内容正文:
河南省(对口招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共230份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。
与本专辑配套的还有河南省对口招生考试《机械制图》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
河南省(对口招生)机械类 《机械基础》
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任务二十一:棘轮机构的应用
时间:45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2分,共40分)
1. 自行车后轮的棘轮机构相当于一个超越离合器,它在______时结合( )
A. 主动转速高于从动转速
B. 从动转速高于主动转速
C. 主动转速等于从动转速
D. 主动转速与从动转速不相同
2. 棘轮机构主要用于什么类型的运动传动( )
A. 连续运动
B. 往复运动
C. 直线运动
D. 间歇运动
3. 牛头刨床工作台横向进给机构是( )
A. 齿轮机构
B. 凸轮机构
C. 棘轮机构
D. 槽轮机构
4. 牛头刨床的横向进给机构中采用了:①棘轮机构、②齿轮传动机构、③螺旋传动机构、④曲柄摇杆机构,则这四个机构的传动顺序为( )
A. ①→②→③→④
B. ②→①→④→③
C. ②→④→①→③
D. ④→②→①→③
5. 在单向间歇运动机构中,棘轮机构常用于______的场合( )
A. 低速轻载
B. 高速轻载
C. 低速重载
D. 高速重载
6. 在提升机中为了防止倒转,可以采用( )
A. 棘轮机构
B. 槽轮机构
C. 曲柄滑块机构
D. 齿轮机构
7. 起重设备中常用______机构来阻止鼓轮反转( )
A. 偏心轮
B. 凸轮
C. 摩擦轮
D. 棘轮
8. 自行车后轴上的飞轮属于______机构。( )
A. 棘轮
B. 槽轮
C. 齿轮
D. 凸轮
9. 只能实现单向间歇运动的机构是( )
A. 曲柄摇杆机构
B. 凸轮机构
C. 棘轮机构
D. 槽轮机构
10. 自行车后轮轴上俗称的“飞轮”,实际上是( )
A. 凸轮式间歇机构
B. 不完全齿轮机构
C. 棘轮机构
D. 槽轮机构
11. 利用______可以防止棘轮的反转( )
A. 锁止圆弧
B. 止回棘爪
C. 棘轮
D. 机架
12. 自行车后轴上的“飞轮”可以采用( )
A. 凸轮机构
B. 槽轮机构
C. 曲柄滑块机构
D. 棘轮机构
13. 间歇运动机构中的棘轮机构适用于哪种情况?( )
A. 需要连续运动的场合
B. 需要间歇运动的场合
C. 需要往复运动的场合
D. 需要旋转运动的场合
14. 将摇杆摆动角度增大,则棘轮转角会( )
A. 先增大后减小
B. 减小
C. 不变
D. 增大
15. 在需要使转动构件单向间歇转动并防止其反向退回的装置中,最适合采用( )
A. 齿轮传动机构
B. 棘轮机构
C. 带传动机构
D. 螺旋传动机构
16. 手动绞车提升重物时,棘轮机构的主要作用是( )
A. 改变绳轮的转速
B. 防止绳轮反向回转
C. 增大绳轮的直径
D. 减小钢丝绳的长度
17. 自行车停止蹬踏而车轮仍可向前滚动,主要是因为后轮装有( )
A. 带传动机构
B. 槽轮传动机构
C. 单向棘轮机构
D. 螺旋传动机构
18. 下列设备中,最适合使用棘轮机构实现重物防逆转的是( )
A. 普通车床主轴
B. 手动千斤顶
C. 高速离心风机
D. 带式输送机滚筒
19. 棘轮机构用于手动进给装置时,改变棘轮每次转过的齿数,主要可以调节从动件的( )
A. 连续转动速度
B. 单次间歇转角
C. 转动轴线位置
D. 回转运动方向
20. 下列工况中,最适合采用棘轮机构传递运动的是( )
A. 高速连续等速转动
B. 低速单向间歇转动
C. 高速双向连续转动
D. 低速无间歇往复转动
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 棘轮机构适用于需要______的场合,如打孔机床等。
22. 棘轮机构常用于转角较______且需调整转角的传动,而槽轮机构只能用于转角较大的间歇传动。
23. 在摩擦式棘轮机构中,棘轮转角可以实现______(填“有级”或“无级”)调节,棘轮转角调节宜选用的方法是改变______。
24. 单边楔形棘爪棘轮机构,不仅棘轮______的大小可以调节,而且还能调节棘轮的旋转方向和使棘轮停止转动。
25. 手动千斤顶中利用棘轮机构防止承载部件在停止操作后反向回落,这种作用称为______。
26. 棘轮机构常用于间歇性传递运动,并可实现棘轮的______转动。
27. 棘轮机构中,棘轮齿数为 36,则相邻两齿对应的齿距角为______。
28. 调整棘轮机构的转动方向,通常改变棘爪的______方向或调整棘轮的齿形方向。
29. 某棘轮有 40 个齿,主动棘爪每次推动棘轮前进 2 个齿,则棘轮每次转过的角度为______。
30. 棘轮机构中,棘轮齿数为 ,主动棘爪每次推动棘轮前进 个齿,则棘轮单次转角可表示为______。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 棘轮机构既能实现间歇运动,还能实现超越运动。( )
32. 摩擦式棘轮机构可以做双向运动。( )
33. 棘轮机构可作为防止机构反转的制动器,广泛应用于卷扬机、提升机以及运输机等设备中。( )
34. 电影放映机的卷片机构是棘轮机构在实际中的应用。( )
35. 棘轮机构适用于需要间歇运动的场合。( )
36. 在棘轮机构中,止回棘爪的作用是使棘轮可靠静止和防止棘轮反转( )
37. 棘轮机构可将主动件的连续转动转变为从动件的间歇转动,并能实现单向传动。( )
38. 棘轮机构的转动方向主要由棘轮的齿数决定,改变棘爪安装方向不会改变转向。( )
39. 在单棘爪、单齿进给的棘轮机构中,棘轮每次转过的基本角度等于棘轮齿距角,齿数越多,该角度越小。( )
40. 某棘轮机构需要减小工作转角,在棘轮直径基本不变的条件下,减少棘轮齿数即可使每次转角减小。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 列举棘轮机构在机械设备中的两个应用实例,并分别说明其主要作用。
42. 棘轮机构的从动件转角如何调整?
43. 简述棘轮机构在手动千斤顶中的工作过程。
44. 某手动升降装置需要在操作者停止施力时保持载荷位置,并能通过往复扳动手柄使载荷逐步上升。分析该装置采用棘轮机构的理由,并说明使用时应注意的主要问题。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 维修人员检修一台手动卷扬装置。棘轮与卷筒同轴安装,棘轮有 36 个齿,摇柄每完成一次工作行程,棘爪推动棘轮转过 4 个齿;回程时棘爪滑过棘轮,卷筒直径为 80 mm,钢丝绳与卷筒之间无相对滑动。(1)计算棘轮每次工作行程的转角、卷筒每次收绳长度,以及连续完成 15 次工作行程后的总收绳长度。(2)若将每次推动齿数调整为 2 个,计算单次转角和单次收绳长度,并判断该调整是否满足“单次收绳长度不超过 15 mm”的要求。(3)若卷扬装置需要改变卷筒的转动方向,说明棘轮机构应如何调节,并指出调节后的检查要点。
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河南省(对口招生)机械类 《机械基础》
项目四:连接
任务二十一:棘轮机构的应用
时间:45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2分,共40分)
1. 自行车后轮的棘轮机构相当于一个超越离合器,它在______时结合( )
A. 主动转速高于从动转速
B. 从动转速高于主动转速
C. 主动转速等于从动转速
D. 主动转速与从动转速不相同
【答案】A
【解析】超越离合器当主动速度高于从动速度时结合。
2. 棘轮机构主要用于什么类型的运动传动( )
A. 连续运动
B. 往复运动
C. 直线运动
D. 间歇运动
【答案】D
【解析】棘轮机构适用于需要间歇运动的场合。
3. 牛头刨床工作台横向进给机构是( )
A. 齿轮机构
B. 凸轮机构
C. 棘轮机构
D. 槽轮机构
【答案】C
【解析】牛头刨床工作台的横向进给需要将往复摆动转换为单向间歇转动,采用棘轮机构实现,因此选C。
4. 牛头刨床的横向进给机构中采用了:①棘轮机构、②齿轮传动机构、③螺旋传动机构、④曲柄摇杆机构,则这四个机构的传动顺序为( )
A. ①→②→③→④
B. ②→①→④→③
C. ②→④→①→③
D. ④→②→①→③
【答案】C
【解析】动力先经齿轮传动机构传递,再通过曲柄摇杆机构使摇杆摆动,带动棘轮机构间歇转动,最后经螺旋传动机构实现工作台横向进给,因此顺序为②→④→①→③,选C。
5. 在单向间歇运动机构中,棘轮机构常用于______的场合( )
A. 低速轻载
B. 高速轻载
C. 低速重载
D. 高速重载
【答案】A
【解析】棘轮机构是一种常见的机械传动机构,它通常用于低速轻载的场合。 选A
6. 在提升机中为了防止倒转,可以采用( )
A. 棘轮机构
B. 槽轮机构
C. 曲柄滑块机构
D. 齿轮机构
【答案】A
【解析】在提升机中为了防止倒转,可以采用棘轮机构。
7. 起重设备中常用______机构来阻止鼓轮反转( )
A. 偏心轮
B. 凸轮
C. 摩擦轮
D. 棘轮
【答案】D
【解析】棘轮机构具有单向间歇运动和防止反转的功能,起重设备中常用棘轮机构阻止鼓轮反转,因此选D。
8. 自行车后轴上的飞轮属于______机构。( )
A. 棘轮
B. 槽轮
C. 齿轮
D. 凸轮
【答案】A
【解析】自行车后轴上的飞轮利用棘轮机构实现脚踏驱动和滑行时的相对运动,并能防止反向传动,因此选A。
9. 只能实现单向间歇运动的机构是( )
A. 曲柄摇杆机构
B. 凸轮机构
C. 棘轮机构
D. 槽轮机构
【答案】C
【解析】单向棘轮机构只能单向间歇。
10. 自行车后轮轴上俗称的“飞轮”,实际上是( )
A. 凸轮式间歇机构
B. 不完全齿轮机构
C. 棘轮机构
D. 槽轮机构
【答案】C
【解析】自行车飞轮由棘轮和棘爪组成,能够传递一个方向的转矩,并在滑行时使链轮与后轮相对转动,因此属于棘轮机构,选C。
11. 利用______可以防止棘轮的反转( )
A. 锁止圆弧
B. 止回棘爪
C. 棘轮
D. 机架
【答案】B
【解析】止回棘爪与棘轮齿面配合,可阻止棘轮向相反方向转动,因此选B。
12. 自行车后轴上的“飞轮”可以采用( )
A. 凸轮机构
B. 槽轮机构
C. 曲柄滑块机构
D. 棘轮机构
【答案】D
【解析】自行车后轴上的飞轮利用棘轮机构实现单向传动:蹬车时,棘轮机构传递动力使后轮转动;停止蹬车时,飞轮相对后轴空转,使自行车能够继续滑行。因此应选D。
13. 间歇运动机构中的棘轮机构适用于哪种情况?( )
A. 需要连续运动的场合
B. 需要间歇运动的场合
C. 需要往复运动的场合
D. 需要旋转运动的场合
【答案】B
【解析】棘轮机构适用于需要间歇运动的场合,通过棘轮和棘爪的相互作用实现间歇运动。
14. 将摇杆摆动角度增大,则棘轮转角会( )
A. 先增大后减小
B. 减小
C. 不变
D. 增大
【答案】D
【解析】将摇杆摆动角度增大,则棘轮转角会增大
15. 在需要使转动构件单向间歇转动并防止其反向退回的装置中,最适合采用( )
A. 齿轮传动机构
B. 棘轮机构
C. 带传动机构
D. 螺旋传动机构
【答案】B
【解析】棘轮机构利用棘轮和棘爪的啮合,使从动件单向间歇转动,并能阻止其反向运动,适用于防逆转和步进传动。
16. 手动绞车提升重物时,棘轮机构的主要作用是( )
A. 改变绳轮的转速
B. 防止绳轮反向回转
C. 增大绳轮的直径
D. 减小钢丝绳的长度
【答案】B
【解析】手动绞车停止操作时,棘爪与棘轮啮合,可以阻止绳轮在重物作用下反向回转,从而保持重物停留在已提升的位置。
17. 自行车停止蹬踏而车轮仍可向前滚动,主要是因为后轮装有( )
A. 带传动机构
B. 槽轮传动机构
C. 单向棘轮机构
D. 螺旋传动机构
【答案】C
【解析】自行车飞轮采用单向棘轮结构,蹬踏时传递动力,停止蹬踏时允许车轮相对飞轮继续向前转动,因此能够实现自由滑行。
18. 下列设备中,最适合使用棘轮机构实现重物防逆转的是( )
A. 普通车床主轴
B. 手动千斤顶
C. 高速离心风机
D. 带式输送机滚筒
【答案】B
【解析】手动千斤顶在升降过程中需要逐步承载,并在停止操作时防止丝杆或承载部件反向回落,棘轮机构能够满足这种防逆转要求。
19. 棘轮机构用于手动进给装置时,改变棘轮每次转过的齿数,主要可以调节从动件的( )
A. 连续转动速度
B. 单次间歇转角
C. 转动轴线位置
D. 回转运动方向
【答案】B
【解析】棘轮每次转过的齿数决定从动件每个工作循环的转角,因此改变棘轮每次啮合推进的齿数,可以调节单次间歇转角。
20. 下列工况中,最适合采用棘轮机构传递运动的是( )
A. 高速连续等速转动
B. 低速单向间歇转动
C. 高速双向连续转动
D. 低速无间歇往复转动
【答案】B
【解析】棘轮机构的典型工作特点是低速、单向和间歇运动,常用于手动进给、防逆转及分度等装置,不适合高速连续传动。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 棘轮机构适用于需要______的场合,如打孔机床等。
【答案】间歇运动
【解析】棘轮机构的特点是能够实现间歇性的运动传动,常用于周期性的工作场合。
22. 棘轮机构常用于转角较______且需调整转角的传动,而槽轮机构只能用于转角较大的间歇传动。
【答案】小
【解析】棘轮机构便于通过调整棘爪行程来改变棘轮每次的转角,适用于转角较小且需要调整转角的传动;槽轮机构通常用于转角较大的间歇传动,因此填“小”。
23. 在摩擦式棘轮机构中,棘轮转角可以实现______(填“有级”或“无级”)调节,棘轮转角调节宜选用的方法是改变______。
【答案】① 无极 ② 摇杆摆角大小
【解析】摩擦式棘轮机构依靠摩擦力传递运动,棘轮转角可连续调节,实现无级调节。调节时宜改变摇杆摆角大小,从而改变棘轮每次的转角。
24. 单边楔形棘爪棘轮机构,不仅棘轮______的大小可以调节,而且还能调节棘轮的旋转方向和使棘轮停止转动。
【答案】转角
【解析】通过改变棘爪的工作位置或行程,可调节棘轮每次的转角;改变棘爪安装方向可调节旋转方向,锁定棘爪可使棘轮停止转动,因此填“转角”。
25. 手动千斤顶中利用棘轮机构防止承载部件在停止操作后反向回落,这种作用称为______。
【答案】防逆转作用
【解析】棘轮机构能够限制从动件的反向运动,使承载部件保持在已达到的位置,因此在千斤顶中主要起防逆转和保持载荷的作用。
26. 棘轮机构常用于间歇性传递运动,并可实现棘轮的______转动。
【答案】单向
【解析】棘爪只能推动棘轮沿规定方向转动,反向转动会被棘爪阻止。
27. 棘轮机构中,棘轮齿数为 36,则相邻两齿对应的齿距角为______。
【答案】
【解析】齿距角等于 ,代入 ,得齿距角为 。
28. 调整棘轮机构的转动方向,通常改变棘爪的______方向或调整棘轮的齿形方向。
【答案】工作面
【解析】棘爪工作面决定其推动棘轮的方向,改变工作面方向即可改变转动方向。
29. 某棘轮有 40 个齿,主动棘爪每次推动棘轮前进 2 个齿,则棘轮每次转过的角度为______。
【答案】
【解析】单齿转角为 ,前进 2 齿时转角为 。
30. 棘轮机构中,棘轮齿数为 ,主动棘爪每次推动棘轮前进 个齿,则棘轮单次转角可表示为______。
【答案】
【解析】每齿转角为 ,前进 齿后的转角为两者的乘积。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 棘轮机构既能实现间歇运动,还能实现超越运动。( )
【答案】正确
【解析】棘轮机构可通过棘爪的往复摆动使棘轮作单向间歇转动;在自行车飞轮等结构中,主动件停止驱动或反向时,从动件仍可继续转动,从而实现超越运动。因此,棘轮机构既能实现间歇运动,也能实现超越运动,判断为正确。
32. 摩擦式棘轮机构可以做双向运动。( )
【答案】错误
【解析】摩擦式棘轮机构依靠摩擦楔紧作用实现单向间歇运动,通常只能实现一个方向的运动,不能实现双向运动,因此该说法错误。
33. 棘轮机构可作为防止机构反转的制动器,广泛应用于卷扬机、提升机以及运输机等设备中。( )
【答案】正确
【解析】其单向运动特性可有效防止反转,保障设备安全运行。
34. 电影放映机的卷片机构是棘轮机构在实际中的应用。( )
【答案】错误
【解析】电影放映机的卷片机构要求胶片作间歇运动,通常采用槽轮机构实现,而不是棘轮机构,因此该说法错误。
35. 棘轮机构适用于需要间歇运动的场合。( )
【答案】正确
【解析】棘轮机构能够实现间歇性的运动传动。
36. 在棘轮机构中,止回棘爪的作用是使棘轮可靠静止和防止棘轮反转( )
【答案】正确
【解析】止回棘爪在棘轮停止或反向运动时与棘轮齿面接触,能够使棘轮可靠停住并防止棘轮反转,因此该说法正确。
37. 棘轮机构可将主动件的连续转动转变为从动件的间歇转动,并能实现单向传动。( )
【答案】正确
【解析】棘爪推动棘轮转动,棘爪返回时棘轮停止,因此可实现间歇、单向转动。
38. 棘轮机构的转动方向主要由棘轮的齿数决定,改变棘爪安装方向不会改变转向。( )
【答案】错误
【解析】棘轮齿数主要影响每齿转角,棘爪的工作方向决定棘轮的转向;改变棘爪方向通常可改变传动方向。
39. 在单棘爪、单齿进给的棘轮机构中,棘轮每次转过的基本角度等于棘轮齿距角,齿数越多,该角度越小。( )
【答案】正确
【解析】棘轮齿距角为 ,其中 为齿数,因此齿数增加时,每齿转角减小。
40. 某棘轮机构需要减小工作转角,在棘轮直径基本不变的条件下,减少棘轮齿数即可使每次转角减小。( )
【答案】错误
【解析】齿距角为 ,减少齿数会使每次转角增大;减小转角应适当增加齿数或采用多齿分度结构。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 列举棘轮机构在机械设备中的两个应用实例,并分别说明其主要作用。
【答案】(1)手动千斤顶中使用棘轮机构,使承载部件逐步升高,并防止停止操作后反向回落。
(2)自行车飞轮中使用单向棘轮机构,蹬踏时传递动力,停止蹬踏时允许车轮继续向前转动。
(3)手动绞车或卷扬装置中使用棘轮机构,在提升过程中防止卷筒受载反转。
【解析】本题考查棘轮机构的典型工程应用。作答应结合具体设备,说明棘轮机构在该设备中实现单向传动、间歇进给或防止反向运动的作用。
42. 棘轮机构的从动件转角如何调整?
【答案】(1)调节主动曲柄长度,以改变棘轮摇杆的摆动角度; (2)采用遮板调节棘轮的转角; (3)反变棘轮的转向。
43. 简述棘轮机构在手动千斤顶中的工作过程。
【答案】(1)操纵手柄往复摆动,主动棘爪推动棘轮沿规定方向转过一定齿数。
(2)棘轮带动传动螺杆或承载部件逐步运动,使重物缓慢升高。
(3)手柄停止操作时,止回棘爪与棘轮啮合,阻止棘轮反向转动,保持重物位置。
【解析】手动千斤顶利用棘轮机构将手柄的往复摆动转换为承载部件的单向间歇运动。回答时应说明推进、传动和止回保持三个环节。
44. 某手动升降装置需要在操作者停止施力时保持载荷位置,并能通过往复扳动手柄使载荷逐步上升。分析该装置采用棘轮机构的理由,并说明使用时应注意的主要问题。
【答案】(1)棘轮机构能将手柄的往复摆动转换为载荷的单向间歇运动,适合实现逐步升降。
(2)操作者停止施力时,止回棘爪与棘轮啮合,可以防止载荷在重力作用下反向回落。
(3)使用时应保证棘爪与棘轮可靠啮合,避免棘齿磨损、棘爪卡滞或承载超过规定值,以防止滑脱和失效。
【解析】该装置同时需要间歇升降和承载防逆转,棘轮机构能够兼顾这两项要求。实际使用中,啮合可靠性、零件磨损和额定承载能力直接影响装置的安全性。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 维修人员检修一台手动卷扬装置。棘轮与卷筒同轴安装,棘轮有 36 个齿,摇柄每完成一次工作行程,棘爪推动棘轮转过 4 个齿;回程时棘爪滑过棘轮,卷筒直径为 80 mm,钢丝绳与卷筒之间无相对滑动。(1)计算棘轮每次工作行程的转角、卷筒每次收绳长度,以及连续完成 15 次工作行程后的总收绳长度。(2)若将每次推动齿数调整为 2 个,计算单次转角和单次收绳长度,并判断该调整是否满足“单次收绳长度不超过 15 mm”的要求。(3)若卷扬装置需要改变卷筒的转动方向,说明棘轮机构应如何调节,并指出调节后的检查要点。
【答案】(1)棘轮齿距角公式为 ,每次工作行程转角为 。卷筒周长为 ,单次收绳长度为 ,15 次总收绳长度为 。(2)调整为 2 个齿后,单次转角为 ,单次收绳长度为 ,小于 15 mm,满足要求。(3)改变棘爪的安装方向或操作换向棘爪,使其工作面与棘轮齿面形成相反的啮合方向。调节后应检查棘爪能可靠啮合、回程时能顺利滑过,并确认承载时棘轮不会反向转动。
【解析】(1)先由齿数和推动齿数求转角,再利用卷筒圆周长度与转角的比例求收绳长度,最后乘以工作行程次数。(2)推动齿数减半,转角和收绳长度也减半,结果满足限值。(3)棘轮机构通过改变棘爪工作面实现换向,必须检验啮合可靠性和止逆功能。
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