山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目三任务四 45分钟专题训练卷

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 任务四：带轮的材料 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. 带轮的材料取决于（ ） A. 包角 B. 带轮直径 C. 带速 D. 带型 【答案】C 【解析】带轮的材料取决于带速。带速会影响带轮的磨损程度和工作环境，因此，根据不同的带速选择合适的材料非常重要。一般来说，带速较高时，应选择耐磨的材料。 2. 带轮的材料主要取决于（ ） A. 传递的功率 B. 带的圆周速度 C. 带的圆周力 D. 带轮直径 【答案】B 【解析】带轮材料的选用主要取决于带的圆周速度。圆周速度较低时通常选用铸铁等材料，圆周速度较高时需考虑材料的强度和耐离心力性能。故选B。 3. 如图所示的同步带轮，结构不包括（ ） A. 齿圈 B. 轮毂 C. 挡圈 D. 轮辐 【答案】D 【解析】同步带轮结构包括齿圈、轮毂、挡圈。 4. 带轮的材料的选用与其工作速度有关，当带轮小功率、低速转动，圆周速度u<15m/s时，常选用的材 料是（ ） A. 工程塑料 B. 铸铁 C. 铸钢 D. 轻合金 【答案】A 【解析】带轮在小功率、低速转动，且圆周速度u<15m/s时，对材料强度要求较低，常选用工程塑料制造。故选A。 5. 普通机械中，中低速、载荷平稳的V带轮通常选用的材料是（ ） A. 铸钢材料 B. 铝合金材料 C. 灰铸铁材料 D. 工程塑料材料 【答案】C 【解析】灰铸铁具有较好的铸造性能、耐磨性和减振性，且制造成本较低，适合制造中低速、载荷平稳的普通V带轮。 6. 选用灰铸铁制造一般带轮，主要利用其（ ） A. 冲击韧性高且强度很大 B. 比重很小且便于携带 C. 耐高温性强且不易变形 D. 铸造性能好且成本较低 【答案】D 【解析】一般带轮形状较复杂，灰铸铁流动性和铸造性能较好，能够方便地制成轮缘、轮毂等结构，同时材料成本较低。 7. 桌面型三角洲3D打印机利用同步带传动实现打印头的空间移动。下列关于同步带及同步带轮的说法错误的是（ ） A. 同步带轮一般由齿圈、轮毂和挡圈等部分组成 B. 梯形齿同步带的结构一般由带齿、包布层、带背和承载绳所组成 C. 此同步带轮的标记为24XL025，其中24表示齿数，XL是带轮型号，表示特轻型，025表示带轮的总厚 D. 同步带传动是一种啮合型带传动，它是靠带上的齿和带轮上的齿槽的啮合作用来传递运动和动力的，工作时带与带轮之间不会产生相对滑动 【答案】C 8. 某便携式轻载传动装置要求减小带轮质量和转动惯量，较合适的带轮材料是（ ） A. 灰铸铁材料 B. 铸钢材料 C. 铝合金材料 D. 工程塑料材料 【答案】C 【解析】铝合金密度较小，采用铝合金制造带轮可以减小转动部分的质量和转动惯量，适用于轻载、需频繁启停的装置。 9. 带轮在高速、重载并可能承受冲击的工况下工作，材料宜优先选用（ ） A. 优先选用灰铸铁 B. 优先选用铸钢 C. 优先选用铝合金 D. 优先选用工程塑料 【答案】B 【解析】铸钢的强度和韧性较高，承受冲击载荷的能力优于灰铸铁，适合高速、重载的带轮。 10. V带轮的结构不包括（ ） A. 轮缘 B. 轮毂 C. 轮齿 D. 轮辐 【答案】C 【解析】V带轮的结构3部分:轮缘、轮毂、轮辐。 11. 在潮湿且有轻度腐蚀性介质的低载荷传动中，若要求带轮质量轻、运行噪声小，较合适的材料是（ ） A. 灰铸铁材料 B. 铸钢材料 C. 铝合金材料 D. 工程塑料材料 【答案】D 【解析】工程塑料具有质量轻、耐腐蚀和运行噪声较小等特点，在载荷较小、工作温度不高的条件下可用于制造带轮。 12. 某传动装置的带轮直径为400 mm，转速为1500 r/min。按v=πdn/60000计算，其圆周速度约为31.4 m/s。下列材料选用判断正确的是（ ） A. 线速度约31.4 m/s，应选灰铸铁 B. 线速度约31.4 m/s，应选铸钢 C. 线速度约3.14 m/s，应选灰铸铁 D. 线速度约3.14 m/s，应选铸钢 【答案】B 【解析】带轮圆周速度为π乘以400×1500再除以60000，约为31.4 m/s。该带轮属于较高转速工况，应选用强度和韧性较好的铸钢材料。 13. 为减轻需频繁启停的轻载设备转动部分惯量，带轮材料宜优先（ ） A. 选用减振较好的灰铸铁 B. 选用韧性较高的铸钢 C. 选用密度较小的铝合金 D. 选用耐热较好的工程塑料 【答案】C 【解析】转动惯量与带轮质量有关，铝合金的密度小于铸铁和铸钢。采用铝合金带轮有利于降低频繁启停时的惯性负荷。 14. 下图为带轮的部分结构类型，当带轮直径较小时（如d≤1.5倍轴径），为保证结构紧凑，常采用的带轮结构是（ ） A. （a） B. （b） C. （c） D. 以上都不对 【答案】A 【解析】（a）为实心式带轮，其无多余减重结构，制造简单，适合小直径带轮；腹板式、椭圆轮辐式多用于直径较大的带轮。 15. 设计带轮时，选择带轮材料应重点考虑的工作条件是（ ） A. 传递功率和圆周速度 B. 带的型号和根数 C. 轮毂长度和键宽 D. 轴的直径和长度 【答案】A 【解析】传递功率和圆周速度反映带轮承受的载荷与运动状态，是确定材料强度、韧性等性能要求的重要依据。 16. 灰铸铁带轮不宜用于承受强烈冲击的场合，主要原因是灰铸铁（ ） A. 密度较小，转动惯量较低 B. 导热较快，轮缘温度较低 C. 硬度较高，表面磨损较小 D. 延性较低，抗冲击性较差 【答案】D 【解析】灰铸铁的抗压强度较高，但延性和韧性较低，受到强烈冲击时容易产生裂纹，因此不适合冲击载荷较大的工况。 17. 图中的带轮结构应满足（ ） A. ≤100 B. ≤300 C. ≤400 D. >400 【答案】C 【解析】图中带轮为孔板带轮，≤400。 18. 工程塑料带轮通常适用于下列哪种工作条件（ ） A. 载荷较小且工作温度不高 B. 载荷很大且频繁受冲击 C. 转速很高且传递功率大 D. 温度很高且需长期耐热 【答案】A 【解析】工程塑料带轮具有质量轻、耐腐蚀和噪声小等优点，但其强度和耐热性相对有限，通常用于低载荷、温度不高的传动装置。 19. 用于一般机械传动、转速和载荷均为中等的普通带轮，常用的制造材料是（ ） A. 铸钢 B. 灰铸铁 C. 铝合金 D. 尼龙 【答案】B 【解析】灰铸铁具有良好的铸造性能、减振性和耐磨性，制造成本较低，适合制作一般用途的带轮。 20. 某设备的带轮需要在较高转速下运行，并要求减小转动部分的惯性，较适宜选用的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 铝合金 D. 碳素钢 【答案】C 【解析】铝合金密度较小，可在满足强度要求的条件下减轻带轮质量，从而减小高速旋转时的转动惯性。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某高速传动装置拟采用铝合金带轮替代灰铸铁带轮。已知该带轮的实体体积为0.0024 ，灰铸铁的密度为7200 kg/，铝合金的密度为2700 kg/。 （1）计算灰铸铁带轮的质量。 （2）计算采用铝合金制造时带轮的质量。 （3）计算改用铝合金后带轮减轻的质量，并说明这种材料选择对高速带轮的主要作用。 【答案】（1）灰铸铁带轮的质量为17.28 kg。 （2）铝合金带轮的质量为6.48 kg。 （3）带轮减轻的质量为10.80 kg。采用铝合金可减小带轮的转动惯性，有利于高速运转和降低启动、制动时的能量消耗。 【解析】（1）质量由体积与密度的乘积确定，灰铸铁带轮质量为0.0024 乘以7200 kg/，结果为17.28 kg。 （2）铝合金带轮质量为0.0024 乘以2700 kg/，结果为6.48 kg。 （3）两种材料带轮的质量差为17.28 kg减去6.48 kg，结果为10.80 kg。铝合金密度较小，适用于需要减轻质量的高速带轮。 22. 某普通 V 带传动的主动带轮直径为 250 mm，转速为 1440 r/min。已知该传动装置规定，当带轮圆周速度不大于 25 m/s 时，可优先选用灰铸铁带轮。（1）计算该主动带轮的圆周速度。（2）判断该带轮能否按规定优先选用灰铸铁制造。（3）说明灰铸铁带轮适用于该工况的一个主要原因。 【答案】（1）。（2）18.84 m/s 小于 25 m/s，可优先选用灰铸铁带轮。（3）灰铸铁铸造性能好、成本较低，且能满足该转速下的强度要求。 【解析】（1）带轮直径采用 mm、转速采用 r/min，按圆周速度公式计算。（2）计算值未超过规定限值，符合灰铸铁带轮的选材条件。（3）灰铸铁适合铸造成具有轮缘、轮毂和轮辐结构的带轮。 23. 某 V 带传动原采用直径为 160 mm 的灰铸铁带轮，转速为 2900 r/min。技术要求规定，圆周速度超过 25 m/s 时，应改用强度较高的球墨铸铁带轮。（1）计算原带轮的圆周速度。（2）判断原材料是否满足技术要求。（3）若转速不变，灰铸铁带轮的最大允许直径是多少？ 【答案】（1）。（2）24.28 m/s 小于 25 m/s，原灰铸铁带轮满足技术要求。（3），最大允许直径约为 164.7 mm。 【解析】（1）先由直径和转速求圆周速度。（2）原带轮圆周速度未超过材料选用界限。（3）以允许圆周速度为条件反求带轮直径，超过该值时应提高材料强度等级。 24. 某设备需设计一对 V 带轮，主动轮直径为 180 mm、转速为 960 r/min，从动轮直径为 450 mm。已知传动比按带轮直径之比计算，且两带轮圆周速度应相等。该设备规定，圆周速度不大于 20 m/s 时，带轮轮缘可采用灰铸铁整体铸造。（1）计算从动轮转速。（2）计算主动轮和从动轮的圆周速度。（3）判断两带轮是否可采用灰铸铁整体铸造。 【答案】（1）。（2），从动轮圆周速度也为 9.04 m/s。（3）两带轮圆周速度均小于 20 m/s，可采用灰铸铁整体铸造。 【解析】（1）带传动中，主动轮与从动轮的圆周速度相等。（2）先计算主动轮圆周速度，再验证从动轮圆周速度相同。（3）实际圆周速度低于材料使用限值，灰铸铁带轮满足要求。 25. 某高速 V 带传动中，主动带轮直径为 315 mm，转速为 3000 r/min，从动带轮直径为 500 mm。设计资料规定：圆周速度不大于 25 m/s 时可采用灰铸铁带轮；超过 25 m/s 时应采用球墨铸铁或铸钢带轮。为降低高速旋转时的离心作用，带轮轮缘厚度由原设计的 22 mm 调整为 18 mm。（1）计算主动带轮的圆周速度。（2）计算从动带轮转速，并验证从动带轮圆周速度。（3）根据计算结果选择合适的带轮材料，并说明减小轮缘厚度的作用。 【答案】（1）。（2）；。（3）应采用球墨铸铁或铸钢带轮。轮缘厚度减少 4 mm，可减轻轮缘质量，降低高速旋转产生的离心力。 【解析】（1）主动轮圆周速度明显超过灰铸铁带轮的适用限值。（2）由传动比求从动轮转速，验证两轮圆周速度相等。（3）高速工况要求材料具有较高强度，减薄轮缘有利于减小离心载荷。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某机修车间为一台通风机配制 V 带传动装置，主动带轮直径为 200 mm，转速为 1450 r/min。该带轮拟采用灰铸铁制造。（1）计算 V 带的线速度。（2）根据计算结果，判断该带轮采用灰铸铁制造是否合适。（3）说明灰铸铁 V 带轮适用于一般传动的主要原因。 【答案】（1）代入得：。（2）该带轮采用灰铸铁制造较合适。（3）灰铸铁具有良好的铸造性能和减振性能，耐磨性较好，且制造成本较低，适合一般转速和功率的 V 带传动。 【解析】（1）带轮圆周速度即V带线速度：，代入 、，得 。 （2）灰铸铁带轮适用于一般转速和功率，允许圆周速度通常不超过25～30 m/s，计算带速约15.18 m/s，低于该范围，故采用灰铸铁制造较合适。 （3）灰铸铁具有良好的铸造性能、减振性能和耐磨性，且制造成本较低，能铸出复杂轮槽，因此适用于一般传动的V带轮。 27.（5分）某设备制造企业需加工一只铸造 V 带轮。该带轮轮缘外径为 240 mm，轮缘内径为 180 mm，轮缘宽度为 32 mm。为便于估算，暂将带轮轮缘视为圆环柱体，灰铸铁密度取 。（1）计算该带轮轮缘的材料体积和质量。（2）该带轮用于一般功率、转速较低的传动装置，判断宜选用何种材料，并说明理由。（3）为提高带轮轮缘的刚度和传递扭矩能力，说明轮毂与轮缘之间宜采用何种结构形式。 【答案】（1）轮缘体积为 。轮缘质量为。（2）宜选用灰铸铁。灰铸铁铸造性能好、成本较低、减振性能较好，适用于一般转速和一般功率的 V 带轮。（3）宜采用轮辐或腹板连接轮毂与轮缘。该结构能传递扭矩，并提高带轮整体刚度。 【解析】（1）先按圆环柱体求体积，再将单位换算为立方厘米并计算质量。（2）灰铸铁是普通 V 带轮常用材料。（3）轮毂、轮辐或腹板和轮缘构成带轮的基本结构。 28.（5分）某设备需安装一个灰铸铁 V 带轮，带轮轮缘外径为 260 mm，轮缘内径为 220 mm，轮缘宽度为 40 mm。灰铸铁密度取 ，计算时忽略轮毂和轮辐质量。（1）计算该带轮轮缘的体积和质量。（2）若设备规定带轮轮缘质量不得超过 4.50 kg，判断该灰铸铁带轮是否满足要求。（3）若需要进一步减小带轮质量，说明可采取的材料改进措施。 【答案】（1）轮缘体积为：代入得：。轮缘质量为：。（2）该带轮轮缘质量为 4.34 kg，小于 4.50 kg，满足要求。（3）可在满足强度和刚度要求的前提下，选用铝合金等密度较小的材料制造带轮。 【解析】（1）先按圆环柱体计算轮缘体积，再利用密度计算质量。（2）计算质量小于设备限值，因此灰铸铁轮缘可满足质量要求。（3）轻质材料能降低转动惯量，但应校核轮槽耐磨性和结构强度。 29.（5分）某通风机采用 V 带传动，主动带轮直径为 160 mm，转速为 2950 r/min。企业规定，带速不大于 30 m/s 时可选用灰铸铁带轮；带速超过该值时，应选用强度更高的钢制带轮。（1）计算该主动带轮的圆周速度。（2）根据计算结果，判断该主动带轮能否选用灰铸铁制造。（3）若风机改造后带轮转速提高到 4200 r/min，说明带轮材料和结构上应采取的改进措施。 【答案】（1）带轮圆周速度为。（2）可以选用灰铸铁带轮。其圆周速度为 24.71 m/s，未超过 30 m/s 的规定值。（3）转速提高后宜改用钢制带轮，并对带轮进行静平衡或动平衡校验。轮缘与轮毂连接处应保证足够强度，避免高速运转时产生裂纹或较大振动。 【解析】（1）带轮直径应先换算为米，再按圆周速度公式计算。（2）计算值低于规定限值，可采用灰铸铁。（3）高速工况应提高材料强度并控制不平衡量。 30.（10分）某粮食输送设备的 V 带轮直径为 630 mm，工作转速为 960 r/min。由于设备转速较高，维修技师需确定带轮材料及制造方式。（1）计算该带轮的圆周速度。（2）若普通灰铸铁带轮宜用于圆周速度不高于 25 m/s 的工况，判断该带轮是否宜采用普通灰铸铁整体铸造。（3）针对该工况，提出较合适的带轮材料和结构方案，并说明理由。 【答案】（1）代入得：。（2）该带轮圆周速度为 31.65 m/s，大于 25 m/s，不宜采用普通灰铸铁整体铸造。（3）宜选用钢板焊接式 V 带轮，必要时进行动平衡校正。钢材强度和韧性较好，焊接结构质量较轻，适合较高圆周速度的传动工况。 【解析】（1）带轮圆周速度与直径、转速成正比，计算结果为 31.65 m/s。（2）实际圆周速度超过灰铸铁带轮的给定适用范围。（3）高速带轮应提高材料强度和结构可靠性，并通过动平衡减小运转振动。 31.（10分）某移动式粮食输送机为减轻传动系统质量，拟将原灰铸铁 V 带轮改为铝合金 V 带轮。已知两种带轮的成品体积均为 520 cm3，灰铸铁密度为 ，铝合金密度为 。设备要求单个带轮质量不大于 2.0 kg。（1）分别计算灰铸铁带轮和铝合金带轮的质量，并计算采用铝合金带轮后的减重率。（2）根据质量要求，判断应选用哪种材料制造带轮。（3）铝合金带轮长期使用后，V 形槽可能出现磨损，说明应采取的表面处理或维护措施。 【答案】（1）灰铸铁带轮质量为。铝合金带轮质量为。减重率为 。（2）应选用铝合金带轮。其质量为 1.430 kg，满足不大于 2.0 kg 的要求。（3）可对 V 形槽工作面进行硬质氧化等表面强化处理，并定期检查槽面磨损和带轮跳动情况。磨损超限时应及时修复或更换带轮。 【解析】（1）分别按密度与体积的乘积计算质量，再计算质量差占原质量的百分比。（2）灰铸铁带轮超过质量限值，铝合金带轮满足要求。（3）铝合金耐磨性较低，应强化槽面并加强维护。 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 $ 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 任务四：带轮的材料 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. 带轮的材料取决于（ ） A. 包角 B. 带轮直径 C. 带速 D. 带型 2. 带轮的材料主要取决于（ ） A. 传递的功率 B. 带的圆周速度 C. 带的圆周力 D. 带轮直径 3. 如图所示的同步带轮，结构不包括（ ） A. 齿圈 B. 轮毂 C. 挡圈 D. 轮辐 4. 带轮的材料的选用与其工作速度有关，当带轮小功率、低速转动，圆周速度u<15m/s时，常选用的材 料是（ ） A. 工程塑料 B. 铸铁 C. 铸钢 D. 轻合金 5. 普通机械中，中低速、载荷平稳的V带轮通常选用的材料是（ ） A. 铸钢材料 B. 铝合金材料 C. 灰铸铁材料 D. 工程塑料材料 6. 选用灰铸铁制造一般带轮，主要利用其（ ） A. 冲击韧性高且强度很大 B. 比重很小且便于携带 C. 耐高温性强且不易变形 D. 铸造性能好且成本较低 7. 桌面型三角洲3D打印机利用同步带传动实现打印头的空间移动。下列关于同步带及同步带轮的说法错误的是（ ） A. 同步带轮一般由齿圈、轮毂和挡圈等部分组成 B. 梯形齿同步带的结构一般由带齿、包布层、带背和承载绳所组成 C. 此同步带轮的标记为24XL025，其中24表示齿数，XL是带轮型号，表示特轻型，025表示带轮的总厚 D. 同步带传动是一种啮合型带传动，它是靠带上的齿和带轮上的齿槽的啮合作用来传递运动和动力的，工作时带与带轮之间不会产生相对滑动 8. 某便携式轻载传动装置要求减小带轮质量和转动惯量，较合适的带轮材料是（ ） A. 灰铸铁材料 B. 铸钢材料 C. 铝合金材料 D. 工程塑料材料 9. 带轮在高速、重载并可能承受冲击的工况下工作，材料宜优先选用（ ） A. 优先选用灰铸铁 B. 优先选用铸钢 C. 优先选用铝合金 D. 优先选用工程塑料 10. V带轮的结构不包括（ ） A. 轮缘 B. 轮毂 C. 轮齿 D. 轮辐 11. 在潮湿且有轻度腐蚀性介质的低载荷传动中，若要求带轮质量轻、运行噪声小，较合适的材料是（ ） A. 灰铸铁材料 B. 铸钢材料 C. 铝合金材料 D. 工程塑料材料 12. 某传动装置的带轮直径为400 mm，转速为1500 r/min。按v=πdn/60000计算，其圆周速度约为31.4 m/s。下列材料选用判断正确的是（ ） A. 线速度约31.4 m/s，应选灰铸铁 B. 线速度约31.4 m/s，应选铸钢 C. 线速度约3.14 m/s，应选灰铸铁 D. 线速度约3.14 m/s，应选铸钢 13. 为减轻需频繁启停的轻载设备转动部分惯量，带轮材料宜优先（ ） A. 选用减振较好的灰铸铁 B. 选用韧性较高的铸钢 C. 选用密度较小的铝合金 D. 选用耐热较好的工程塑料 14. 下图为带轮的部分结构类型，当带轮直径较小时（如d≤1.5倍轴径），为保证结构紧凑，常采用的带轮结构是（ ） A. （a） B. （b） C. （c） D. 以上都不对 15. 设计带轮时，选择带轮材料应重点考虑的工作条件是（ ） A. 传递功率和圆周速度 B. 带的型号和根数 C. 轮毂长度和键宽 D. 轴的直径和长度 16. 灰铸铁带轮不宜用于承受强烈冲击的场合，主要原因是灰铸铁（ ） A. 密度较小，转动惯量较低 B. 导热较快，轮缘温度较低 C. 硬度较高，表面磨损较小 D. 延性较低，抗冲击性较差 17. 图中的带轮结构应满足（ ） A. ≤100 B. ≤300 C. ≤400 D. >400 18. 工程塑料带轮通常适用于下列哪种工作条件（ ） A. 载荷较小且工作温度不高 B. 载荷很大且频繁受冲击 C. 转速很高且传递功率大 D. 温度很高且需长期耐热 19. 用于一般机械传动、转速和载荷均为中等的普通带轮，常用的制造材料是（ ） A. 铸钢 B. 灰铸铁 C. 铝合金 D. 尼龙 20. 某设备的带轮需要在较高转速下运行，并要求减小转动部分的惯性，较适宜选用的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 铝合金 D. 碳素钢 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某高速传动装置拟采用铝合金带轮替代灰铸铁带轮。已知该带轮的实体体积为0.0024 ，灰铸铁的密度为7200 kg/，铝合金的密度为2700 kg/。 （1）计算灰铸铁带轮的质量。 （2）计算采用铝合金制造时带轮的质量。 （3）计算改用铝合金后带轮减轻的质量，并说明这种材料选择对高速带轮的主要作用。 22. 某普通 V 带传动的主动带轮直径为 250 mm，转速为 1440 r/min。已知该传动装置规定，当带轮圆周速度不大于 25 m/s 时，可优先选用灰铸铁带轮。（1）计算该主动带轮的圆周速度。（2）判断该带轮能否按规定优先选用灰铸铁制造。（3）说明灰铸铁带轮适用于该工况的一个主要原因。 23. 某 V 带传动原采用直径为 160 mm 的灰铸铁带轮，转速为 2900 r/min。技术要求规定，圆周速度超过 25 m/s 时，应改用强度较高的球墨铸铁带轮。（1）计算原带轮的圆周速度。（2）判断原材料是否满足技术要求。（3）若转速不变，灰铸铁带轮的最大允许直径是多少？ 24. 某设备需设计一对 V 带轮，主动轮直径为 180 mm、转速为 960 r/min，从动轮直径为 450 mm。已知传动比按带轮直径之比计算，且两带轮圆周速度应相等。该设备规定，圆周速度不大于 20 m/s 时，带轮轮缘可采用灰铸铁整体铸造。（1）计算从动轮转速。（2）计算主动轮和从动轮的圆周速度。（3）判断两带轮是否可采用灰铸铁整体铸造。 25. 某高速 V 带传动中，主动带轮直径为 315 mm，转速为 3000 r/min，从动带轮直径为 500 mm。设计资料规定：圆周速度不大于 25 m/s 时可采用灰铸铁带轮；超过 25 m/s 时应采用球墨铸铁或铸钢带轮。为降低高速旋转时的离心作用，带轮轮缘厚度由原设计的 22 mm 调整为 18 mm。（1）计算主动带轮的圆周速度。（2）计算从动带轮转速，并验证从动带轮圆周速度。（3）根据计算结果选择合适的带轮材料，并说明减小轮缘厚度的作用。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某机修车间为一台通风机配制 V 带传动装置，主动带轮直径为 200 mm，转速为 1450 r/min。该带轮拟采用灰铸铁制造。（1）计算 V 带的线速度。（2）根据计算结果，判断该带轮采用灰铸铁制造是否合适。（3）说明灰铸铁 V 带轮适用于一般传动的主要原因。 27.（5分）某设备制造企业需加工一只铸造 V 带轮。该带轮轮缘外径为 240 mm，轮缘内径为 180 mm，轮缘宽度为 32 mm。为便于估算，暂将带轮轮缘视为圆环柱体，灰铸铁密度取 。（1）计算该带轮轮缘的材料体积和质量。（2）该带轮用于一般功率、转速较低的传动装置，判断宜选用何种材料，并说明理由。（3）为提高带轮轮缘的刚度和传递扭矩能力，说明轮毂与轮缘之间宜采用何种结构形式。 28.（5分）某设备需安装一个灰铸铁 V 带轮，带轮轮缘外径为 260 mm，轮缘内径为 220 mm，轮缘宽度为 40 mm。灰铸铁密度取 ，计算时忽略轮毂和轮辐质量。（1）计算该带轮轮缘的体积和质量。（2）若设备规定带轮轮缘质量不得超过 4.50 kg，判断该灰铸铁带轮是否满足要求。（3）若需要进一步减小带轮质量，说明可采取的材料改进措施。 29.（5分）某通风机采用 V 带传动，主动带轮直径为 160 mm，转速为 2950 r/min。企业规定，带速不大于 30 m/s 时可选用灰铸铁带轮；带速超过该值时，应选用强度更高的钢制带轮。（1）计算该主动带轮的圆周速度。（2）根据计算结果，判断该主动带轮能否选用灰铸铁制造。（3）若风机改造后带轮转速提高到 4200 r/min，说明带轮材料和结构上应采取的改进措施。 30.（10分）某粮食输送设备的 V 带轮直径为 630 mm，工作转速为 960 r/min。由于设备转速较高，维修技师需确定带轮材料及制造方式。（1）计算该带轮的圆周速度。（2）若普通灰铸铁带轮宜用于圆周速度不高于 25 m/s 的工况，判断该带轮是否宜采用普通灰铸铁整体铸造。（3）针对该工况，提出较合适的带轮材料和结构方案，并说明理由。 31.（10分）某移动式粮食输送机为减轻传动系统质量，拟将原灰铸铁 V 带轮改为铝合金 V 带轮。已知两种带轮的成品体积均为 520 cm3，灰铸铁密度为 ，铝合金密度为 。设备要求单个带轮质量不大于 2.0 kg。（1）分别计算灰铸铁带轮和铝合金带轮的质量，并计算采用铝合金带轮后的减重率。（2）根据质量要求，判断应选用哪种材料制造带轮。（3）铝合金带轮长期使用后，V 形槽可能出现磨损，说明应采取的表面处理或维护措施。 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 $