四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目八任务七 45分钟专题训练卷

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158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智能制造类理论知识，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智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目八：连接 任务七：螺旋机构 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16小题，每题3分，共48分） 1. 双螺旋机构中，若要实现快速调整，应选择（ ） A. 差动螺旋机构 B. 复式螺旋机构 C. 两者均可 D. 普通螺旋机构 2. 差动螺旋机构中，若两个螺距分别为4mm和3mm，螺杆转动5圈，则移动距离为（ ） A. 5mm B. 10mm C. 15mm D. 20mm 3. 滚珠丝杠材料主要为 （ ） A. 45 B. T8 C. GCr15 D. HT200 4. 下列关于螺旋传动的表述，错误的是______。 （ ） A. 台虎钳属于普通螺旋传动，工作中螺母固定不动，螺杆既旋转又移动 B. 滚珠螺旋传动结构较复杂，外形尺寸较大，它用滚动摩擦代替了滑动摩擦，运动具有可逆性 C. 双螺母调隙式结构调整方便，在使用过程中可随时调整径向间隙 D. 螺旋传动主要用于将主动件的回转运动转变为从动件的直线运动的场合 5. 滚珠螺旋传动的特点是 （ ） A. 结构简单 B. 运动不具有可逆性 C. 磨损大，不能自锁 D. 传动效率高 6. 下列有关滚珠丝杠传动间隙的调整，说法错误的是 （ ） A. 滚珠丝杠的间隙是轴向间隙，消除间隙的方法常采用双螺母结构，使两个螺母产生相对轴向位移，以消除丝杠与螺母之间的间隙 B. 垫片调隙式采用调整垫片厚度，使螺母产生轴向位移，该形式结构简单、调整方便 C. 螺母调隙式利用一个螺母上的外螺纹，通过圆螺母调整两个螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好后用另一个圆螺母锁紧，该结构调整方便 D. 齿差调隙式调整时，先取下内齿圈，使两个螺母相对于套筒反方向都转动一个齿，使两个螺母产生相对位移，达到消除间隙的目的 7. 运动平稳工作灵敏，主要用于精密机械和自控机构中的是（ ） A. 普通螺旋传动 B. 相对位移螺旋传动 C. 差动螺旋传动 D. 滚珠螺旋传动 8. 在下图所示的螺旋传动中，a处螺纹导程为，b处螺纹导程为，且，旋向相同均为右旋，则当件1按照图示方向旋转一周时，构件2的移动方向是（ ） A. 向右移动 B. 向左移动 C. 不移动 D. 先向右移动后向左移动 9. 车床中丝杠与螺母组成的运动副为（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 10. 在台虎钳中，转动丝杠可使活动钳口作直线移动，丝杠与螺母构成的机构主要实现（ ） A. 旋转运动转换为直线运动 B. 直线运动转换为旋转运动 C. 旋转运动转换为摆动运动 D. 摆动运动转换为直线运动 11. 摩擦副在直接接触时产生的摩擦称为（ ） A. 气体摩擦 B. 液体摩擦 C. 干摩擦 D. 混合摩擦 12. 在普通车床上车螺纹时，拖板箱与丝杠间构成的运动副是（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 螺旋副 D. 滚动副 13. 螺纹连接中，螺杆旋转一周时，螺母沿螺杆轴线方向移动的距离称为（ ） A. 螺纹大径 B. 螺纹中径 C. 螺纹导程 D. 螺纹牙型 14. 主动螺杆转动时，螺母沿轴线移动，螺旋机构实现的运动转换是（ ） A. 将连续转动转变为间歇转动 B. 将旋转运动转变为直线运动 C. 将直线运动转变为往复运动 D. 将往复运动转变为旋转运动 15. 某单线螺旋传动的螺距为 6 mm，螺杆转速为 12 r/min。螺杆连续转动 30 s，螺母的轴向位移为（ ） A. 36 mm B. 18 mm C. 72 mm D. 3 mm 16. 维修技师使用螺旋千斤顶匀速顶升 10 kN 载荷。已知螺杆为单线螺纹，导程为 8 mm，传动效率为 80%，摇把作用半径为 0.25 m，则摇把端所需的作用力约为（ ） A. 32 N B. 50.9 N C. 63.7 N D. 80 N 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 单线螺纹的导程小于螺距。（ ） 18. 螺母调隙式这种结构调整方便，且可在使用过程中随时调整。 （ ） 19. 外循环方式螺母结构紧凑，流畅性好，噪声低，但结构复杂，制造较困难。 （ ） 20. 该机用虎钳采用矩形螺纹实现传动，牙根强度最弱。 （ ） 21. 按摩擦副的运动形式可将摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦。（ ） 22. 车床上的丝杠和螺母组成螺旋副。（ ） 23. 内燃机的连杆构件上的螺栓和螺母组成螺旋副。（ ） 24. 螺旋机构通常由螺杆和螺母组成，能够将旋转运动转化为直线运动。（ ） 25. 普通三角螺纹主要用于传递较大的轴向动力和运动。（ ） 26. 在螺旋机构中，螺距是相邻两牙在同一条螺旋线上对应两点之间的轴向距离。（ ） 27. 某台虎钳采用单线螺杆，螺杆每转一周，活动钳口的轴向移动距离等于螺距的两倍。（ ） 28. 螺旋千斤顶起升重物时，若螺旋副的当量摩擦角大于螺纹升角，则该螺旋机构具有自锁性。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 简述螺旋机构的组成及其基本工作特点。 30. 说明螺距、导程和线数之间的关系，并比较单线螺纹与多线螺纹的导程特点。 31. 图示为镗刀微调机构简图，②为刀头、③为调螺杆，螺旋副A、B的螺纹都为右旋，Ph1=4mmPh2=3.5mm，求徽调螺杆圆按图示方向转动1/100转时，刀头②的移动距离及移动方向。 32. 某车床横向进给机构采用梯形螺纹传动。简述选用梯形螺纹的主要原因，并说明使用过程中应采取的维护措施。 33. 一台螺旋升降装置采用双线螺纹，螺距为 ，螺杆中径为 。螺杆每分钟转动 转，螺纹副当量摩擦因数为 。回答下列问题。（1）计算该螺纹的导程。（2）计算螺母的理论轴向移动速度。（3）判断该螺旋机构能否自锁，并说明工程使用中应采取的安全措施。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某数控钻床的工作台采用单线梯形丝杠传动，丝杠中径为 32 mm，螺距为 6 mm，螺纹副摩擦因数为 0.10。工作台承受的轴向载荷为 12 kN，现需匀速提升工作台。电动机允许输出转矩为 35 N·m，设计安全系数取 1.2。（1）计算该丝杠的导程角、传动效率和提升工作台所需的理论转矩。（2）判断该电动机能否满足提升要求。（3）说明丝杠螺母副润滑不良可能造成的影响，并提出一项改进措施。 35.（4分）某加工中心的 X 轴采用滚珠丝杠传动，丝杠导程为 10 mm。伺服电动机转速为 1500 r/min，电动机与丝杠之间的减速比为 2∶1，即电动机转 2 圈时丝杠转 1 圈。工作台需要完成 450 mm 的快速移动，设备规定该移动时间不得超过 5 s。检测时发现反向移动后的轴向间隙为 0.03 mm，允许值不大于 0.01 mm。（1）计算丝杠转速、工作台的理论进给速度及完成 450 mm 移动所需时间。（2）判断该传动系统的快速移动时间是否符合设备要求。（3）分析轴向间隙超差对加工质量的影响，并提出处理措施。 36.（10分）某装配夹具采用双线梯形丝杠顶紧工件，丝杠中径为 24 mm，螺距为 4 mm，螺纹副摩擦因数为 0.12。顶紧时的轴向载荷为 8 kN，工件需要被顶升 80 mm。忽略轴承摩擦和其他损失。（1）计算丝杠的导程角及顶升工件所需的转矩。（2）计算顶升 80 mm 时丝杠的转数、输入功和传动效率。（3）判断该丝杠是否具有自锁性，并说明为提高夹具安全性可采取的措施。 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 $ 四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158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智能制造类理论知识，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智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目八：连接 任务七：螺旋机构 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16小题，每题3分，共48分） 1. 双螺旋机构中，若要实现快速调整，应选择（ ） A. 差动螺旋机构 B. 复式螺旋机构 C. 两者均可 D. 普通螺旋机构 【答案】B 【解析】复式螺旋机构两个螺旋副螺纹旋向相反，每转动一圈移动距离为两个螺距之和，能实现快速调整，差动螺旋机构用于微调，所以答案是B。 2. 差动螺旋机构中，若两个螺距分别为4mm和3mm，螺杆转动5圈，则移动距离为（ ） A. 5mm B. 10mm C. 15mm D. 20mm 【答案】A 【解析】差动螺旋机构螺杆每转一圈的移动距离等于两个螺距之差，即L=（P_h1-Ph2）n。代入P_mm，P_mm，n=5，得L=（4mm-3mm）×5=5mm，所以答案是A。 3. 滚珠丝杠材料主要为 （ ） A. 45 B. T8 C. GCr15 D. HT200 【答案】C 【解析】滚珠丝杠的滚珠和滚道需要具有较高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，通常采用高碳铬轴承钢GCr15制造，所以答案是C。 4. 下列关于螺旋传动的表述，错误的是______。 （ ） A. 台虎钳属于普通螺旋传动，工作中螺母固定不动，螺杆既旋转又移动 B. 滚珠螺旋传动结构较复杂，外形尺寸较大，它用滚动摩擦代替了滑动摩擦，运动具有可逆性 C. 双螺母调隙式结构调整方便，在使用过程中可随时调整径向间隙 D. 螺旋传动主要用于将主动件的回转运动转变为从动件的直线运动的场合 【答案】C 【解析】双螺母调隙式结构通过使两个螺母产生相对轴向位移来消除或调整滚珠丝杠副的轴向间隙，并施加预紧力。C项将其表述为“调整径向间隙”，且称在使用过程中可随时调整，表述错误。A项、B项和D项表述正确，所以答案是C。 5. 滚珠螺旋传动的特点是 （ ） A. 结构简单 B. 运动不具有可逆性 C. 磨损大，不能自锁 D. 传动效率高 【答案】D 【解析】滚珠螺旋传动通过滚珠在丝杠和螺母之间滚动，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，因此传动效率高、磨损小，且通常具有可逆性，不能自锁，所以答案是D。 6. 下列有关滚珠丝杠传动间隙的调整，说法错误的是 （ ） A. 滚珠丝杠的间隙是轴向间隙，消除间隙的方法常采用双螺母结构，使两个螺母产生相对轴向位移，以消除丝杠与螺母之间的间隙 B. 垫片调隙式采用调整垫片厚度，使螺母产生轴向位移，该形式结构简单、调整方便 C. 螺母调隙式利用一个螺母上的外螺纹，通过圆螺母调整两个螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好后用另一个圆螺母锁紧，该结构调整方便 D. 齿差调隙式调整时，先取下内齿圈，使两个螺母相对于套筒反方向都转动一个齿，使两个螺母产生相对位移，达到消除间隙的目的 【答案】D 【解析】齿差调隙式利用两个螺母齿数不同的齿轮副进行调整，使两个螺母产生相对轴向位移以消除间隙。调整时不应使两个螺母相对于套筒反方向都转动一个齿，因此D项说法错误，答案是D。 7. 运动平稳工作灵敏，主要用于精密机械和自控机构中的是（ ） A. 普通螺旋传动 B. 相对位移螺旋传动 C. 差动螺旋传动 D. 滚珠螺旋传动 【答案】D 【解析】滚珠螺旋传动在丝杠与螺母之间装有滚珠，将滑动摩擦变为滚动摩擦，因此摩擦阻力小、传动效率高、运动平稳且反向灵敏。它常用于精密机械和自动控制机构，所以答案是D。 8. 在下图所示的螺旋传动中，a处螺纹导程为，b处螺纹导程为，且，旋向相同均为右旋，则当件1按照图示方向旋转一周时，构件2的移动方向是（ ） A. 向右移动 B. 向左移动 C. 不移动 D. 先向右移动后向左移动 【答案】A 9. 车床中丝杠与螺母组成的运动副为（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 【答案】B 【解析】两构件之间作螺旋运动的运动副称为螺旋副。车床上的丝杠原位旋转，螺母直线运动，所以丝杠与螺母组成的运动副是螺旋副。 10. 在台虎钳中，转动丝杠可使活动钳口作直线移动，丝杠与螺母构成的机构主要实现（ ） A. 旋转运动转换为直线运动 B. 直线运动转换为旋转运动 C. 旋转运动转换为摆动运动 D. 摆动运动转换为直线运动 【答案】A 【解析】丝杠与螺母组成螺旋副时，丝杠的旋转运动会带动螺母或与其相连的部件沿轴线作直线运动。台虎钳利用这一原理实现钳口的夹紧和松开。 11. 摩擦副在直接接触时产生的摩擦称为（ ） A. 气体摩擦 B. 液体摩擦 C. 干摩擦 D. 混合摩擦 【答案】C 【解析】干摩擦是指两个摩擦表面直接接触、表面之间没有润滑介质时产生的摩擦，因此答案是C。 12. 在普通车床上车螺纹时，拖板箱与丝杠间构成的运动副是（ ） A. 转动副 B. 移动副 C. 螺旋副 D. 滚动副 【答案】C 【解析】普通车床车螺纹时，丝杠转动，拖板箱内的开合螺母与丝杠通过螺纹啮合，使拖板箱沿丝杠轴线作直线运动。两构件之间的相对运动为螺旋运动，构成螺旋副，所以答案是C。 13. 螺纹连接中，螺杆旋转一周时，螺母沿螺杆轴线方向移动的距离称为（ ） A. 螺纹大径 B. 螺纹中径 C. 螺纹导程 D. 螺纹牙型 【答案】C 【解析】螺纹导程是螺杆旋转一周时螺母沿轴向移动的距离。对于单线螺纹，导程在数值上等于螺距；对于多线螺纹，导程等于螺距与线数的乘积。 14. 主动螺杆转动时，螺母沿轴线移动，螺旋机构实现的运动转换是（ ） A. 将连续转动转变为间歇转动 B. 将旋转运动转变为直线运动 C. 将直线运动转变为往复运动 D. 将往复运动转变为旋转运动 【答案】B 【解析】螺旋机构利用螺纹副啮合，使螺杆的旋转运动转化为螺母的直线运动。 15. 某单线螺旋传动的螺距为 6 mm，螺杆转速为 12 r/min。螺杆连续转动 30 s，螺母的轴向位移为（ ） A. 36 mm B. 18 mm C. 72 mm D. 3 mm 【答案】A 【解析】单线螺纹的导程等于螺距。30 s 内螺杆转动 6 转，轴向位移为 mm。 16. 维修技师使用螺旋千斤顶匀速顶升 10 kN 载荷。已知螺杆为单线螺纹，导程为 8 mm，传动效率为 80%，摇把作用半径为 0.25 m，则摇把端所需的作用力约为（ ） A. 32 N B. 50.9 N C. 63.7 N D. 80 N 【答案】C 【解析】输入功应满足 。代入得 N。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 单线螺纹的导程小于螺距。（ ） 【答案】错误 【解析】单线螺纹旋转一周时，螺母沿轴向移动一个螺距，因此单线螺纹的导程等于螺距。多线螺纹的导程才大于螺距。 18. 螺母调隙式这种结构调整方便，且可在使用过程中随时调整。 （ ） 【答案】正确 【解析】螺母调隙式通过调整两个螺母的相对轴向位置来消除间隙，结构调整方便，并可在使用过程中进行调整，因此本题说法正确。 19. 外循环方式螺母结构紧凑，流畅性好，噪声低，但结构复杂，制造较困难。 （ ） 【答案】错误 【解析】外循环方式通过螺母外部的返向装置使滚珠循环，其径向尺寸相对较大，结构不如内循环方式紧凑，但结构相对简单、制造较容易。因此题干说法错误。 20. 该机用虎钳采用矩形螺纹实现传动，牙根强度最弱。 （ ） 【答案】正确 【解析】矩形螺纹的牙型角为零，传动效率较高，但牙根厚度较小，牙根强度较弱。该机用虎钳采用矩形螺纹传动，因此本题说法正确。 21. 按摩擦副的运动形式可将摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦。（ ） 【答案】正确 【解析】按摩擦副之间的相对运动形式，摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩擦，因此本题说法正确。 22. 车床上的丝杠和螺母组成螺旋副。（ ） 【答案】正确 【解析】车床上的丝杠做回转运动，螺母做往复直线运动，是典型的螺旋副。 23. 内燃机的连杆构件上的螺栓和螺母组成螺旋副。（ ） 【答案】错误 【解析】内燃机的连杆构件上的螺栓和螺母工作状态下，是静连接，把连杆盖与连杆大头连接起来，没有相对运动，不是运动副，当然也不会是螺旋副。 24. 螺旋机构通常由螺杆和螺母组成，能够将旋转运动转化为直线运动。（ ） 【答案】正确 【解析】螺杆转动时，螺母会沿螺杆轴线作直线移动，螺旋机构可实现旋转运动与直线运动的转换。 25. 普通三角螺纹主要用于传递较大的轴向动力和运动。（ ） 【答案】错误 【解析】普通三角螺纹以连接和紧固为主要用途，传递动力通常选用梯形螺纹或矩形螺纹。 26. 在螺旋机构中，螺距是相邻两牙在同一条螺旋线上对应两点之间的轴向距离。（ ） 【答案】正确 【解析】螺距用于表示螺纹相邻牙的轴向间隔，是螺纹的重要几何参数。 27. 某台虎钳采用单线螺杆，螺杆每转一周，活动钳口的轴向移动距离等于螺距的两倍。（ ） 【答案】错误 【解析】单线螺纹的导程等于螺距，螺杆转一周时活动钳口的轴向移动距离等于一个螺距。 28. 螺旋千斤顶起升重物时，若螺旋副的当量摩擦角大于螺纹升角，则该螺旋机构具有自锁性。（ ） 【答案】正确 【解析】当量摩擦角大于螺纹升角时，载荷不能反向驱动螺杆转动，螺旋副能够实现自锁。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 简述螺旋机构的组成及其基本工作特点。 【答案】（1）螺旋机构通常由螺杆和螺母组成，必要时还包括手柄、轴承和机架等零件。（2）其基本作用是将螺杆或螺母的旋转运动转化为另一构件的直线运动。（3）螺旋机构具有传动平稳、传动比大、结构紧凑和易于实现自锁等特点。 【解析】螺旋机构的核心组成是螺杆和螺母，二者通过螺纹啮合形成螺旋副；根据具体用途，还可配备手柄、轴承、机架等零件。工作时，螺杆或螺母的旋转运动通过螺纹副转换为另一构件的直线运动，也可实现直线运动与旋转运动的相互转换。由于螺纹传动的导程较小，螺旋机构通常具有传动平稳、传动比大、结构紧凑、易于实现自锁和便于精确调整等特点，常用于进给、夹紧、调整和起重。 30. 说明螺距、导程和线数之间的关系，并比较单线螺纹与多线螺纹的导程特点。 【答案】（1）螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。（2）导程是螺杆旋转一周时，螺母或螺杆沿轴向移动的距离。（3）导程等于螺距与线数的乘积，即 。（4）单线螺纹的导程等于螺距，多线螺纹的导程大于螺距，轴向移动速度较快。 【解析】螺距P是相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离；导程Ph是螺杆旋转一周时，螺母或螺杆沿轴向移动的距离。若螺纹线数为n，则螺杆每转一周会沿轴向越过n个螺距，因此导程与螺距、线数的关系为Ph=nP。单线螺纹中n=1，所以Ph=P；多线螺纹中n>1，所以Ph> P。在螺距相同的条件下，多线螺纹的导程更大，螺杆每转一周的轴向移动距离更大。 31. 图示为镗刀微调机构简图，②为刀头、③为调螺杆，螺旋副A、B的螺纹都为右旋，Ph1=4mmPh2=3.5mm，求徽调螺杆圆按图示方向转动1/100转时，刀头②的移动距离及移动方向。 【答案】螺旋副A、B的螺纹都为右旋,为差动双螺旋传动机构,刀头②的移动距离L=(Ph1-Ph2)Z=(4-3.5)X(1/100)mm=0.005 mm=5 m以固定螺母D为基准,由于两螺旋副的螺纹旋向均为右旋,微调螺杆③顺时针转动,根据右手定则,可动螺母相对机架移动的计算值为正值，可知刀头向右移动5 m。 32. 某车床横向进给机构采用梯形螺纹传动。简述选用梯形螺纹的主要原因，并说明使用过程中应采取的维护措施。 【答案】（1）梯形螺纹牙型强度较高，能够承受较大的轴向载荷。（2）梯形螺纹传动平稳、耐磨性较好，适合车床进给机构的往复运动。（3）梯形螺纹便于加工和修复，磨损后可通过调整螺母间隙改善传动精度。（4）应定期清除螺纹表面的切屑和污物，并按规定进行润滑。（5）发现传动间隙过大或运动爬行时，应检查螺杆、螺母的磨损情况并及时调整或更换。 【解析】车床横向进给机构需要承受一定轴向载荷，并要求运动平稳、传动可靠且便于调整。梯形螺纹牙根较厚、牙型强度较高，能够承受较大的轴向载荷；其制造和修复较方便，适合用于机床进给传动。螺母副磨损后，可采用可调螺母调整间隙，以改善传动精度。使用过程中应及时清除切屑和污物，并按规定润滑，以减小摩擦和磨损；当间隙过大或出现爬行时，应检查螺杆、螺母的磨损情况，及时调整或更换。 33. 一台螺旋升降装置采用双线螺纹，螺距为 ，螺杆中径为 。螺杆每分钟转动 转，螺纹副当量摩擦因数为 。回答下列问题。（1）计算该螺纹的导程。（2）计算螺母的理论轴向移动速度。（3）判断该螺旋机构能否自锁，并说明工程使用中应采取的安全措施。 【答案】（1）导程为 。（2）轴向移动速度为 。（3）螺旋升角为 ，摩擦因数为 ，因此螺旋升角小于摩擦角，机构能够自锁。升降重物时仍应设置可靠的限位和防坠落装置。 【解析】双线螺纹导程为Ph=2P=8 mm。螺母每转移动一个导程，故v=×30=240 mm/min。tanλ=8/(π×40)≈0.064，小于摩擦因数0.12对应的摩擦角，机构可自锁；仍应设置限位和防坠装置。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某数控钻床的工作台采用单线梯形丝杠传动，丝杠中径为 32 mm，螺距为 6 mm，螺纹副摩擦因数为 0.10。工作台承受的轴向载荷为 12 kN，现需匀速提升工作台。电动机允许输出转矩为 35 N·m，设计安全系数取 1.2。（1）计算该丝杠的导程角、传动效率和提升工作台所需的理论转矩。（2）判断该电动机能否满足提升要求。（3）说明丝杠螺母副润滑不良可能造成的影响，并提出一项改进措施。 【答案】（1）单线螺纹的导程为 。导程角为 ，所以 。梯形螺纹牙型角为 ，半角为 ，当量摩擦因数为 ，当量摩擦角为 。传动效率为 ，即约为 。提升转矩为 。（2）所需安全转矩为 ，大于电动机允许输出转矩 ，因此该电动机不能满足提升要求。（3）润滑不良会增大摩擦和提升转矩，加剧丝杠、螺母磨损，并可能导致爬行现象。应按规定周期清洁螺纹副并加注适用润滑脂。 【解析】单线丝杠导程L=6 mm，tanλ=6/(π×32)=0.0597，λ≈。梯形螺纹f'=0.10/cos≈0.1035，φ'≈，η=tanλ/tan(λ+φ')≈36.4%。提升转矩T≈31.5 N·m，乘安全系数后为37.8 N·m，大于35 N·m，电机不满足要求。润滑不良会增大摩擦、转矩和磨损，可定期清洁并补充适用润滑脂。 35.（4分）某加工中心的 X 轴采用滚珠丝杠传动，丝杠导程为 10 mm。伺服电动机转速为 1500 r/min，电动机与丝杠之间的减速比为 2∶1，即电动机转 2 圈时丝杠转 1 圈。工作台需要完成 450 mm 的快速移动，设备规定该移动时间不得超过 5 s。检测时发现反向移动后的轴向间隙为 0.03 mm，允许值不大于 0.01 mm。（1）计算丝杠转速、工作台的理论进给速度及完成 450 mm 移动所需时间。（2）判断该传动系统的快速移动时间是否符合设备要求。（3）分析轴向间隙超差对加工质量的影响，并提出处理措施。 【答案】（1）丝杠转速为 。工作台理论进给速度为 。移动时间为 。（2）实际计算时间为 3.6 s，小于规定的 5 s，因此快速移动时间符合要求。（3）轴向间隙过大会造成反向运动时出现失动，影响定位精度和轮廓加工精度。应检查滚珠丝杠副预紧状态，调整预紧机构或更换磨损的螺母副。 【解析】减速比2∶1时丝杠转速ns=1500/2=750 r/min，进给速度vf=750×10=7500 mm/min。移动450 mm所需t=450/7500 min=3.6 s，小于5 s，符合要求。轴向间隙0.03 mm超过0.01 mm，会导致反向失动并降低定位、轮廓精度；应调整预紧机构，磨损严重时更换螺母副。 36.（10分）某装配夹具采用双线梯形丝杠顶紧工件，丝杠中径为 24 mm，螺距为 4 mm，螺纹副摩擦因数为 0.12。顶紧时的轴向载荷为 8 kN，工件需要被顶升 80 mm。忽略轴承摩擦和其他损失。（1）计算丝杠的导程角及顶升工件所需的转矩。（2）计算顶升 80 mm 时丝杠的转数、输入功和传动效率。（3）判断该丝杠是否具有自锁性，并说明为提高夹具安全性可采取的措施。 【答案】（1）双线螺纹的导程为 。导程角为 ，所以 。普通梯形螺纹牙型半角为 ，当量摩擦因数为 ，当量摩擦角为 ，所以 。顶升所需转矩为 。（2）丝杠转数为 。输入功为 。输出功为 。传动效率为 ，即约为45.5%。（3），即 ，该丝杠具有自锁性。为提高夹具安全性，可增设锁紧螺母或机械止挡装置。 【解析】（1）双线螺纹每转推进两个螺距，故导程为 。导程角满足 ，得 。普通梯形螺纹牙型角为，牙型半角 。考虑牙侧摩擦时，应采用当量摩擦因数 ，故当量摩擦角 。顶升时的转矩为 。（2）顶升位移为 ，丝杠转数为 。输入功为 。有效输出功为 。因此 ，即约45.5%。（3）梯形螺纹的自锁条件为 。本题中 ，所以丝杠具有自锁性。实际夹具还可采用锁紧螺母或机械止挡装置提高安全性。 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 $