内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》项目五任务二十 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
内蒙古(对口招生)机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共205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电类理论知识,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电类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》
项目五:机械传动
任务二十:蜗杆传动的失效形式
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. 开式蜗杆传动的失效形式主要是( )
A. 点蚀
B. 磨损
C. 胶合
D. 轮齿塑性变形
2. 蜗杆传动在低速重载、润滑不良且散热不足的条件下,齿面最容易发生的失效形式是( )
A. 齿面胶合并伴随局部熔着
B. 齿面点蚀并形成疲劳凹坑
C. 轮齿折断并出现断裂缺口
D. 蜗杆弯曲并产生永久变形
3. 如图所示,台虎钳是用来夹持工件的通用夹具,转盘式的钳体可旋转,使工件旋转到合适的加工位置,下列表述正确的是( )
A. 图示台虎钳工作原理是丝杠做旋转运动,螺母做直线运动,实现工件的夹紧与松开
B. 转盘座与工作台用螺栓连接固定,主要用于被连接件之一较厚且不经常拆卸的场合
C. 该台虎钳螺旋传动的啮合部位可以使用针阀式注油油杯润滑,满足低速、轻载和间歇工作的场合
D. 根据摩擦性质不同,台虎钳属于滑动螺旋传动,采用的螺纹以梯形螺纹为主
4. 蜗杆传动长期运行后,齿面出现均匀磨损并逐渐失去正确齿形,这种失效形式是( )
A. 齿面磨损失效
B. 齿面点蚀失效
C. 齿面胶合失效
D. 轮齿折断失效
5. 蜗杆传动箱运行一段时间后,蜗轮齿面出现许多细小凹坑,且凹坑集中在接触区域,最可能的失效形式是( )
A. 接触疲劳引起的点蚀
B. 相对滑动引起的磨损
C. 高温粘着引起的胶合
D. 过载冲击引起的折断
6. 蜗杆传动装置突然卡滞,拆检发现蜗杆和蜗轮啮合面有撕裂状金属痕迹,最可能的原因是( )
A. 润滑油膜破坏导致齿面胶合
B. 接触应力反复导致齿面点蚀
C. 弯曲应力过大导致轮齿折断
D. 安装偏差过大导致齿面磨损
7. 下图所示4种螺旋传动装置中,图(a)为现代数控机床进给传动系统中的机械传动装置;图(b)为台虎钳,其螺母与固定钳口连接;图(c)为车床中滑板进给机构;图(d)为农田灌溉渠闸门启闭装置。有关这些装置叙述正确的是( )
A. 螺杆旋转、螺母移动的是图(c)、图(d)
B. None
C. None
D. None
8. 蜗轮齿根出现裂纹并最终断裂,且设备曾多次受到超载冲击,该失效主要属于( )
A. 轮齿弯曲疲劳折断
B. 齿面接触疲劳点蚀
C. 齿面相对滑动磨损
D. 齿面高温粘着胶合
9. 为减小蜗杆传动齿面磨损和胶合的可能性,最直接有效的措施是( )
A. 选用合适润滑油并保证充分润滑
B. 增大蜗轮齿宽并取消润滑装置
C. 降低蜗轮材料硬度并提高表面粗糙度
D. 减小中心距并提高啮合冲击程度
10. 下图为铣床快动夹紧装置,当转动螺杆时,夹爪快速靠近工件主要依靠( )
A. 螺杆两端螺纹的导程差
B. 螺杆的旋转运动直接推动
C. 螺母的固定作用
D. 工件的自行前进
11. 蜗杆传动出现明显温升,且齿面有擦伤和金属转移现象,判断其失效发展阶段最合理的是( )
A. 由滑动摩擦加剧并发展为胶合
B. 由接触疲劳加剧并发展为点蚀
C. 由弯曲变形加剧并发展为折断
D. 由弹性变形加剧并发展为塑性变形
12. 下列现象中,最能说明蜗轮齿面发生接触疲劳失效的是( )
A. 啮合区域出现密集浅小凹坑
B. 齿面沿滑动方向逐渐变薄
C. 齿面出现撕裂状粘着痕迹
D. 轮齿根部出现贯穿性裂纹
13. 在相同载荷和转速条件下,蜗杆传动比普通齿轮传动更容易发生胶合,主要原因是( )
A. 啮合齿面之间的相对滑动速度较大
B. 蜗轮轮齿数量通常少于普通齿轮
C. 蜗杆传动的传动比通常不能改变
D. 蜗轮材料通常具有较低的弹性模量
14. 如图所示,该螺纹为( )
A. 单线左旋
B. 双线左旋
C. 单线右旋
D. 双线右旋
15. 检查发现蜗杆传动的齿面磨损严重,但没有明显点蚀和断齿,最应优先排查的因素是( )
A. 润滑油量不足或油液污染
B. 轮齿弯曲强度过高或过剩
C. 蜗轮齿数增加导致传动比增大
D. 箱体材料强度提高导致刚度增大
16. 蜗杆传动在润滑不良且相对滑动速度较高时,最容易出现的失效形式是( )
A. 轮齿表面发生胶合损伤
B. 轮齿根部发生塑性变形
C. 蜗杆轴颈发生疲劳断裂
D. 箱体接合面发生泄漏损伤
17. 如图所示的车床横刀架,螺杆和螺母的运动形式是( )
A. 螺杆回转,螺母做直线运动
B. 螺母不动,螺杆回转并做直线运动
C. 螺母回转,螺杆做直线运动
D. 螺杆不动,螺母回转并做直线运动
18. 蜗杆传动连续运转一段时间后,蜗轮齿面出现均匀磨损,首先应重点检查的是( )
A. 润滑油牌号、供油状况
B. None
C. None
D. None
19. 蜗杆传动中,常见的失效形式主要包括( )
A. 齿面磨损、齿面胶合和齿面点蚀
B. 轴颈磨损、轴瓦烧蚀和轴身弯曲
C. 带轮打滑、带体疲劳和带边磨损
D. 键槽变形、螺纹松动和轴端断裂
20. 蜗杆传动齿面出现分散的细小麻点,且麻点逐渐扩大,通常表明发生了( )
A. 轮齿弯曲折断
B. 齿面疲劳点蚀
C. 齿面高温胶合
D. 蜗杆轴向窜动
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 蜗杆传动中,齿面因相对滑动和润滑不良而逐渐损失材料的失效形式称为______。
22. 蜗杆传动齿面因接触疲劳而形成麻点状凹坑的失效形式称为______。
23. 蜗杆传动因齿面局部温度过高而使接触表面发生粘着和撕裂的失效形式称为______。
24. 蜗杆传动中,蜗轮轮齿因弯曲应力过大而发生断裂的失效形式称为______。
25. 如图所示为机床刀架进给机构,______为主动件,______为从动件,螺母作______运动,螺杆作______运动,刀架向______移动。
26. 蜗杆传动发生胶合时,改善润滑条件通常应采用适当提高润滑油______的方法。
27. 蜗杆传动的失效形式主要包括齿面磨损、点蚀、胶合和______。
28. 蜗杆传动运行一段时间后,蜗轮齿面出现均匀的材料损失,这种失效形式称为______。
29. 蜗杆传动在高速、重载且润滑不良的条件下,齿面可能因局部高温和金属黏着而出现撕裂,这种失效形式称为______。
30. 蜗杆传动连续工作时,蜗轮齿面出现许多细小麻点,且麻点逐渐扩大,这种失效形式称为______;为减缓该失效,应重点改善齿面接触条件和______。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 由于蜗杆传动的齿面相对滑动较大,齿面磨损是其常见的失效形式之一。( )
32. 蜗杆传动齿面出现胶合后,提高传递载荷可以使润滑膜恢复,从而消除胶合现象。( )
33. 下图为阿基米德蜗杆,其螺旋线方向一般为右旋( )
34. 蜗杆传动齿面出现点蚀,说明齿面受到反复接触应力作用后发生了疲劳损伤。( )
35. 蜗杆传动发生断齿后,只需更换润滑油即可消除断齿故障。( )
36. 蜗杆传动温升过高时,可以直接判定其失效形式一定是断齿。( )
37. 如图所示的台虎钳是螺旋传动的应用,其应用形式是丝杆做回转运动,螺母做直线移动,以实现工件夹紧与松开。 ( )
38. 蜗杆传动的失效形式只有齿面磨损和胶合两种,不包括点蚀和轮齿断裂。( )
39. 检修蜗杆传动时,若发现齿面磨损加剧,应检查润滑状况、载荷大小和齿面接触情况。( )
40. 蜗杆传动中,蜗轮齿面因相对滑动速度较大,容易发生磨损和胶合失效。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述蜗杆传动常见的失效形式,并分别说明其主要表现。
42. 如图所示为差动螺旋传动机构,1、2两段均为右旋单线螺纹,如果将螺杆按图示方向转2圈,求活动螺母的位移和移动方向。
43. 分析蜗杆传动产生齿面胶合的主要原因,并说明预防胶合的基本措施。
44. 一台蜗杆减速器运行一段时间后,出现传动噪声增大、箱体温度升高和输出转速不稳定等现象。分析可能的失效原因,并说明检查与处理措施。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某工厂输送设备采用蜗杆减速器传动。蜗杆头数为 ,蜗轮齿数为 ,蜗杆转速为 ,输入功率为 ,传动效率为 。设备连续运行一段时间后,发现减速器箱体温度偏高,蜗轮齿面出现沿滑动方向的擦伤,并伴有少量麻点,润滑油颜色变深且含有金属粉末。(1)计算该蜗杆传动的传动比、蜗轮转速和输出转矩。(2)根据检查现象,判断蜗轮齿面的主要失效形式,并分析其可能原因。(3)针对该减速器提出维护和改进措施。
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内蒙古(对口招生)机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共205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电类理论知识,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电类高考的学生。
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内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》
项目五:机械传动
任务二十:蜗杆传动的失效形式
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. 开式蜗杆传动的失效形式主要是( )
A. 点蚀
B. 磨损
C. 胶合
D. 轮齿塑性变形
【答案】B
【解析】因为在开式蜗杆传动中,磨损是主要的失效形式。这是由于开式蜗杆在运行过程中暴露在外界环境,缺乏足够的润滑,容易导致接触面之间的摩擦增大,进而造成磨损。
2. 蜗杆传动在低速重载、润滑不良且散热不足的条件下,齿面最容易发生的失效形式是( )
A. 齿面胶合并伴随局部熔着
B. 齿面点蚀并形成疲劳凹坑
C. 轮齿折断并出现断裂缺口
D. 蜗杆弯曲并产生永久变形
【答案】A
【解析】低速重载时齿面接触压力较大,润滑不良会使油膜破坏,散热不足又会提高工作温度,容易造成齿面胶合。点蚀主要与接触疲劳有关,轮齿折断主要与弯曲疲劳或过载有关。
3. 如图所示,台虎钳是用来夹持工件的通用夹具,转盘式的钳体可旋转,使工件旋转到合适的加工位置,下列表述正确的是( )
A. 图示台虎钳工作原理是丝杠做旋转运动,螺母做直线运动,实现工件的夹紧与松开
B. 转盘座与工作台用螺栓连接固定,主要用于被连接件之一较厚且不经常拆卸的场合
C. 该台虎钳螺旋传动的啮合部位可以使用针阀式注油油杯润滑,满足低速、轻载和间歇工作的场合
D. 根据摩擦性质不同,台虎钳属于滑动螺旋传动,采用的螺纹以梯形螺纹为主
【答案】D
【解析】A项,丝杠做回转运动 B项图螺栓联接,适用于被联接件不太厚又 需经常拆装的场合使用 C项不适合用针阀式注油油杯润滑
4. 蜗杆传动长期运行后,齿面出现均匀磨损并逐渐失去正确齿形,这种失效形式是( )
A. 齿面磨损失效
B. 齿面点蚀失效
C. 齿面胶合失效
D. 轮齿折断失效
【答案】A
【解析】齿面材料在相对滑动和载荷作用下逐渐损失,导致齿厚减小和齿形改变,属于齿面磨损失效。点蚀表现为局部疲劳凹坑,胶合表现为齿面粘着撕裂,折断则表现为轮齿断裂。
5. 蜗杆传动箱运行一段时间后,蜗轮齿面出现许多细小凹坑,且凹坑集中在接触区域,最可能的失效形式是( )
A. 接触疲劳引起的点蚀
B. 相对滑动引起的磨损
C. 高温粘着引起的胶合
D. 过载冲击引起的折断
【答案】A
【解析】齿面接触区域出现细小凹坑,是接触疲劳导致表层材料剥落的典型特征,属于点蚀失效。磨损通常表现为齿面逐渐变薄,胶合表现为粘着撕裂,折断表现为轮齿断裂。
6. 蜗杆传动装置突然卡滞,拆检发现蜗杆和蜗轮啮合面有撕裂状金属痕迹,最可能的原因是( )
A. 润滑油膜破坏导致齿面胶合
B. 接触应力反复导致齿面点蚀
C. 弯曲应力过大导致轮齿折断
D. 安装偏差过大导致齿面磨损
【答案】A
【解析】蜗杆传动具有较大的相对滑动,润滑油膜破坏后,啮合齿面容易发生金属直接接触和粘着撕裂,形成胶合并可能造成卡滞。点蚀主要形成疲劳凹坑,折断会出现断齿现象。
7. 下图所示4种螺旋传动装置中,图(a)为现代数控机床进给传动系统中的机械传动装置;图(b)为台虎钳,其螺母与固定钳口连接;图(c)为车床中滑板进给机构;图(d)为农田灌溉渠闸门启闭装置。有关这些装置叙述正确的是( )
A. 螺杆旋转、螺母移动的是图(c)、图(d)
B. None
C. None
D. None
【答案】D
8. 蜗轮齿根出现裂纹并最终断裂,且设备曾多次受到超载冲击,该失效主要属于( )
A. 轮齿弯曲疲劳折断
B. 齿面接触疲劳点蚀
C. 齿面相对滑动磨损
D. 齿面高温粘着胶合
【答案】A
【解析】超载冲击会使轮齿根部承受较大的弯曲应力,反复作用后容易产生裂纹并导致轮齿折断。点蚀发生在齿面接触区域,磨损表现为材料逐渐脱落,胶合表现为齿面粘着撕裂。
9. 为减小蜗杆传动齿面磨损和胶合的可能性,最直接有效的措施是( )
A. 选用合适润滑油并保证充分润滑
B. 增大蜗轮齿宽并取消润滑装置
C. 降低蜗轮材料硬度并提高表面粗糙度
D. 减小中心距并提高啮合冲击程度
【答案】A
【解析】合适的润滑油能够形成稳定油膜,降低齿面摩擦和温升,从而减小磨损与胶合风险。增大齿宽、材料选择和中心距设计需要结合具体条件,不能替代基本润滑要求,其他选项还会加剧失效。
10. 下图为铣床快动夹紧装置,当转动螺杆时,夹爪快速靠近工件主要依靠( )
A. 螺杆两端螺纹的导程差
B. 螺杆的旋转运动直接推动
C. 螺母的固定作用
D. 工件的自行前进
【答案】A
【解析】复式螺旋机构利用两端螺纹导程差,使夹爪快速移动,实现快动夹紧。
11. 蜗杆传动出现明显温升,且齿面有擦伤和金属转移现象,判断其失效发展阶段最合理的是( )
A. 由滑动摩擦加剧并发展为胶合
B. 由接触疲劳加剧并发展为点蚀
C. 由弯曲变形加剧并发展为折断
D. 由弹性变形加剧并发展为塑性变形
【答案】A
【解析】蜗杆传动相对滑动较大,温升明显并出现擦伤和金属转移,说明齿面油膜受到破坏,可能由摩擦磨损进一步发展为胶合。点蚀主要表现为疲劳凹坑,折断主要发生在轮齿根部。
12. 下列现象中,最能说明蜗轮齿面发生接触疲劳失效的是( )
A. 啮合区域出现密集浅小凹坑
B. 齿面沿滑动方向逐渐变薄
C. 齿面出现撕裂状粘着痕迹
D. 轮齿根部出现贯穿性裂纹
【答案】A
【解析】接触疲劳失效通常表现为啮合区域出现浅小凹坑,严重时凹坑会扩大并形成剥落。沿滑动方向变薄属于磨损,撕裂状粘着痕迹属于胶合,齿根裂纹属于弯曲疲劳或过载折断的前兆。
13. 在相同载荷和转速条件下,蜗杆传动比普通齿轮传动更容易发生胶合,主要原因是( )
A. 啮合齿面之间的相对滑动速度较大
B. 蜗轮轮齿数量通常少于普通齿轮
C. 蜗杆传动的传动比通常不能改变
D. 蜗轮材料通常具有较低的弹性模量
【答案】A
【解析】蜗杆与蜗轮啮合时存在较大的相对滑动,摩擦功和发热量较大,润滑条件不足时油膜容易破坏,因此更容易发生胶合。其他选项不是导致胶合倾向增大的主要因素。
14. 如图所示,该螺纹为( )
A. 单线左旋
B. 双线左旋
C. 单线右旋
D. 双线右旋
【答案】B
【解析】螺纹的旋向可根据左右手定则判定,或根据哪边高就是哪边旋。从实线部分看,左边高,所以应是左旋,再观察螺旋线,两条,所以是双线。
15. 检查发现蜗杆传动的齿面磨损严重,但没有明显点蚀和断齿,最应优先排查的因素是( )
A. 润滑油量不足或油液污染
B. 轮齿弯曲强度过高或过剩
C. 蜗轮齿数增加导致传动比增大
D. 箱体材料强度提高导致刚度增大
【答案】A
【解析】润滑油量不足或油液中混入杂质,会使齿面油膜变薄并增加磨粒作用,从而加剧蜗杆传动的磨损。齿数、箱体材料和轮齿强度并不能直接解释以磨损为主的失效现象。
16. 蜗杆传动在润滑不良且相对滑动速度较高时,最容易出现的失效形式是( )
A. 轮齿表面发生胶合损伤
B. 轮齿根部发生塑性变形
C. 蜗杆轴颈发生疲劳断裂
D. 箱体接合面发生泄漏损伤
【答案】A
【解析】蜗杆传动具有较大的相对滑动,润滑不良时工作表面容易因温度升高和金属直接接触而发生胶合。其余选项分别属于其他部位或其他条件下可能出现的问题。
17. 如图所示的车床横刀架,螺杆和螺母的运动形式是( )
A. 螺杆回转,螺母做直线运动
B. 螺母不动,螺杆回转并做直线运动
C. 螺母回转,螺杆做直线运动
D. 螺杆不动,螺母回转并做直线运动
【答案】A
18. 蜗杆传动连续运转一段时间后,蜗轮齿面出现均匀磨损,首先应重点检查的是( )
A. 润滑油牌号、供油状况
B. None
C. None
D. None
【答案】A
【解析】蜗杆传动相对滑动较大,润滑油牌号不当或供油不足会加剧齿面磨损,因此应首先检查润滑条件。蜗轮导热性、轴承间隙和箱体铸造质量不是该现象的首要检查内容。
19. 蜗杆传动中,常见的失效形式主要包括( )
A. 齿面磨损、齿面胶合和齿面点蚀
B. 轴颈磨损、轴瓦烧蚀和轴身弯曲
C. 带轮打滑、带体疲劳和带边磨损
D. 键槽变形、螺纹松动和轴端断裂
【答案】A
【解析】蜗杆传动啮合齿面存在较大的相对滑动,常见失效形式包括齿面磨损、齿面胶合和接触疲劳引起的点蚀。其他选项列出的现象主要对应轴承、带传动或轴毂连接等部件的失效。
20. 蜗杆传动齿面出现分散的细小麻点,且麻点逐渐扩大,通常表明发生了( )
A. 轮齿弯曲折断
B. 齿面疲劳点蚀
C. 齿面高温胶合
D. 蜗杆轴向窜动
【答案】B
【解析】齿面分散的细小麻点是接触疲劳造成的点蚀特征,通常与接触应力反复作用及润滑条件有关。轮齿折断表现为裂纹或断齿,胶合表现为沿滑动方向的撕裂和粘着,轴向窜动不属于齿面失效形式。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 蜗杆传动中,齿面因相对滑动和润滑不良而逐渐损失材料的失效形式称为______。
【答案】齿面磨损
【解析】蜗杆传动的相对滑动较大,若润滑不充分或进入磨粒,齿面会逐渐发生材料脱落,这种失效称为齿面磨损。
22. 蜗杆传动齿面因接触疲劳而形成麻点状凹坑的失效形式称为______。
【答案】点蚀
【解析】齿面在交变接触应力作用下会产生疲劳裂纹,裂纹扩展后形成麻点状凹坑,这种失效形式称为点蚀。
23. 蜗杆传动因齿面局部温度过高而使接触表面发生粘着和撕裂的失效形式称为______。
【答案】胶合
【解析】蜗杆传动相对滑动速度较大,润滑不良或散热不足时,齿面温度会升高并发生金属粘着,随后产生撕裂,这种失效形式称为胶合。
24. 蜗杆传动中,蜗轮轮齿因弯曲应力过大而发生断裂的失效形式称为______。
【答案】轮齿折断
【解析】当轮齿根部的弯曲应力超过材料承载能力,或长期受到交变载荷作用时,轮齿会产生裂纹并断裂,这种失效形式称为轮齿折断。
25. 如图所示为机床刀架进给机构,______为主动件,______为从动件,螺母作______运动,螺杆作______运动,刀架向______移动。
【答案】① ① ② ② ③ 直线 ④ 匀速回转 ⑤ 左
26. 蜗杆传动发生胶合时,改善润滑条件通常应采用适当提高润滑油______的方法。
【答案】黏度
【解析】适当提高润滑油黏度有助于形成较稳定的油膜,减少齿面直接接触,从而降低胶合风险。但黏度过高会增加搅油损失和发热,因此应按工作条件合理选择。
27. 蜗杆传动的失效形式主要包括齿面磨损、点蚀、胶合和______。
【答案】轮齿折断
【解析】蜗杆传动常见失效形式包括齿面磨损、点蚀、胶合和轮齿折断。前面三种主要发生在齿面,轮齿折断主要与轮齿根部弯曲应力过大有关。
28. 蜗杆传动运行一段时间后,蜗轮齿面出现均匀的材料损失,这种失效形式称为______。
【答案】齿面磨损
【解析】蜗杆传动中蜗杆与蜗轮齿面存在较大的相对滑动,润滑不良或载荷过大时容易产生齿面磨损。
29. 蜗杆传动在高速、重载且润滑不良的条件下,齿面可能因局部高温和金属黏着而出现撕裂,这种失效形式称为______。
【答案】胶合
【解析】胶合是齿面金属在高温和较大压力作用下发生黏着,并在相对运动中被撕裂的失效形式,高速重载和润滑不良会加剧这种失效。
30. 蜗杆传动连续工作时,蜗轮齿面出现许多细小麻点,且麻点逐渐扩大,这种失效形式称为______;为减缓该失效,应重点改善齿面接触条件和______。
【答案】点蚀;润滑
【解析】齿面反复承受接触应力时,表层可能产生疲劳裂纹并形成细小麻点,这种失效称为点蚀。改善齿面接触状况和润滑条件,可以减小接触应力并降低点蚀发展的可能性。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 由于蜗杆传动的齿面相对滑动较大,齿面磨损是其常见的失效形式之一。( )
【答案】正确
【解析】蜗杆传动具有较大的齿面相对滑动,容易引起摩擦和磨粒作用,因此齿面磨损是常见失效形式之一。
32. 蜗杆传动齿面出现胶合后,提高传递载荷可以使润滑膜恢复,从而消除胶合现象。( )
【答案】错误
【解析】胶合通常与载荷过大、速度较高、润滑不良和温升过高有关,提高传递载荷会加重齿面压力和发热。正确处理应检查润滑状况,降低载荷或速度,并更换已经严重损伤的零件。
33. 下图为阿基米德蜗杆,其螺旋线方向一般为右旋( )
【答案】正确
【解析】实际应用中,阿基米德蜗杆多采用右旋,符合多数机械设计习惯。
34. 蜗杆传动齿面出现点蚀,说明齿面受到反复接触应力作用后发生了疲劳损伤。( )
【答案】正确
【解析】点蚀是齿面在反复接触应力作用下产生疲劳裂纹,随后形成小麻点并逐渐扩展的失效形式,因此该判断正确。
35. 蜗杆传动发生断齿后,只需更换润滑油即可消除断齿故障。( )
【答案】错误
【解析】断齿属于轮齿断裂失效,通常与过载、冲击载荷、材料缺陷或疲劳损伤有关,更换润滑油不能修复已经断裂的轮齿。应查明断齿原因并更换损坏零件,同时校核载荷和传动条件。
36. 蜗杆传动温升过高时,可以直接判定其失效形式一定是断齿。( )
【答案】错误
【解析】温升过高可能与摩擦磨损、胶合、润滑不良、散热条件差或载荷过大有关,不能据此直接判定为断齿。应结合齿面状态、运行声音、载荷和润滑情况进行综合检查。
37. 如图所示的台虎钳是螺旋传动的应用,其应用形式是丝杆做回转运动,螺母做直线移动,以实现工件夹紧与松开。 ( )
【答案】错误
38. 蜗杆传动的失效形式只有齿面磨损和胶合两种,不包括点蚀和轮齿断裂。( )
【答案】错误
【解析】蜗杆传动的主要失效形式包括齿面磨损、胶合、点蚀和轮齿断裂等。具体失效形式与材料、载荷、速度、润滑和散热条件有关。
39. 检修蜗杆传动时,若发现齿面磨损加剧,应检查润滑状况、载荷大小和齿面接触情况。( )
【答案】正确
【解析】齿面磨损加剧可能由润滑不足、载荷过大或齿面接触不良引起,因此检修时应从润滑、载荷和啮合接触等方面查找原因。
40. 蜗杆传动中,蜗轮齿面因相对滑动速度较大,容易发生磨损和胶合失效。( )
【答案】正确
【解析】蜗杆传动啮合时存在较大的相对滑动,齿面容易因润滑不良、温升过高而产生磨损或胶合,因此该说法正确。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述蜗杆传动常见的失效形式,并分别说明其主要表现。
【答案】(1)齿面磨损,表现为啮合齿面材料逐渐损失,齿形和齿厚发生变化。(2)胶合,表现为齿面局部金属熔着并撕裂,常伴有擦伤和划痕。(3)点蚀,表现为齿面出现麻点状凹坑,严重时会扩大并剥落。(4)轮齿折断,表现为齿根或齿体发生断裂,通常与过载或疲劳有关。
【解析】蜗杆传动主要依靠滑动啮合,齿面相对滑动大,因此齿面磨损和胶合较为常见;在接触应力或载荷反复作用下,还可能出现点蚀和轮齿折断。作答时应将失效名称与对应的外观或损坏特征相联系。
42. 如图所示为差动螺旋传动机构,1、2两段均为右旋单线螺纹,如果将螺杆按图示方向转2圈,求活动螺母的位移和移动方向。
【答案】解:根据 ) 所以活动螺母的位移是2mm,方向向右。
【解析】计算结果为正值,说明活动螺母的实际移动方向和螺杆的移动方向相同;计算结果为负值,说明活动螺母的移动方向和螺杆的移动方向相反。根据给定条件,可判定螺杆的移动方向向左,则活动螺母的实际移动方向应该向右。所以活动螺母的位移是2mm,方向向右。
43. 分析蜗杆传动产生齿面胶合的主要原因,并说明预防胶合的基本措施。
【答案】(1)齿面相对滑动速度较大,啮合区温度升高,容易破坏润滑油膜。(2)润滑油牌号或黏度选择不当、油量不足、油液污染会使齿面直接接触。(3)应选用合适的润滑油,保持足够且清洁的油量,并加强散热和控制工作温度。(4)应合理控制载荷和转速,保证蜗杆副的制造精度及正确啮合。
【解析】胶合的本质是齿面在高温和较大压力作用下发生局部金属熔着,随后被相对滑动撕裂。降低滑动发热、保持连续可靠的润滑油膜并避免过载,是预防胶合的主要思路。
44. 一台蜗杆减速器运行一段时间后,出现传动噪声增大、箱体温度升高和输出转速不稳定等现象。分析可能的失效原因,并说明检查与处理措施。
【答案】(1)可能存在蜗轮齿面严重磨损、胶合或点蚀,使啮合间隙和齿形发生变化,导致噪声增大和传动不平稳。(2)应停机检查蜗杆和蜗轮齿面的磨损、擦伤、胶合斑和点蚀情况,同时检查轴承间隙、轴系安装状态及啮合接触情况。(3)应检查润滑油的油位、黏度和清洁程度,必要时更换合适的润滑油并清洗箱体。(4)对轻微磨损和装配偏差应调整修复;对出现严重胶合、点蚀或轮齿损坏的零件,应更换蜗杆副,并校正安装精度和控制工作载荷。
【解析】噪声、温升和转速波动同时出现,说明蜗杆副可能已发生齿面损伤,也不能排除润滑、轴承或安装问题。诊断时应先检查齿面和润滑状态,再结合轴承间隙及啮合接触情况确定原因,并根据损伤程度采取调整、换油或更换零件等措施。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某工厂输送设备采用蜗杆减速器传动。蜗杆头数为 ,蜗轮齿数为 ,蜗杆转速为 ,输入功率为 ,传动效率为 。设备连续运行一段时间后,发现减速器箱体温度偏高,蜗轮齿面出现沿滑动方向的擦伤,并伴有少量麻点,润滑油颜色变深且含有金属粉末。(1)计算该蜗杆传动的传动比、蜗轮转速和输出转矩。(2)根据检查现象,判断蜗轮齿面的主要失效形式,并分析其可能原因。(3)针对该减速器提出维护和改进措施。
【答案】(1)传动比为。蜗轮转速为。输出功率为。输出转矩为。(2)沿滑动方向的擦伤属于齿面胶合倾向,麻点属于齿面点蚀。主要原因是润滑油不足或选用不当、齿面相对滑动速度较大、散热条件差、负载过大,以及油液受到金属杂质污染。(3)停机检查蜗杆、蜗轮和轴承,清除箱内金属粉末并更换规定牌号和黏度的润滑油;检查油面高度、密封性能、齿面接触和轴系安装精度;改善散热条件,避免超载和频繁冲击起动。若齿面损伤严重,应更换失效零件并重新调整啮合间隙。
【解析】(1)先由齿数和蜗杆头数求传动比,再求蜗轮转速;根据效率求输出功率,最后用转矩公式计算输出转矩。(2)擦伤反映胶合倾向,麻点反映点蚀,均与润滑、温升、载荷和污染有关。(3)维护应围绕清洁换油、检查啮合与安装、改善散热和控制负载进行。
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