第21卷 机械传动（下）——蜗杆传动 山东省（高职分类考试）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

山东省（高职分类考试）考纲百套卷 第21卷 机械传动（下）——蜗杆传动 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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. 在蜗杆传动中，当蜗杆的导程角增大时，其自锁性会（ ） A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 无法判断 【答案】B 【解析】当蜗杆的导程角增大时，其自锁性会减弱。因为自锁条件是蜗杆的导程角小于当量摩擦角，当导程角增大，接近或大于摩擦角时，就不满足自锁条件，自锁性就会消失。这意味着，如果导程角过大，蜗轮将能够反向驱动蜗杆，从而失去自锁能力。 2. 在蜗杆传动中，若传动比为40，蜗轮齿数为80，则蜗杆头数为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】B 【解析】由蜗杆传动比公式==，可得===2。 3. 如图所示，蜗轮采用的结构形式为（ ） A. 齿圈式 B. 螺栓连接式 C. 整体浇注式 D. 镶铸式 【答案】A 【解析】齿圈式蜗轮通常将轮缘齿圈与轮芯分开制造，再通过过盈配合、螺钉或其他方式装配，以节省贵重有色金属并便于维修更换。图示结构对应齿圈式，因此选A。 4. 普通圆柱蜗杆传动的中间平面是指（ ） A. 通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面 B. 通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线的平面 C. 垂直于蜗杆轴线并切于蜗轮分度圆的平面 D. 垂直于蜗轮轴线并切于蜗杆分度圆的平面 【答案】A 【解析】普通圆柱蜗杆传动的中间平面，是通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。在该平面内，蜗杆传动的几何参数和啮合关系便于进行分析，因此选A。 5. 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则滑动速度（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 增大也可能减小 【答案】A 【解析】其他条件相同时，增加蜗杆头数会使蜗杆导程增大、导程角增大。蜗杆与蜗轮齿面间的相对滑动速度随导程角增大而增大，因此滑动速度增大，选A。 6. 在低、中速传动中，理想的蜗杆蜗轮的材料组合是（ ） A. 钢与钢 B. 钢与青铜 C. 钢与铸铁 D. 青铜与青铜 【答案】B 【解析】在低、中速传动中，理想的蜗杆蜗轮的材料组合是钢与青铜。这个组合的优点是摩擦系数小、滑动性好、磨损性能好，从而使得蜗杆蜗轮运行平稳且降低了噪音。钢材在传动过程中具有较好的强度和耐磨性，青铜作为蜗轮材料能够提高减速器的磨损性能，减小器传动中产生的磨损。因此选择B：钢与青铜作为理想的蜗杆蜗轮材料组合。 7. 颚式破碎机工作原理如图所示，已知蜗杆右旋，下列说法错误的是（ ） A. 破碎机由直齿圆柱齿轮­蜗杆二级传动减速机构驱动连杆机构，实现杆CD的往复摆动 B. 图中Z2模数、分度圆上压力角与Z1相同，且Z1齿数一定，Z2齿数越多传动比就越大，Z2转速越低 C. 摇杆CD顺时针摆动为工作行程，当摇杆工作行程时，蜗杆的转向向上，Z1向下 D. 蜗杆传动由交错轴斜齿轮传动演化而来，传动效率低，为了提高传动效率，可以增加蜗杆头数 【答案】C 【解析】直齿圆柱齿轮—蜗杆二级减速机构可驱动连杆机构，使杆CD往复摆动，A正确。一级直齿圆柱齿轮传动中，模数和分度圆压力角分别相同；在Z1一定时，Z2增大，传动比增大、Z2转速降低，B正确。根据图示转向关系，摇杆CD顺时针摆动为工作行程时，蜗杆和Z1的转向应与C项所述相反，因此C项错误。蜗杆传动由交错轴斜齿轮传动演化而来，滑动较大、效率较低，增加蜗杆头数可增大导程角并提高效率，D正确。 8. 普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆轴线与蜗轮轴线的空间位置关系通常是（ ） A. 平行且相交 B. 平行且不相交 C. 交错且垂直 D. 交错且不垂直 【答案】C 【解析】普通圆柱蜗杆传动的两轴线在空间内交错，通常相互垂直，这种结构适合实现较大的传动比。平行轴或相交轴的位置关系不符合其典型结构特征。 9. 下面哪种情况适合采用蜗杆传动（ ） A. 需要高传动效率的场合 B. 需要传递大功率的场合 C. 需要传动比变化范围大的场合 D. 需要传动噪音小的场合 【答案】C 【解析】蜗杆传动具有结构紧凑、可实现较大传动比以及传动比范围较宽等特点，适合需要较大或较大范围传动比的场合。其主要缺点是效率较低、发热和磨损较明显，因此不适合以高效率或大功率连续传动为主要要求的场合，选C。 10. 有关下图中两对蜗轮蜗杆传动的说法，正确的是（ ） A. （a）图蜗轮转向为顺时针，（b）图蜗杆的旋向为右旋 B. （a）图蜗轮转向为顺时针，（b）图蜗杆的旋向为左旋 C. （a）图蜗轮转向为逆时针，（b）图蜗杆的旋向为右旋 D. （a）图蜗轮转向为逆时针，（b）图蜗杆的旋向为左旋 【答案】D 【解析】根据做右手定则进行判断，蜗杆左旋用左手，右旋用右手，食指弯曲方向与蜗杆旋转方向相同，大拇指方向为蜗轮方向的反方向。选D 11. 螺旋机构中的蜗杆蜗轮副适用于哪种传动情况？（ ） A. 高速传动 B. 重载传动 C. 大传动比 D. 低传动效率 【答案】C 【解析】蜗杆蜗轮副适用于需要大传动比的传动情况，具有传动比变化范围大的优点。 12. 蜗杆传动的主要优点是（ ） A. 传动效率高 B. 结构紧凑，能实现大传动比 C. 能缓和冲击和振动 D. 适用于远距离传动 【答案】B 【解析】蜗杆传动的主要优点是结构紧凑、传动比大，且可实现交错轴之间的传动。由于齿面相对滑动较大，其效率通常不如齿轮传动，因此A不是主要优点；C虽有一定表现但不是最主要特征；D不适用于远距离传动，故选B。 13. 蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的啮合形式是什么（ ） A. 圆柱啮合 B. 锥面啮合 C. 渐开线啮合 D. 蜗线啮合 【答案】D 【解析】蜗杆和蜗轮的齿面均为螺旋曲面，二者形成空间交错轴啮合，其啮合形式属于蜗线啮合，不是圆柱啮合、锥面啮合或普通渐开线啮合，故选D。 14. 图中蜗杆传动简图中，___的转向关系是错误的（蜗杆均为主动件）（ ） A. （a） B. （b） C. （c） D. （d） 【答案】D 【解析】蜗杆与蜗轮螺旋线方向相同，再根据左右定则进行判断，四指沿蜗杆的旋转方向弯曲，拇指方向为蜗轮转向的反向。本题选D 15. 阿基米德蜗杆在垂直于蜗杆轴线的平面内的齿形为（ ） A. 渐开线 B. 直线 C. 一般曲线 D. 阿基米德螺旋线 【答案】D 【解析】阿基米德蜗杆的轴向齿廓为直线。在垂直于蜗杆轴线的端面内，其齿形是阿基米德螺旋线，因此选D。 16. 阿基米德蜗杆的轴向齿廓形状是（ ） A. 直线 B. 曲线 C. 渐开线 D. 阿基米德螺旋线 【答案】A 【解析】阿基米德蜗杆的基本特征是轴向剖面内的齿廓为直线，且该直线按导程形成螺旋齿面。因此其轴向齿廓形状为直线，选A。 17. 若图中所有蜗杆的旋向均为左旋，且蜗杆、蜗轮箭头如图所示，下列关于蜗杆、蜗轮转向的说法正确的是（ ） A. 图（a）顺时针，图（b）向右，图（c）向下，图（d）向上 B. 图（a）逆时针，图（b）向右，图（c）向上，图（d）向上 C. 图（a）逆时针，图（b）向左，图（c）向下，图（d）向下 D. 图（a）顺时针，图（b）向左，图（c）向上，图（d）向下 【答案】D 【解析】蜗轮蜗杆方向判断方法是：根据蜗杆的选择左右手，左旋用左手，四指指向蜗杆旋向，大拇指指向的反方向即蜗轮的方向。 18. 蜗杆的头数值越小，则（ ） A. 自锁性越好，效率越低 B. 自锁性越好，效率越高 C. 自锁性越差，效率越低 D. 自锁性越差，效率越高 【答案】A 【解析】蜗杆头数减小时，在蜗杆直径等条件相同的情况下，导程角减小。导程角越小，齿面相对滑动越明显，传动效率越低，同时越容易满足自锁条件，因此选A。 19. 阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的______模数，应符合标准值（ ） A. 法面 B. 端面 C. 中间平面 D. 侧面 【答案】C 【解析】在垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合就如同齿条与齿轮的啮合。为了加工方便，规定中间平面上的参数为标准值。 20. 蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率（ ） A. 降低 B. 提高 C. 不变 D. 可能提高，可能降低 【答案】B 【解析】增加蜗杆头数会使导程和导程角增大，蜗杆传动中的相对滑动程度减小，摩擦损失降低，因此传动效率提高，选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 圆柱蜗杆传动和环面蜗杆传动结构完全一样。（ ） 【答案】错误 【解析】环面蜗杆传动的蜗杆呈环面状，和圆柱蜗杆传动的圆柱蜗杆在结构上差异明显，所以错误。 22. 当蜗杆的头数为2时，蜗杆转动一周，蜗轮转过1齿。（ ） 【答案】错误 【解析】蜗杆转动一周时，蜗轮转过的齿数等于蜗杆的头数。蜗杆头数为2时，蜗杆转一周，蜗轮应转过2齿，而不是1齿，所以题干说法错误。 23. 下图为蜗杆传动压力喷油冷却系统，其中压力喷油冷却通过油泵强制供油，能有效提高蜗杆传动的散热效果（ ） 【答案】正确 【解析】在该系统中压力喷油冷却利用油泵强制喷油，增加油的循环和散热效率，有效降低蜗杆传动温度。 24. 蜗轮一般制成整体式。（ ） 【答案】错误 【解析】蜗轮一般不是制成整体式，而是通常由轮缘和轮毂组成，它们之间可以通过不同的方式连接。以下是蜗轮的三种常见结构形式： 整体式 用于铸铁蜗轮或尺寸很小的青铜蜗轮。 齿圈压配式 轮毂为铸铁或铸钢，轮缘为青铜。 螺栓联接式 轮缘和轮毂采用铰制孔，用螺栓联接，这种结构装拆方便。本题错误 25. 蜗杆传动的效率较低，在自锁时效率更低。（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆传动由于啮合齿面间存在较大的相对滑动，摩擦损失较大，通常传动效率较低。当传动具有自锁性时，导程角较小、摩擦作用更明显，反向驱动不能正常传递动力，传动效率更低，因此题干说法正确。 26. 蜗轮蜗杆传动适用于大功率、高速传动（ ） 【答案】错误 【解析】蜗轮蜗杆传动适用于中小功率、低速和大扭矩传动。 27. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（ ） 【答案】正确 【解析】增加蜗杆头数会增大蜗杆导程角，减小啮合齿面间的相对滑动程度和摩擦损失，因此可提高蜗杆传动效率。但头数增加也会使传动比减小，并可能削弱自锁性，所以应根据传动比和自锁要求综合确定。 28. 蜗杆传动的传动效率较高，故常用于功率较大或连续工作的场合。（ ） 【答案】错误 【解析】蜗杆传动的齿面相对滑动较大，摩擦损失和发热较明显，传动效率通常低于普通齿轮传动。因此它不宜作为功率较大或长时间连续工作的优先传动形式，题干将其说成效率较高，故说法错误。 29. 蜗杆导程角的大小直接影响蜗杆的传动效率（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆导程角由蜗杆头数、分度圆直径和导程等参数决定，直接影响啮合齿面间的相对滑动速度及摩擦损失。导程角增大时，通常滑动程度减小、传动效率提高；导程角减小时，效率降低并更有利于自锁。因此导程角大小直接影响蜗杆传动效率，题干说法正确。 30. 蜗杆传动速比大，主要是蜗杆的线数少，一般为1~4。（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆传动速比大，主要是蜗杆的线数少，一般为1~4。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述蜗杆传动中蜗杆和蜗轮的结构特点，并说明两者常用材料的选用原则。 【答案】（1）蜗杆通常制成具有螺旋齿的轴状零件，螺旋齿可与轴制成一体，也可采用组合结构。 （2）蜗轮一般由轮缘、轮毂和轮辐组成，轮缘上加工与蜗杆啮合的斜齿。 （3）蜗杆常用优质碳素结构钢或合金钢制造，并进行调质、表面淬火或渗碳等处理，以提高强度和耐磨性。 （4）蜗轮通常采用减摩性和耐磨性较好的青铜制造，蜗轮轮芯可采用铸铁或钢，以兼顾耐磨性、强度和经济性。 【解析】蜗杆传动存在较大的相对滑动，蜗杆需具有较高的强度和硬度，蜗轮则应具有良好的减摩、耐磨性能，常采用硬钢蜗杆配青铜蜗轮的材料组合。 32. 简述蜗杆传动的主要特点，并写出其传动比的计算公式。 【答案】（1）蜗杆传动可获得较大的传动比，结构紧凑，适用于交错轴之间的传动。 （2）传动平稳，工作噪声较小，具有一定的自锁能力。 （3）啮合齿面间相对滑动较大，摩擦损失较大，传动效率相对较低，发热和磨损较明显。 （4）蜗杆主动、蜗轮从动时，传动比计算公式为 ，其中 为蜗杆头数， 为蜗轮齿数。 【解析】蜗杆每转一周仅推动蜗轮转过相应的蜗杆头数，因此传动比等于蜗轮齿数与蜗杆头数之比。其优点和缺点主要由较大的齿面滑动引起。 33. 某减速设备运行一段时间后出现箱体温度升高、传动效率降低和蜗轮齿面磨损等现象。分析产生这些现象的主要原因，并说明维护措施。 【答案】（1）可能由于润滑油牌号不当、油量不足、油液污染或散热条件较差，导致啮合齿面摩擦发热。 （2）可能由于安装中心距或轴线位置偏差、齿面接触不良、超负荷运行，造成局部磨损。 （3）应按规定选用润滑油并检查油量，定期清洁或更换油液。 （4）应检查蜗杆和蜗轮的啮合接触、轴承间隙及轴线位置，及时调整或更换严重磨损的零件。 （5）应避免超负荷和冲击载荷运行，并保持箱体良好的密封与散热状态。 【解析】蜗杆传动齿面相对滑动较大，润滑不良、接触偏斜和超负荷容易引起胶合、点蚀、磨损及过热。维护应围绕润滑、啮合精度、负荷和散热四方面进行。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 下图所示为电动机直接驱动的蜗轮减速器。已知电动机转速=960r/min，蜗杆为单头，蜗轮齿数=60，卷筒直径D=300mm。求：（1）蜗轮蜗杆传动的传动比。（2）重物G的移动速度V。（3）判断重物的移动方向（上升还是下降）。 【答案】（1）=60/1=60 （2）由=/可得：=16r/minV=πDn/1000≈15m/min （3）下降 【解析】（1）蜗杆为单头，蜗轮齿数为Z2=60，因此蜗杆传动的传动比为：。 （2）蜗轮转速为：。卷筒与蜗轮同轴，重物的移动速度为：，约为15m/min。 （3）根据图示卷筒转向及钢丝绳缠绕方向，重物的运动方向为下降，因此重物下降。 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（高职分类考试）考纲百套卷 第21卷 机械传动（下）——蜗杆传动 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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. 在蜗杆传动中，当蜗杆的导程角增大时，其自锁性会（ ） A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 无法判断 2. 在蜗杆传动中，若传动比为40，蜗轮齿数为80，则蜗杆头数为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 3. 如图所示，蜗轮采用的结构形式为（ ） A. 齿圈式 B. 螺栓连接式 C. 整体浇注式 D. 镶铸式 4. 普通圆柱蜗杆传动的中间平面是指（ ） A. 通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面 B. 通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线的平面 C. 垂直于蜗杆轴线并切于蜗轮分度圆的平面 D. 垂直于蜗轮轴线并切于蜗杆分度圆的平面 5. 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则滑动速度（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 增大也可能减小 6. 在低、中速传动中，理想的蜗杆蜗轮的材料组合是（ ） A. 钢与钢 B. 钢与青铜 C. 钢与铸铁 D. 青铜与青铜 7. 颚式破碎机工作原理如图所示，已知蜗杆右旋，下列说法错误的是（ ） A. 破碎机由直齿圆柱齿轮­蜗杆二级传动减速机构驱动连杆机构，实现杆CD的往复摆动 B. 图中Z2模数、分度圆上压力角与Z1相同，且Z1齿数一定，Z2齿数越多传动比就越大，Z2转速越低 C. 摇杆CD顺时针摆动为工作行程，当摇杆工作行程时，蜗杆的转向向上，Z1向下 D. 蜗杆传动由交错轴斜齿轮传动演化而来，传动效率低，为了提高传动效率，可以增加蜗杆头数 8. 普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆轴线与蜗轮轴线的空间位置关系通常是（ ） A. 平行且相交 B. 平行且不相交 C. 交错且垂直 D. 交错且不垂直 9. 下面哪种情况适合采用蜗杆传动（ ） A. 需要高传动效率的场合 B. 需要传递大功率的场合 C. 需要传动比变化范围大的场合 D. 需要传动噪音小的场合 10. 有关下图中两对蜗轮蜗杆传动的说法，正确的是（ ） A. （a）图蜗轮转向为顺时针，（b）图蜗杆的旋向为右旋 B. （a）图蜗轮转向为顺时针，（b）图蜗杆的旋向为左旋 C. （a）图蜗轮转向为逆时针，（b）图蜗杆的旋向为右旋 D. （a）图蜗轮转向为逆时针，（b）图蜗杆的旋向为左旋 11. 螺旋机构中的蜗杆蜗轮副适用于哪种传动情况？（ ） A. 高速传动 B. 重载传动 C. 大传动比 D. 低传动效率 12. 蜗杆传动的主要优点是（ ） A. 传动效率高 B. 结构紧凑，能实现大传动比 C. 能缓和冲击和振动 D. 适用于远距离传动 13. 蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的啮合形式是什么（ ） A. 圆柱啮合 B. 锥面啮合 C. 渐开线啮合 D. 蜗线啮合 14. 图中蜗杆传动简图中，___的转向关系是错误的（蜗杆均为主动件）（ ） A. （a） B. （b） C. （c） D. （d） 15. 阿基米德蜗杆在垂直于蜗杆轴线的平面内的齿形为（ ） A. 渐开线 B. 直线 C. 一般曲线 D. 阿基米德螺旋线 16. 阿基米德蜗杆的轴向齿廓形状是（ ） A. 直线 B. 曲线 C. 渐开线 D. 阿基米德螺旋线 17. 若图中所有蜗杆的旋向均为左旋，且蜗杆、蜗轮箭头如图所示，下列关于蜗杆、蜗轮转向的说法正确的是（ ） A. 图（a）顺时针，图（b）向右，图（c）向下，图（d）向上 B. 图（a）逆时针，图（b）向右，图（c）向上，图（d）向上 C. 图（a）逆时针，图（b）向左，图（c）向下，图（d）向下 D. 图（a）顺时针，图（b）向左，图（c）向上，图（d）向下 18. 蜗杆的头数值越小，则（ ） A. 自锁性越好，效率越低 B. 自锁性越好，效率越高 C. 自锁性越差，效率越低 D. 自锁性越差，效率越高 19. 阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的______模数，应符合标准值（ ） A. 法面 B. 端面 C. 中间平面 D. 侧面 20. 蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率（ ） A. 降低 B. 提高 C. 不变 D. 可能提高，可能降低 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 圆柱蜗杆传动和环面蜗杆传动结构完全一样。（ ） 22. 当蜗杆的头数为2时，蜗杆转动一周，蜗轮转过1齿。（ ） 23. 下图为蜗杆传动压力喷油冷却系统，其中压力喷油冷却通过油泵强制供油，能有效提高蜗杆传动的散热效果（ ） 24. 蜗轮一般制成整体式。（ ） 25. 蜗杆传动的效率较低，在自锁时效率更低。（ ） 26. 蜗轮蜗杆传动适用于大功率、高速传动（ ） 27. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（ ） 28. 蜗杆传动的传动效率较高，故常用于功率较大或连续工作的场合。（ ） 29. 蜗杆导程角的大小直接影响蜗杆的传动效率（ ） 30. 蜗杆传动速比大，主要是蜗杆的线数少，一般为1~4。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述蜗杆传动中蜗杆和蜗轮的结构特点，并说明两者常用材料的选用原则。 32. 简述蜗杆传动的主要特点，并写出其传动比的计算公式。 33. 某减速设备运行一段时间后出现箱体温度升高、传动效率降低和蜗轮齿面磨损等现象。分析产生这些现象的主要原因，并说明维护措施。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 下图所示为电动机直接驱动的蜗轮减速器。已知电动机转速=960r/min，蜗杆为单头，蜗轮齿数=60，卷筒直径D=300mm。求：（1）蜗轮蜗杆传动的传动比。（2）重物G的移动速度V。（3）判断重物的移动方向（上升还是下降）。 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 $