方向自动脱开。（ ） 29. 要求某机器的两轴在任何转速下都能接合或分离时，应选用牙嵌离合器。（ ） 30. 安全离合器在过载保护后，当载荷恢复正常时不能自动接合传递转矩，需更换剪切销。（ ） 三、简答题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 31. 简述摩擦式离合器适用于经常接合、分离工况的主要原因。 32. 简述牙嵌式离合器的工作特点及其常见应用场合。 四、计算题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 33. 某机床主传动采用单片干式摩擦离合器，已知电动机输出最大转矩为 80 N·m，工作时取安全系数 1.5；离合器有 2 个摩擦工作面，摩擦系数为 0.30，平均摩擦半径为 0.12 m。若实际轴向压紧力为 1800 N，求：（1）设计转矩；（2）所需最小轴向压紧力；（3）判断该离合器能否满足使用要求。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机床进给传动装置需要在主轴不停转的情况下接通或切断进给运动，要求接合平稳，并能在进给阻力突然增大时对传动链起一定保护作用。现有牙嵌式离合器、摩擦式离合器和超越离合器三种方案。 （1）应优先选用哪一种离合器？ （2）说明该离合器能满足接合平稳和过载保护要求的原因。 （3）若误选牙嵌式离合器并在转速差较大时接合，可能产生哪些不良后果？ 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 $