第21卷 机械传动（下）——蜗杆传动 湖南省（对口招生）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《机械基础》（高教版·第3版） 机械传动（下）——蜗杆传动 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. 蜗杆传动的发热计算主要是为了防止（ ） A. 胶合 B. 磨损 C. 疲劳破坏 D. 塑性变形 2. 为了提高蜗杆传动的效率，应优先选用______头蜗杆。（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 3. 在蜗杆传动中最常见的是（ ） A. 阿基米德蜗杆 B. 渐开线蜗杆 C. 延伸渐开线蜗杆 D. 圆弧面蜗杆 4. 下图为右旋蜗杆分度圆柱面及展开图，其中导程是指（ ） A. 蜗杆上一条螺旋线沿轴线移动的距离 B. 蜗杆螺旋线旋转一周沿轴线移动的距离 C. 蜗杆分度圆柱面的周长 D. 以上都不对 5. 某蜗杆传动中，蜗杆头数为2，蜗轮齿数为40，蜗杆为主动件，则其传动比为（ ） A. 10 B. 20 C. 40 D. 80 6. 蜗杆传动由蜗杆和______组成。（ ） A. 圆柱齿轮 B. 圆锥齿轮 C. 蜗轮 D. 齿条 7. 蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的材料选择时，主要考虑哪个因素（ ） A. 材料的硬度 B. 材料的导热性 C. 材料的密度 D. 材料的价格 8. 蜗杆蜗轮传动中，蜗杆的导程角越小，其（ ） A. 传动效率越高 B. 自锁性越好 C. 承载能力越强 D. 加工越容易 9. 手动萌芦是利用蜗杆的______特性使重物停在任意位置而不会自动下落（ ） A. 传动比 B. 传动平稳 C. 容易自锁 D. 传动效率低 10. 蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，则（ ） A. 效率越高 B. 传动比越大 C. 自锁性越好 D. 承载能力越小 11. 锥蜗杆传动的特点是（ ） A. 传动比小 B. 结构简单 C. 可实现垂直交错轴间传动 D. 效率极低 12. 如图所示蜗杆传动，图（a）中蜗杆转动方向为______，图（b）中蜗杆的转动方向为_____。（ ） A. 向左、顺时针 B. 向右、顺时针 C. 向左、逆时针 D. 向右、逆时针 13. 蜗杆传动模数和蜗杆头数一定，增大蜗杆分度圆直径，将使（ ） A. 传动效率提高，蜗杆强度降低 B. 传动效率降低，蜗杆刚度提高 C. 传动效率和蜗杆刚度都降低 D. 传动效率和蜗杆刚度都提高 14. 蜗杆传动中，蜗杆的直径系数q定义为（ ） A. q = d1 / m B. q = m / d1 C. q = d1 m D. q = m 15. 在蜗杆传动中，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，也可能减小 16. 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） 17. 为减少蜗轮滚刀数量,有利于刀具标准化,规定______为标准值（ ） A. 蜗轮齿数 B. 蜗轮分度圆直径 C. 蜗杆头数 D. 蜗杆分度圆直径 18. 对于普通蜗杆传动，主要应当计算______的参数（ ） A. 中间平面 B. 法平面 C. 端面 D. 轴向截面 19. 当蜗杆的头数确定后，特性系数q越大则导程角（ ） A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 先变小后变大 20. 在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆的左旋和右旋是指（ ） A. 蜗轮的旋转方向 B. 蜗杆的旋转方向 C. 蜗轮和蜗杆之间的相对位置 D. 蜗轮和蜗杆的轴线相对位置 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 蜗杆传动中，蜗轮与蜗杆的接触在运动副中属于低副（ ） 22. 蜗杆头数越多，传动效率越大，但多头蜗杆加工越困难。（ ） 23. 蜗杆升角小则传动效率低，但自锁性差。（ ） 24. 在蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，则其传动效率越高。（ ） 25. 蜗杆导程角的大小直接影响蜗轮蜗杆传动的效率（ ） 26. 分度圆直径d1=45mm的圆柱蜗杆，直径系数q=18，则蜗杆模数m=2.5mm（ ） 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. 蜗杆头数越多，传动效率越高，但制造困难，因此一般不宜超过4头（ ） 29. 蜗杆直径系数是蜗杆分度圆直径与模数之比。（ ） 30. 蜗杆传动的效率与蜗杆的头数有关。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请简要说明蜗轮蜗杆传动的优点及适用于什么样的传动需求。 32. 在图所示定轴轮系中，蜗杆0为双头左旋蜗杆2，转向如图所示。蜗轮 1的齿数为50，蜗杆2为单头右旋蜗杆1，蜗轮3的齿数为40，其余齿轮齿数为30，20，25，，48，16。试求轮系传动比；假设齿轮9轴线与蜗杆0轴线平行，判断蜗杆0转向是否与齿轮9相同。 33. 蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的旋向有什么关系？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某车间为一台低速输送设备更换蜗杆传动装置。该装置采用单头右旋圆柱蜗杆，蜗杆特性系数 ，模数 ，蜗轮齿数 ，蜗杆转速 。蜗轮采用锡青铜材料，蜗杆采用渗碳淬火合金钢制造。工作时测得润滑油黏度不足，蜗轮齿面出现明显磨损。（1）计算蜗杆分度圆直径 、蜗轮分度圆直径 、中心距 、传动比 和蜗轮转速 。（2）已知润滑状态下的当量摩擦因数为 ，计算摩擦角，并根据蜗杆导程角与摩擦角的大小规律，判断该传动是否具有自锁趋势。（3）分析该蜗杆传动出现齿面磨损的主要原因，并写出两项维护或改进措施。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《机械基础》（高教版·第3版） 机械传动（下）——蜗杆传动 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. 蜗杆传动的发热计算主要是为了防止（ ） A. 胶合 B. 磨损 C. 疲劳破坏 D. 塑性变形 【答案】A 【解析】蜗杆传动由于摩擦大，容易发热，过高温度会引发胶合失效，所以发热计算是防胶合，选 A。 2. 为了提高蜗杆传动的效率，应优先选用______头蜗杆。（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】D 【解析】蜗杆头数越多，传动效率越高，在 1 - 4 头数范围内，4 头蜗杆传动效率相对更高，选 D。 3. 在蜗杆传动中最常见的是（ ） A. 阿基米德蜗杆 B. 渐开线蜗杆 C. 延伸渐开线蜗杆 D. 圆弧面蜗杆 【答案】A 【解析】阿基米德蜗杆结构简单、加工方便、应用广泛，是工程中最常见的蜗杆类型。因此选A。 4. 下图为右旋蜗杆分度圆柱面及展开图，其中导程是指（ ） A. 蜗杆上一条螺旋线沿轴线移动的距离 B. 蜗杆螺旋线旋转一周沿轴线移动的距离 C. 蜗杆分度圆柱面的周长 D. 以上都不对 【答案】B 【解析】导程是蜗杆螺旋线旋转一周（）沿轴线移动的距离，等于头数z乘以轴向齿距。 5. 某蜗杆传动中，蜗杆头数为2，蜗轮齿数为40，蜗杆为主动件，则其传动比为（ ） A. 10 B. 20 C. 40 D. 80 【答案】B 【解析】蜗杆传动的传动比等于蜗轮齿数与蜗杆头数之比，即 ，因此应选B。 6. 蜗杆传动由蜗杆和______组成。（ ） A. 圆柱齿轮 B. 圆锥齿轮 C. 蜗轮 D. 齿条 【答案】C 【解析】蜗杆传动是依靠蜗杆与蜗轮的啮合来传递运动和动力，所以由蜗杆和蜗轮组成，选 C。 7. 蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的材料选择时，主要考虑哪个因素（ ） A. 材料的硬度 B. 材料的导热性 C. 材料的密度 D. 材料的价格 【答案】A 【解析】蜗杆和蜗轮的材料选择主要考虑材料的硬度，以确保传动部件的耐磨性和寿命。 8. 蜗杆蜗轮传动中，蜗杆的导程角越小，其（ ） A. 传动效率越高 B. 自锁性越好 C. 承载能力越强 D. 加工越容易 【答案】B 9. 手动萌芦是利用蜗杆的______特性使重物停在任意位置而不会自动下落（ ） A. 传动比 B. 传动平稳 C. 容易自锁 D. 传动效率低 【答案】C 【解析】和螺旋传动一样，当蜗杆的导程角小于蜗杆副材料的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性。此时，只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。这一特性用于起重机械设备中，能起到安全保险的作用。比如手动起重装置（俗称手动葫芦），就是利用蜗杆的自锁特性使重物停留在任意位置上，而不会自动下落。 10. 蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，则（ ） A. 效率越高 B. 传动比越大 C. 自锁性越好 D. 承载能力越小 【答案】A 【解析】蜗杆头数增加时，在模数和其他条件相同的情况下，导程角增大，啮合中的相对滑动程度通常减小，因此传动效率提高。蜗杆头数越多，传动比反而越小，自锁性变差，承载能力并非必然减小。因此选A。 11. 锥蜗杆传动的特点是（ ） A. 传动比小 B. 结构简单 C. 可实现垂直交错轴间传动 D. 效率极低 【答案】C 【解析】锥蜗杆传动能够实现垂直交错轴间的传动，这是它的显著特点，A、B、D 描述错误，选 C。 12. 如图所示蜗杆传动，图（a）中蜗杆转动方向为______，图（b）中蜗杆的转动方向为_____。（ ） A. 向左、顺时针 B. 向右、顺时针 C. 向左、逆时针 D. 向右、逆时针 【答案】D 【解析】（a）右旋，啮合点速度方向不可见，与大拇指指向相同；（b）右旋，啮合点速度方向向里。 13. 蜗杆传动模数和蜗杆头数一定，增大蜗杆分度圆直径，将使（ ） A. 传动效率提高，蜗杆强度降低 B. 传动效率降低，蜗杆刚度提高 C. 传动效率和蜗杆刚度都降低 D. 传动效率和蜗杆刚度都提高 【答案】B 【解析】在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使传动效率降低，蜗杆刚度提高。 14. 蜗杆传动中，蜗杆的直径系数q定义为（ ） A. q = d1 / m B. q = m / d1 C. q = d1 m D. q = m 【答案】A 【解析】蜗杆直径系数定义为蜗杆分度圆直径与模数之比。由d1=qm可得q=d1/m，因此选A。 15. 在蜗杆传动中，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，也可能减小 【答案】B 【解析】在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率提高 16. 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 17. 为减少蜗轮滚刀数量,有利于刀具标准化,规定______为标准值（ ） A. 蜗轮齿数 B. 蜗轮分度圆直径 C. 蜗杆头数 D. 蜗杆分度圆直径 【答案】D 【解析】为了减少蜗轮滚刀的型号数量，从而促进刀具的标准化，相关的规定是将蜗杆分度圆直径设定为标准值。 18. 对于普通蜗杆传动，主要应当计算______的参数（ ） A. 中间平面 B. 法平面 C. 端面 D. 轴向截面 【答案】A 【解析】对于普通蜗杆传动，主要应当计算中间平面内的参数和几何尺寸。在中间平面上，对于阿基米德蜗杆传动相当于齿条与齿轮的啮合传动，在设计时常取此平面内的参数和尺寸作为计算基准。 19. 当蜗杆的头数确定后，特性系数q越大则导程角（ ） A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 先变小后变大 【答案】B 【解析】当蜗杆的头数确定后，特性系数q越大，则导程角越小。 蜗杆的直径系数q，也称为特性系数，是蜗杆分度圆直径d1与轴向模数m的比值。 20. 在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆的左旋和右旋是指（ ） A. 蜗轮的旋转方向 B. 蜗杆的旋转方向 C. 蜗轮和蜗杆之间的相对位置 D. 蜗轮和蜗杆的轴线相对位置 【答案】B 【解析】蜗杆的左旋和右旋是指蜗杆的旋转方向。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 蜗杆传动中，蜗轮与蜗杆的接触在运动副中属于低副（ ） 【答案】错误 【解析】蜗轮与蜗杆之间是齿面接触，属于高副；低副则是面接触。因此题干说法错误，应判断为“错误”。 22. 蜗杆头数越多，传动效率越大，但多头蜗杆加工越困难。（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆头数增加会使导程角增大，通常可减小相对滑动并提高传动效率；但多头蜗杆的齿形和螺旋面加工要求更高，加工难度增大。因此题干说法正确。 23. 蜗杆升角小则传动效率低，但自锁性差。（ ） 【答案】正确 24. 在蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，则其传动效率越高。（ ） 【答案】正确 【解析】在其他条件相同的情况下，蜗杆头数增加会使导程角增大，啮合时的相对滑动程度通常减小，所以传动效率提高。因此题干说法正确。 25. 蜗杆导程角的大小直接影响蜗轮蜗杆传动的效率（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆导程角影响啮合面上的相对滑动速度和摩擦损失，导程角越大，通常相对滑动越小、传动效率越高。因此导程角的大小会直接影响蜗杆传动的效率，题干说法正确。 26. 分度圆直径d1=45mm的圆柱蜗杆，直径系数q=18，则蜗杆模数m=2.5mm（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆直径系数满足q=d1/m，因此m=d1/q=45/18=2.5mm。计算结果与题干一致，故判断为正确。 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 28. 蜗杆头数越多，传动效率越高，但制造困难，因此一般不宜超过4头（ ） 【答案】正确 【解析】增加蜗杆头数通常可提高导程角和传动效率，但会使蜗杆加工和制造更加困难。工程上蜗杆头数通常取1～4，一般不宜超过4头。因此题干说法正确。 29. 蜗杆直径系数是蜗杆分度圆直径与模数之比。（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆直径系数的定义为q=d1/m，即蜗杆分度圆直径与模数之比。因此题干说法正确。 30. 蜗杆传动的效率与蜗杆的头数有关。（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆头数会影响导程角，导程角又会影响啮合中的相对滑动和摩擦损失，从而影响传动效率。因此蜗杆传动的效率与蜗杆头数有关，题干说法正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请简要说明蜗轮蜗杆传动的优点及适用于什么样的传动需求。 【答案】蜗轮蜗杆传动的优点包括传动比大且稳定、运转平稳、结构紧凑，某些情况下还可实现自锁；但其传动效率通常低于齿轮传动。适用于中小功率、低速大扭矩，以及需要大传动比或自锁的传动需求。 【解析】蜗轮蜗杆传动具有传动比大、运转平稳、噪声较小、结构紧凑等优点，采用适当的蜗杆头数和导程角时还可实现自锁。但由于啮合时存在较大的相对滑动，传动效率通常低于齿轮传动，并伴随较明显的摩擦和发热。因此它主要适用于中小功率、低速大扭矩、需要较大传动比或自锁的场合。 32. 在图所示定轴轮系中，蜗杆0为双头左旋蜗杆2，转向如图所示。蜗轮 1的齿数为50，蜗杆2为单头右旋蜗杆1，蜗轮3的齿数为40，其余齿轮齿数为30，20，25，，48，16。试求轮系传动比；假设齿轮9轴线与蜗杆0轴线平行，判断蜗杆0转向是否与齿轮9相同。 【答案】由题意知轮系的传动关系为 →（）→（）→（）→（）→ 由传动比公式得 和齿轮9转向相反。 【解析】传动路线（）（）（）（） 由传动比公式得 根据蜗轮蜗杆方向判断方法，用右手法则，四指指向蜗杆方向，大拇指反向即蜗轮1方向（向右），12双联齿轮，方向相同；3轮向下； 锥齿轮方向按照同时指向或背离啮合区判断；4轮向下，5、6轮向右；7、8轮向上, 8、9轮方向外啮合，方向相反，9轮向下 故蜗杆0转向是否与齿轮9相反 33. 蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的旋向有什么关系？ 【答案】蜗杆与蜗轮的旋向没有简单的同向或反向关系。蜗轮的转动方向由蜗杆的旋向和蜗杆的转动方向共同决定；在蜗杆转动方向不变时，右旋蜗杆与左旋蜗杆会使蜗轮的转动方向相反。 【解析】蜗杆和蜗轮的轴线通常相互垂直，不能简单用两者同向或反向来描述旋转关系。蜗轮的转动方向取决于蜗杆的旋向及其转动方向。对于相同的蜗杆转动方向，改变蜗杆的旋向，蜗轮的转动方向也会随之改变。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某车间为一台低速输送设备更换蜗杆传动装置。该装置采用单头右旋圆柱蜗杆，蜗杆特性系数 ，模数 ，蜗轮齿数 ，蜗杆转速 。蜗轮采用锡青铜材料，蜗杆采用渗碳淬火合金钢制造。工作时测得润滑油黏度不足，蜗轮齿面出现明显磨损。（1）计算蜗杆分度圆直径 、蜗轮分度圆直径 、中心距 、传动比 和蜗轮转速 。（2）已知润滑状态下的当量摩擦因数为 ，计算摩擦角，并根据蜗杆导程角与摩擦角的大小规律，判断该传动是否具有自锁趋势。（3）分析该蜗杆传动出现齿面磨损的主要原因，并写出两项维护或改进措施。 【答案】（1）蜗杆分度圆直径：。蜗轮分度圆直径：。中心距：。传动比：。蜗轮转速：。（2）蜗杆导程角：。摩擦角：。由于导程角小于摩擦角，该传动具有一定自锁趋势。（3）主要原因是润滑油黏度不足，导致油膜难以形成，齿面间摩擦、磨损和发热加剧；锡青铜蜗轮材料耐磨性较好，但长期边界润滑仍会发生磨损。措施：按规定选用合适黏度的蜗杆传动油并定期更换；检查齿面接触状况、轴承间隙和装配精度，必要时修复或更换磨损零件。 【解析】（1）根据蜗杆传动几何尺寸公式分别计算分度圆直径和中心距，再由 、 求传动比和蜗轮转速。（2）导程角小于摩擦角时，反向驱动较困难，传动具有自锁趋势。（3）润滑不良会破坏油膜并加剧齿面磨损，应从油品、油量、装配精度和磨损检查等方面维护。 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 $