内容正文:
山东省(春季高考)机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共208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技术类理论知识,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技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机电技术类 《机械基础》
项目三:机械传动
任务十七:蜗杆传动
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. 下列关于蜗杆传动的说法,错误的是( )
A. 传动比大
B. 具有自锁功能
C. 效率高
D. 可传递空间交错两轴的运动
2. 蜗轮蜗杆传动的效率一般在( )
A. 70%-80%
B. 60%-70%
C. 40%-50%
D. 20%-30%
3. 下图所示的蜗杆布置方式的主要优点为( )
A. 便于安装散热装置
B. 传动效率高
C. 结构更紧凑
D. 润滑条件好
4. 蜗杆传动润滑良好的闭式传动失效主要是由于( )
A. 磨损
B. 点蚀
C. 塑性变形
D. 胶合
5. 计算蜗杆传动的传动比时,公式______是错误的。( )
A. i=
B. i=
C. i=
D. i=
6. 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
7. 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
8. 某升降装置采用蜗杆传动,要求停止驱动后负载不因重力自行下降。为满足该要求,蜗杆传动应具备的特性是( )
A. 具有较大的传动比和较低的噪声
B. 具有较好的自锁性和较小的导程角
C. 具有较高的效率和较大的导程角
D. 具有较强的散热性和较大的模数
9. 沿着蜗杆轴线、垂直于蜗轮轴线剖切的平面称为( )
A. 中间平面
B. 端面
C. 法平面
D. 节面
10. 能保证良好润滑条件的齿轮传动是( )
A. 开式齿轮传动
B. 闭式齿轮传动
C. 低速齿轮传动
D. 轻载齿轮传动
11. 在蜗杆传动中,作用在蜗杆上的三个啮合分力,通常以______为最大。( )
A. 圆周力
B. 径向力
C. 轴向力
D. 以上都不对
12. 蜗杆蜗轮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
13. 蜗杆传动的传动比计算方法中,蜗杆的螺距是指什么( )
A. 蜗杆螺旋的距离
B. 蜗杆每圈的旋转角度
C. 蜗杆螺旋的直径
D. 蜗杆螺旋的长度
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. 规定蜗杆的直径系数q为标准值的原因是( )
A. 增加蜗杆传动效率
B. 提高承载能力
C. 便于蜗杆尺寸计算
D. 减少蜗轮滚刀数量,利于刀具标准化,减少加工用刀具
16. 选择蜗杆直径系数时,应综合考虑下列哪些因素?( )
A. 增加强度
B. 增加刚度
C. 改善啮合效率
D. 所有以上因素
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. 一蜗杆传动a=75mm,=120mm,=3mm,=2, 则 q=( )
A. 8
B. 10
C. 12
D. 6
19. 蜗杆传动的当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而( )
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 可能增大也可能减小
20. 蜗轮蜗杆传动中,蜗杆的直径一般是蜗轮的( )
A.
B.
C.
D.
二、计算题(本大题共5小题,每题4分,共20分)
21. 某蜗杆传动用于带动低速分度盘,蜗杆为双头蜗杆,蜗轮齿数为 40,蜗杆转速为 1440 r/min。求:(1)该蜗杆传动的传动比。(2)蜗轮的转速。
22. 某升降机构采用蜗杆传动,蜗杆转速为 960 r/min,蜗杆为四头蜗杆,蜗轮转速为 24 r/min。求:(1)该蜗杆传动的传动比。(2)蜗轮的齿数。
23. 如图为一蜗杆传动的定轴轮系,设,,,,,试计算其传动比i16。(n1方向为顺时针(俯视))此题能用用(-1)m判断末轮的方向吗?为什么?
24. 某包装设备的传动电动机转速为 1450 r/min,电动机直接驱动一头蜗杆,蜗轮齿数为 58。设备连续工作 7.5 h。求:(1)蜗轮的转速。(2)蜗轮在该工作时间内的总转数。(3)说明蜗轮常选用锡青铜制造的主要原因。
25. 某自动调节装置要求输出轴转速为 30 r/min,采用转速为 1440 r/min 的电动机直接驱动蜗杆。现有蜗轮齿数为 48,蜗杆可选单头、双头和四头三种规格。求:(1)该装置所需的传动比。(2)应选用几头蜗杆。(3)若装置每天连续运行 8 h,计算蜗轮每天的转数,并说明长期工作时应重点防止的失效形式。
三、综合应用题(本大题共6题(含1篇语篇、2个小题),共40分)
26.(5分)某自动包装设备的分度机构采用蜗杆传动。已知蜗杆为双头蜗杆,转速为 1440 r/min,蜗轮齿数为 60,设备要求蜗轮转速不超过 50 r/min。(1)计算该蜗杆传动的传动比和蜗轮实际转速。(2)判断该传动是否满足设备的转速要求。(3)说明蜗杆传动用于该分度机构的两项主要优点。
27.(5分)某自动升降平台采用蜗杆传动,电动机带动双头蜗杆以 转动,蜗轮齿数为 。平台要求蜗轮转速不高于 。(1)计算该蜗杆传动的传动比和蜗轮转速。(2)判断该传动是否满足平台的转速要求。(3)若需使蜗轮转速降至 以下,在蜗杆头数不变的条件下,说明蜗轮齿数应如何调整。
28.(10分)如图所示为一铣床常用的夹具分度头装置,采用了蜗杆传动机构,蜗杆头数z-1,右旋,蜗轮齿数=40。请计算并回答相关问题。
(1)(1)分度头装置采用单头蜗杆,利用了蜗杆传动的传动比______和______特性,保证工作时安全和可靠。
(2)(2)若手柄顺时针转动一圈,则对应的三爪定心卡盘转动了多少度?转动方向(从卡盘方向看)是顺时针还是逆时针?
29.(5分)某数控回转工作台采用蜗杆传动减速。蜗杆转速为 960 r/min,蜗杆头数为 2,蜗轮齿数为 50;电动机输入功率为 2.2 kW,传动效率为 0.72。工作台要求蜗轮输出转矩不低于 380 N·m。(1)计算蜗轮转速。(2)计算蜗轮的输出功率和输出转矩。(3)判断该传动能否满足工作台的转矩要求,并说明蜗轮常选用锡青铜制造的原因。
30.(5分)某包装设备的分度机构采用单头蜗杆和 齿蜗轮。蜗杆由转速为 的电动机直接驱动,每次包装循环中电动机连续工作 。(1)计算蜗轮的转速,以及每个包装循环中蜗轮转过的圈数。(2)计算蜗轮在一个包装循环中转过的角度。(3)设备要求每次循环使转盘恰好转过两圈,判断该蜗杆传动是否符合要求,并说明蜗杆传动适用于该分度机构的一个特点。
31.(10分)某升降平台采用单头蜗杆与 45 齿蜗轮组成减速机构,蜗轮轴上安装直径为 160 mm 的卷筒。电动机经前级传动后输入蜗杆的转矩为 12 N·m,蜗杆传动效率为 0.65,平台额定提升载荷为 4.0 kN,不计卷筒轴承等附加损失。(1)计算蜗杆传动比、蜗轮轴输出转矩和卷筒理论提升力。(2)判断该机构能否满足额定载荷的提升要求。(3)运行中发现蜗轮轮齿齿面出现严重磨损和局部胶合,分析其主要原因,并提出两项改进措施。
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山东省(春季高考)机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共208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技术类理论知识,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技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机电技术类 《机械基础》
项目三:机械传动
任务十七:蜗杆传动
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. 下列关于蜗杆传动的说法,错误的是( )
A. 传动比大
B. 具有自锁功能
C. 效率高
D. 可传递空间交错两轴的运动
【答案】C
【解析】蜗杆传动的优点是传动比大、结构紧凑、有自锁功能,但缺点是成本高、效率低,所以答案是C。
2. 蜗轮蜗杆传动的效率一般在( )
A. 70%-80%
B. 60%-70%
C. 40%-50%
D. 20%-30%
【答案】A
【解析】蜗杆传动因齿面相对滑动速度大,摩擦和发热较严重,效率较低,一般约为70%~80%(润滑良好、多头蜗杆时较高,自锁时更低)。因此选A。
3. 下图所示的蜗杆布置方式的主要优点为( )
A. 便于安装散热装置
B. 传动效率高
C. 结构更紧凑
D. 润滑条件好
【答案】D
【解析】图中所示为下置式蜗杆,其浸在润滑油中,自然形成油浴润滑,润滑条件优于上置式,可有效减少磨损。
4. 蜗杆传动润滑良好的闭式传动失效主要是由于( )
A. 磨损
B. 点蚀
C. 塑性变形
D. 胶合
【答案】D
【解析】蜗杆传动在润滑良好的闭式条件下,齿面相对滑动速度较大,主要失效形式是胶合。因此选D。
5. 计算蜗杆传动的传动比时,公式______是错误的。( )
A. i=
B. i=
C. i=
D. i=
【答案】C
【解析】蜗杆传动的传动比为i==ω1/ω2=,其中为蜗杆头数,为蜗轮齿数。蜗杆分度圆直径=mq,蜗轮分度圆直径=mz2,因此/q,通常不等于,不能表示传动比。故错误的公式是C。
6. 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。
7. 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
8. 某升降装置采用蜗杆传动,要求停止驱动后负载不因重力自行下降。为满足该要求,蜗杆传动应具备的特性是( )
A. 具有较大的传动比和较低的噪声
B. 具有较好的自锁性和较小的导程角
C. 具有较高的效率和较大的导程角
D. 具有较强的散热性和较大的模数
【答案】B
【解析】蜗杆导程角较小时,传动效率降低而自锁性增强,可防止负载在外力作用下反向带动蜗杆旋转。
9. 沿着蜗杆轴线、垂直于蜗轮轴线剖切的平面称为( )
A. 中间平面
B. 端面
C. 法平面
D. 节面
【答案】A
【解析】沿着蜗杆轴线、垂直于蜗轮轴线剖切的平面称为中间平面
10. 能保证良好润滑条件的齿轮传动是( )
A. 开式齿轮传动
B. 闭式齿轮传动
C. 低速齿轮传动
D. 轻载齿轮传动
【答案】B
11. 在蜗杆传动中,作用在蜗杆上的三个啮合分力,通常以______为最大。( )
A. 圆周力
B. 径向力
C. 轴向力
D. 以上都不对
【答案】C
【解析】蜗杆传动中,蜗杆轴向力Fa1等于蜗轮圆周力F_t2;蜗杆圆周力Ft1等于蜗轮轴向力F_a2。由于蜗轮齿数通常较多、蜗杆导程角较小,蜗杆轴向力通常大于其圆周力和径向力。因此,蜗杆上的啮合分力通常以轴向力最大,选C。
12. 蜗杆蜗轮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】蜗杆蜗轮传动的中间平面是指通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。在这个平面上,蜗杆的轴面模数和压力角、蜗轮的端面模数和压力角都相同。
13. 蜗杆传动的传动比计算方法中,蜗杆的螺距是指什么( )
A. 蜗杆螺旋的距离
B. 蜗杆每圈的旋转角度
C. 蜗杆螺旋的直径
D. 蜗杆螺旋的长度
【答案】A
【解析】蜗杆的螺距是指蜗杆同一螺旋线上相邻两牙对应点之间的轴向距离,即蜗杆每相邻两齿的轴向距离。因此选A。
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. 规定蜗杆的直径系数q为标准值的原因是( )
A. 增加蜗杆传动效率
B. 提高承载能力
C. 便于蜗杆尺寸计算
D. 减少蜗轮滚刀数量,利于刀具标准化,减少加工用刀具
【答案】D
【解析】蜗杆直径系数q取标准值时,在相同模数和压力角条件下,蜗杆分度圆直径=mq也随之标准化。这样可减少蜗轮滚刀的规格和数量,便于刀具标准化,并减少加工所需刀具。因此选D。
16. 选择蜗杆直径系数时,应综合考虑下列哪些因素?( )
A. 增加强度
B. 增加刚度
C. 改善啮合效率
D. 所有以上因素
【答案】D
【解析】蜗杆直径系数 q=d1/m 会影响蜗杆直径和导程角。选取 q 时,需要兼顾蜗杆的强度、刚度以及传动效率:q 增大时,蜗杆直径增大,强度和刚度通常提高;但导程角减小,效率可能降低。因此应综合权衡强度、刚度和啮合效率等因素,选 D。
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. 一蜗杆传动a=75mm,=120mm,=3mm,=2, 则 q=( )
A. 8
B. 10
C. 12
D. 6
【答案】B
【解析】由中心距公式a=()/2可得×75-120=30mm。蜗杆直径系数q=/3=10。因此选B。
19. 蜗杆传动的当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而( )
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 可能增大也可能减小
【答案】B
【解析】随着齿面相对滑动速度增大,润滑油膜形成条件改善,摩擦状态得到改善,因此当量摩擦系数通常减小。因此选B。
20. 蜗轮蜗杆传动中,蜗杆的直径一般是蜗轮的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】在常用蜗杆传动的结构尺寸范围内,蜗杆分度圆直径通常明显小于蜗轮分度圆直径。教学中的经验比例通常取蜗杆直径约为蜗轮直径的 1/4,故选 C。
二、计算题(本大题共5小题,每题4分,共20分)
21. 某蜗杆传动用于带动低速分度盘,蜗杆为双头蜗杆,蜗轮齿数为 40,蜗杆转速为 1440 r/min。求:(1)该蜗杆传动的传动比。(2)蜗轮的转速。
【答案】(1)传动比 。(2)蜗轮转速 。
【解析】双头蜗杆的头数 ,蜗轮齿数 。(1)蜗杆传动比 i=/2=20。(2)蜗轮转速 n2=n1/i=1440/20=72 r/min。因此,该传动比为 20,蜗轮转速为 72 r/min。
22. 某升降机构采用蜗杆传动,蜗杆转速为 960 r/min,蜗杆为四头蜗杆,蜗轮转速为 24 r/min。求:(1)该蜗杆传动的传动比。(2)蜗轮的齿数。
【答案】(1)传动比 。(2)蜗轮齿数 。
【解析】已知蜗杆转速 n1=960 r/min,蜗轮转速 n2=24 r/min,四头蜗杆的头数 。(1)传动比 i=n1/n2=960/24=40。(2)由 i= 得 =iz1=40×4=160。因此,传动比为 40,蜗轮齿数为 160。
23. 如图为一蜗杆传动的定轴轮系,设,,,,,试计算其传动比i16。(n1方向为顺时针(俯视))此题能用用(-1)m判断末轮的方向吗?为什么?
【答案】i16=() =60× 27× 30/(3× 18× 20) =45 不能用(-1)m确定末轮的转向。因为该轮系中有蜗杆蜗轮、锥齿轮传动。
24. 某包装设备的传动电动机转速为 1450 r/min,电动机直接驱动一头蜗杆,蜗轮齿数为 58。设备连续工作 7.5 h。求:(1)蜗轮的转速。(2)蜗轮在该工作时间内的总转数。(3)说明蜗轮常选用锡青铜制造的主要原因。
【答案】(1)传动比 ,蜗轮转速 。(2)总转数 。(3)锡青铜减摩性和抗胶合能力较好,能适应蜗杆传动中较大的滑动摩擦。
【解析】一头蜗杆的头数 ,蜗轮齿数 。(1)传动比 i=/1=58,蜗轮转速 n2=n1/i=1450/58=25 r/min。(2)工作时间 t=7.5 h=7.5×60=450 min,总转数 N=n2t=25×450=11250 r。(3)蜗杆传动的齿面相对滑动速度较大,锡青铜具有较好的减摩性和抗胶合能力,适合作为蜗轮材料。
25. 某自动调节装置要求输出轴转速为 30 r/min,采用转速为 1440 r/min 的电动机直接驱动蜗杆。现有蜗轮齿数为 48,蜗杆可选单头、双头和四头三种规格。求:(1)该装置所需的传动比。(2)应选用几头蜗杆。(3)若装置每天连续运行 8 h,计算蜗轮每天的转数,并说明长期工作时应重点防止的失效形式。
【答案】(1)所需传动比 。(2)蜗杆头数 ,应选用单头蜗杆。(3)蜗轮每天转数 。长期工作时应重点防止齿面胶合和磨损。
【解析】(1)所需传动比 i=n1/n2=1440/30=48。(2)蜗轮齿数 ,由 i= 得 /i=48/48=1,应选用单头蜗杆。(3)每天运行时间 t=8 h=8×60=480 min,蜗轮每天转数 N=n2t=30×480=14400 r。蜗杆传动中齿面相对滑动较大,长期工作时应重点防止齿面胶合和磨损。
三、综合应用题(本大题共6题(含1篇语篇、2个小题),共40分)
26.(5分)某自动包装设备的分度机构采用蜗杆传动。已知蜗杆为双头蜗杆,转速为 1440 r/min,蜗轮齿数为 60,设备要求蜗轮转速不超过 50 r/min。(1)计算该蜗杆传动的传动比和蜗轮实际转速。(2)判断该传动是否满足设备的转速要求。(3)说明蜗杆传动用于该分度机构的两项主要优点。
【答案】(1)传动比 。蜗轮转速 。(2)蜗轮实际转速为 48 r/min,小于设备要求的 50 r/min,满足转速要求。(3)传动比大,能在较小空间内获得较低转速;传动平稳、噪声较小,适用于需要平稳分度的场合。
【解析】双头蜗杆的头数 ,蜗轮齿数 。(1)传动比 i=/2=30;蜗轮实际转速 n2=n1/i=1440/30=48 r/min。(2)设备要求蜗轮转速不超过 50 r/min,48 r/min<50 r/min,因此满足转速要求。(3)蜗杆传动可在较小空间内获得较大的传动比和较低的输出转速,且传动平稳、噪声较小,适用于分度机构。
27.(5分)某自动升降平台采用蜗杆传动,电动机带动双头蜗杆以 转动,蜗轮齿数为 。平台要求蜗轮转速不高于 。(1)计算该蜗杆传动的传动比和蜗轮转速。(2)判断该传动是否满足平台的转速要求。(3)若需使蜗轮转速降至 以下,在蜗杆头数不变的条件下,说明蜗轮齿数应如何调整。
【答案】(1)传动比 。蜗轮转速 。(2)蜗轮转速为 ,低于 ,满足要求。(3)当 时,传动比应为 。蜗轮齿数应不小于 ,实际应选用不少于 齿的蜗轮。
【解析】双头蜗杆头数,蜗轮齿数。传动比i=,蜗轮转速n2=n1/i=1440/25=57.6 r/min,低于60 r/min,满足要求。若n2<50 r/min,则i>1440/50=28.8,故>28.8×2=57.6,实际应选用不少于58齿的蜗轮。
28.(10分)如图所示为一铣床常用的夹具分度头装置,采用了蜗杆传动机构,蜗杆头数z-1,右旋,蜗轮齿数=40。请计算并回答相关问题。
(1)(1)分度头装置采用单头蜗杆,利用了蜗杆传动的传动比______和______特性,保证工作时安全和可靠。
【答案】① 大 ② 自锁
(2)(2)若手柄顺时针转动一圈,则对应的三爪定心卡盘转动了多少度?转动方向(从卡盘方向看)是顺时针还是逆时针?
【答案】
(圈) 转动方向;顺时针
29.(5分)某数控回转工作台采用蜗杆传动减速。蜗杆转速为 960 r/min,蜗杆头数为 2,蜗轮齿数为 50;电动机输入功率为 2.2 kW,传动效率为 0.72。工作台要求蜗轮输出转矩不低于 380 N·m。(1)计算蜗轮转速。(2)计算蜗轮的输出功率和输出转矩。(3)判断该传动能否满足工作台的转矩要求,并说明蜗轮常选用锡青铜制造的原因。
【答案】(1)传动比 。蜗轮转速 。(2)蜗轮输出功率 。蜗轮输出转矩 。(3)输出转矩为393.94 N·m,大于380 N·m,能够满足要求。锡青铜减摩性和耐磨性较好,能减轻蜗轮齿面的胶合与磨损。
【解析】(1)蜗杆传动的传动比等于蜗轮齿数与蜗杆头数之比,因此 。蜗轮转速为 。(2)传动效率为输出功率与输入功率之比,所以蜗轮输出功率为 。使用功率、转速和转矩的关系式 ,得蜗轮输出转矩 。(3)由于 ,所以该传动能够满足工作台的转矩要求。蜗杆传动齿面间相对滑动速度较大,蜗轮常采用减摩性和耐磨性较好的锡青铜,以减轻齿面磨损和胶合并提高使用寿命。
30.(5分)某包装设备的分度机构采用单头蜗杆和 齿蜗轮。蜗杆由转速为 的电动机直接驱动,每次包装循环中电动机连续工作 。(1)计算蜗轮的转速,以及每个包装循环中蜗轮转过的圈数。(2)计算蜗轮在一个包装循环中转过的角度。(3)设备要求每次循环使转盘恰好转过两圈,判断该蜗杆传动是否符合要求,并说明蜗杆传动适用于该分度机构的一个特点。
【答案】(1)传动比 。蜗轮转速 。工作时间 ,蜗轮转数 。(2)转角 。(3)蜗轮每次转过两圈,符合要求。蜗杆传动传动比大、传动平稳,适合需要低速精确分度的场合。
【解析】(1)单头蜗杆的头数为 ,蜗轮齿数为 ,因此传动比为 。蜗轮转速为 。电动机连续工作9 s,换算为 ,所以一个包装循环中蜗轮转数为 圈。(2)蜗轮每转一圈对应 ,因此转过的角度为 。(3)计算得到每个包装循环中蜗轮转过约2圈,与设备要求的两圈一致,因此该蜗杆传动符合要求。蜗杆传动具有传动比大、传动平稳等特点,适用于需要减速和稳定分度的机构。
31.(10分)某升降平台采用单头蜗杆与 45 齿蜗轮组成减速机构,蜗轮轴上安装直径为 160 mm 的卷筒。电动机经前级传动后输入蜗杆的转矩为 12 N·m,蜗杆传动效率为 0.65,平台额定提升载荷为 4.0 kN,不计卷筒轴承等附加损失。(1)计算蜗杆传动比、蜗轮轴输出转矩和卷筒理论提升力。(2)判断该机构能否满足额定载荷的提升要求。(3)运行中发现蜗轮轮齿齿面出现严重磨损和局部胶合,分析其主要原因,并提出两项改进措施。
【答案】(1)传动比 。蜗轮轴输出转矩 。卷筒半径 。理论提升力 。(2)理论提升力为 4.39 kN,大于额定载荷 4.0 kN,按题设条件可满足提升要求。(3)主要原因是齿面相对滑动大、润滑不良或润滑油选择不当,使摩擦发热增大并造成磨损、胶合。应选用适宜的蜗杆传动润滑油并保证充分润滑;检查啮合精度和安装间隙,必要时更换耐磨锡青铜蜗轮。
【解析】单头蜗杆,传动比i=45。蜗轮轴输出转矩T2=12×45×0.65=351 N·m;卷筒半径r=0.160/2=0.080 m,理论提升力F=351/0.080=4.39 kN,大于4.0 kN,满足要求。磨损和胶合主要由滑动摩擦大、润滑不良或啮合精度不足引起。应选用合适润滑油并保证充分润滑,检查啮合精度和安装间隙,必要时采用耐磨锡青铜蜗轮。
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