山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目九任务四 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》 项目九：连接 任务四：螺旋副的摩擦性质 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. 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。 2. 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】拖板箱中的开合螺母与丝杠通过螺纹啮合。车螺纹时，丝杠旋转带动开合螺母及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，因此构成螺旋副，选C。 3. 某螺旋升降装置提升重物时，在螺纹接触面形成的摩擦属于（ ） A. 两表面间的滑动摩擦 B. 两表面间的滚动摩擦 C. 两表面间的流体摩擦 D. 两表面间的弹性摩擦 【答案】A 【解析】螺杆与螺母的螺纹表面在相对运动时存在滑动，因此螺旋副主要产生滑动摩擦。 4. 螺母相对螺杆作上升运动时，螺纹接触面摩擦力的方向是（ ） A. 与螺母上升方向相同 B. 与法向压力方向相同 C. 与螺杆旋转方向相同 D. 与相对滑动方向相反 【答案】D 【解析】摩擦力总是阻碍接触面间的相对滑动，因此其方向与相对滑动方向相反。 5. 螺旋传动在不施加外力时，能够保持负载不自行下降的性质称为（ ） A. 自锁性 B. 可逆性 C. 平稳性 D. 传动性 【答案】A 【解析】螺旋副能防止负载在重力作用下自行反转下降的性能称为自锁性。 6. 普通螺旋副能够实现自锁的条件是（ ） A. 螺旋升角大于摩擦角 B. 螺旋升角等于摩擦角 C. 螺旋升角不大于摩擦角 D. 螺旋升角小于零度 【答案】C 【解析】当螺旋升角不大于摩擦角时，载荷不能在重力作用下自行下降，螺旋副具有自锁性。 7. 螺旋副相对运动时，螺纹接触面上的摩擦力方向总是（ ） A. 阻碍相对滑动 B. 促进相对滑动 C. 垂直螺纹表面 D. 平行螺旋线方向 【答案】A 【解析】摩擦力的方向与接触面间相对滑动或相对滑动趋势的方向相反。 8. 螺旋副中，摩擦角的正切值反映的是（ ） A. 螺纹副的轴向载荷 B. 螺纹副的传动效率 C. 螺纹副的螺旋升角 D. 螺纹副的摩擦因数 【答案】D 【解析】摩擦角由摩擦因数确定，摩擦角的正切值等于螺纹接触面的摩擦因数。 9. 某螺旋千斤顶长期缺少润滑，操作人员转动手柄时明显感到费力，主要原因是（ ） A. 螺纹摩擦系数增大 B. 螺纹升角明显增大 C. 螺杆中径明显增大 D. 载荷作用方向改变 【答案】A 【解析】润滑不良会使螺纹接触面摩擦系数增大，从而增大旋转螺杆所需的驱动力矩。 10. 在其他条件相同的情况下，梯形螺纹螺旋副相较于矩形螺纹螺旋副，通常具有（ ） A. 轴向承载能力较大 B. 螺纹升角数值较大 C. 导程尺寸数值较大 D. 当量摩擦因数较大 【答案】D 【解析】梯形螺纹存在牙侧角，使法向压力增大，其当量摩擦因数通常大于矩形螺纹。 11. 在其他条件相同的情况下，螺旋副的螺纹升角增大，其传动效率通常会（ ） A. 逐渐提高 B. 逐渐降低 C. 保持不变 D. 先升后降 【答案】D 【解析】螺旋副正行程效率η=tanλ/tan(λ+ρ)。摩擦角ρ不变时，随螺纹升角λ增大，效率先提高，达到最大值后再降低，故选D。 12. 某起重螺旋卸载后出现螺母自行下滑现象，最可能的原因是（ ） A. 螺旋升角小于摩擦角 B. 螺旋升角等于摩擦角 C. 螺旋升角大于摩擦角 D. 螺旋升角接近零度 【答案】C 【解析】螺旋升角大于摩擦角时，螺旋副失去自锁能力，载荷可能带动螺母自行下降。 13. 为保证承受轴向载荷的螺旋副具有自锁能力，应满足的条件是（ ） A. 螺纹升角小于摩擦角 B. 螺纹升角大于摩擦角 C. 螺纹升角等于摩擦角 D. 螺纹升角大于导程角 【答案】A 【解析】螺旋副自锁的条件为螺纹升角小于当量摩擦角，即 。此时轴向载荷产生的力矩不足以克服螺纹副摩擦力，不能带动螺杆反转，因此螺旋副具有自锁性，选A。 14. 在螺旋升角不变的条件下，螺纹副的摩擦角增大时，传动效率（ ） A. 会随之提高 B. 会随之降低 C. 保持原值不变 D. 先提高后降低 【答案】B 【解析】摩擦角增大表示摩擦阻力增大，输入功中用于克服摩擦的部分增加，传动效率降低。 15. 某螺旋副的螺纹升角为 ，当量摩擦角为 ，螺杆中径为 20 mm，轴向载荷为 4000 N。提升载荷时所需驱动力矩约为（ ） A. 3.49 N·m B. 5.62 N·m C. 8.43 N·m D. 10.96 N·m 【答案】B 【解析】，约为5.62 N·m。 16. 在载荷和结构尺寸不变时，为提高螺旋副传动效率，可采取的措施是（ ） A. 减小螺纹牙侧面的润滑程度 B. 增大螺纹接触面的摩擦因数 C. 增大螺纹牙侧面的表面粗糙度 D. 减小螺纹接触面的摩擦因数 【答案】D 【解析】减小螺纹接触面的摩擦因数可减小摩擦损失，从而提高螺旋副的传动效率。 17. 某升降机构采用单线螺旋副，螺纹升角为 ，当量摩擦角为 ，螺杆中径为 24 mm，轴向载荷为 5000 N。该机构的自锁性及提升、匀速下降时所需驱动力矩分别为（ ） A. 具有自锁性，10.58 N·m和2.10 N·m B. 具有自锁性，2.10 N·m和10.58 N·m C. 不具有自锁性，10.58 N·m和2.10 N·m D. 不具有自锁性，2.10 N·m和10.58 N·m 【答案】A 【解析】，机构具有自锁性。提升时 N·m；下降时 N·m。 18. 对能够自锁的起重螺旋，在轴向载荷相同的条件下，螺母上升所需圆周力通常（ ） A. 大于下降所需的圆周力 B. 等于下降所需的圆周力 C. 小于下降所需的圆周力 D. 不受摩擦角的影响 【答案】A 【解析】螺母上升时需要克服载荷和摩擦阻力，而下降时摩擦力阻碍载荷运动，所需圆周力较小。 19. 某单线螺旋副的螺纹中径为40 mm，导程为12 mm，其螺旋升角约为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】螺旋升角满足 。代入导程 、螺纹中径 ，得 ，所以 ，选D。 20. 某矩形螺旋副的螺纹中径为50 mm，导程为10 mm，摩擦因数为0.08。该螺旋副的自锁性和起升效率分别为（ ） A. 能够自锁，效率约为56% B. 不能自锁，效率约为56% C. 不能自锁，效率约为44% D. 能够自锁，效率约为44% 【答案】D 【解析】螺旋升角 ，故 。矩形螺纹的摩擦角满足 ，故 。由于 ，该螺旋副能够自锁。起升效率 ，即约为44%，选D。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某方形螺纹螺杆的中径为40 mm，螺距为6 mm，螺纹副摩擦因数为0.10。螺杆单线传动，忽略轴颈摩擦和端面摩擦。求该螺旋副的螺旋升角和摩擦角。 【答案】螺旋升角 。摩擦角 。 【解析】螺旋升角 ，得 。摩擦角 ，得 。 22. 某方形螺纹起重螺旋的中径为50 mm，导程为8 mm，螺纹副摩擦因数为0.08，忽略端面摩擦。现提升轴向载荷20 kN，求提升载荷所需的螺纹摩擦力矩。 【答案】螺旋升角 。摩擦角 。提升载荷所需力矩 。 【解析】，故 。摩擦角 。忽略端面摩擦时，提升载荷所需螺纹力矩为 。代入 、，得 。 23. 某方形螺纹螺旋副的中径为36 mm，导程为5 mm，螺纹副摩擦因数为0.12，忽略端面摩擦。该螺旋副承受轴向载荷12 kN，求降低载荷时所需的力矩，并判断该螺旋副是否具有自锁性。 【答案】螺旋升角 。摩擦角 。降低载荷所需力矩 。该螺旋副具有自锁性。 【解析】，故 。摩擦角 。由于 ，螺旋副具有自锁性，降低载荷时需施加下降方向的驱动力矩。忽略端面摩擦时，下降力矩为 。代入 、，得 。 24. 某方形螺纹螺旋传动用于升降工作台，螺杆中径为48 mm，导程为10 mm，螺纹副摩擦因数为0.09。工作台承受的轴向载荷为18 kN，螺杆转速为60 r/min，忽略端面摩擦。求螺旋副提升重物时的传动效率、输入功率和提升速度。 【答案】螺旋升角 。传动效率 。输入功率 。提升速度 。 【解析】，故 。摩擦角 。忽略端面摩擦时，提升效率为 。提升速度 。输出功率为 ，因此输入功率 。 25. 某设备采用单线梯形螺纹传动提升载荷。螺杆中径为60 mm，螺距为12 mm，牙型半角为，螺纹副摩擦因数为0.10，轴向载荷为30 kN，忽略端面摩擦。求：（1）该梯形螺纹的当量摩擦因数和当量摩擦角。（2）提升载荷所需的力矩。（3）该螺旋副能否自锁，并说明判断依据。 【答案】（1）当量摩擦因数 。当量摩擦角 。（2）螺旋升角 。提升力矩 。（3）该螺旋副能够自锁，因为当量摩擦角大于螺旋升角。 【解析】（1）梯形螺纹的牙型半角为 ，当量摩擦因数为 。当量摩擦角满足 ，故 。（2）单线螺纹的导程 。，故 。忽略端面摩擦时，提升力矩为 。（3）梯形螺纹的自锁条件为 。本题中 ，故松开驱动力后载荷不会自行下降，螺旋副能够自锁。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某设备维修车间使用螺旋千斤顶顶升一台机床。千斤顶采用单线梯形螺纹，螺距为 6 mm，中径为 33 mm，螺纹副摩擦因数为 0.10，不计止推轴承摩擦。（1）计算该螺旋副的螺旋升角和传动效率。（2）判断该螺旋副是否具有自锁性。（3）若改用双线螺纹，分析其对传动效率和自锁性的影响。 【答案】（1）导程 。，得 。按常用梯形螺纹牙型角为 、牙型半角为 计算，当量摩擦因数 ，当量摩擦角 。传动效率 。（2），该螺旋副具有自锁性。（3）改为双线螺纹后，导程变为12 mm，螺旋升角约为 ，传动效率约为 ，效率提高；但 ，螺旋副将失去自锁性，应增设可靠的制动或防坠装置。 【解析】梯形螺纹应按当量摩擦因数进行计算。按常用梯形螺纹牙型角为 ，其牙型半角 。（1）单线螺纹的导程为 。，故 。当量摩擦因数 ，故 。传动效率 。（2）梯形螺纹的自锁条件为 。本题 ，故具有自锁性。（3）双线螺纹的导程为 ，，故 。其效率 ，高于单线螺纹；但 ，不满足自锁条件，需增设制动器或机械锁紧、防坠装置。 27.（5分）某设备维修工使用方牙螺旋千斤顶顶升机床部件。已知轴向载荷为 12 kN，螺杆中径为 40 mm，螺距等于导程且为 8 mm，螺纹副摩擦因数为 0.10，不计端面摩擦。（1）计算螺旋升角和摩擦角。（2）计算顶升载荷所需的螺杆驱动力矩及螺旋副效率。（3）判断该螺旋副是否具有自锁性，并说明判断依据。 【答案】（1）螺旋升角满足 ，代入得 ，故 。摩擦角 。（2）顶升力矩 。代入得 。效率 。（3）该螺旋副具有自锁性。因为螺旋升角 小于摩擦角 ，载荷不能自行驱动螺杆反转下落。 【解析】（1）单线方牙螺纹的导程 。，故 。摩擦角 。（2）顶升时，载荷阻力和螺纹摩擦阻力矩方向相同，故顶升力矩为 。螺旋副提升效率为 。（3）方牙螺旋副的自锁条件为 。本题 ，故螺旋副具有自锁性，载荷不能自行驱动螺杆反转下落。 28.（5分）某装配工位的螺旋压力机采用单线方牙螺纹，螺距为 4 mm，中径为 18 mm，螺纹副摩擦因数为 0.08。工件压装时需要获得 8 kN 的轴向压力，不计端面摩擦。（1）计算螺旋升角、当量摩擦角和克服载荷所需的圆周力。（2）判断压装结束后停止施力，压头能否依靠螺纹副保持位置。（3）若作业人员在螺纹表面涂覆润滑油，使摩擦因数降为 0.04，分析该措施的影响。 【答案】（1）导程 。，得 。。。（2）螺旋升角小于当量摩擦角，即 ，压头能够依靠螺纹副自锁保持位置。（3）润滑后 ，圆周力降为 。操作省力，但螺旋升角大于当量摩擦角，螺旋副失去自锁性，应采用锁紧机构。 【解析】（1）单线方牙螺纹的导程为 。，故 。摩擦角 。忽略端面摩擦时，克服轴向压力所需圆周力为 。（2）方牙螺纹的自锁条件为 。本题 ，因此停止施力后压头能够依靠螺纹副自锁保持位置。（3）润滑后摩擦因数为 ，摩擦角 。圆周力变为 ，操作更省力；但 ，螺旋副失去自锁性，压头可能在载荷作用下反转下滑，应采用锁紧机构。 29.（5分）某升降平台采用单线梯形螺旋副传递动力。已知轴向载荷为 18 kN，螺杆中径为 36 mm，导程为 6 mm，螺纹牙型角为 ，螺纹副摩擦因数为 0.12，不计端面摩擦。（1）计算梯形螺纹的当量摩擦因数、螺旋升角和提升载荷所需力矩。（2）计算载荷下降时的摩擦力矩，并判断下降时螺杆需要施加的力矩方向。（3）说明将螺纹副摩擦因数明显降低后，升降平台可能产生的安全隐患。 【答案】（1）当量摩擦因数 。螺旋升角 ，故 。当量摩擦角 。提升力矩 。（2）下降力矩 。下降时需施加与载荷自降趋势相同方向的力矩，才能克服摩擦使载荷下降。（3）摩擦因数降低会使当量摩擦角减小，可能出现螺旋升角大于摩擦角的情况，导致平台失去自锁而自行下滑。 【解析】（1）螺纹牙型角为 ，故牙型半角 。梯形螺纹的当量摩擦因数为 ，当量摩擦角 。螺旋升角满足 ，故 。提升载荷所需力矩为 。（2）由于 ，螺旋副能够自锁，载荷不会自行下降。要使载荷下降，需施加下降方向的驱动力矩，其大小为 。该力矩方向与载荷趋于下降时的螺杆转动方向相同，用于克服摩擦并使载荷下降。（3）摩擦因数降低时，当量摩擦因数和当量摩擦角均减小；若出现 ，螺旋副将失去自锁性，平台可能自行下滑。 30.（10分）某升降工作台采用单线方牙丝杠提升载荷，丝杠中径为 30 mm，螺距为 8 mm，螺纹副摩擦因数为 0.12。工作台及工件总质量为 1200 kg，取重力加速度 ，不计轴承摩擦。（1）计算提升工作台所需的圆周力和施加在丝杠上的驱动转矩。（2）判断工作台停在任意高度时，丝杠副能否依靠摩擦实现自锁。（3）为兼顾操作安全和传动效率，说明该升降机构应采取的一项改进措施及理由。 【答案】（1）轴向载荷 。，得 。。。。（2）螺旋升角小于当量摩擦角，即 ，该丝杠副能够自锁。（3）可在传动系统中设置制动器或机械锁紧装置。即使螺纹磨损、润滑状态改变导致摩擦减小，也能防止工作台意外下滑。 【解析】（1）轴向载荷为 。单线方牙丝杠的导程 。，故 。摩擦角 。提升所需圆周力为 。驱动转矩为 。（2）方牙丝杠的自锁条件为 。本题 ，故该丝杠副能够依靠摩擦实现自锁。（3）应设置制动器或机械锁紧装置。螺纹磨损、润滑状态改变等均可能使摩擦因数降低并削弱自锁能力，独立的制动或锁紧装置能够防止工作台意外下滑。 31.（10分）某数控设备工作台采用方牙丝杠传动，电动机停止后要求工作台不能因切削力而发生反向移动。已知丝杠中径为 32 mm，导程为 12 mm，工作台承受的轴向切削力为 6 kN，螺纹副摩擦因数为 0.08，不计端面摩擦。（1）计算螺旋升角、摩擦角和克服轴向切削力所需的正向驱动力矩。（2）计算该螺旋副的传动效率，并判断其是否满足自锁要求。（3）针对计算结果，提出一项保证工作台停机定位安全的改进措施，并说明理由。 【答案】（1）螺旋升角 ，故 。摩擦角 。正向驱动力矩 。（2）效率 。该螺旋副不满足自锁要求，因为 。（3）可在传动系统中增设电磁制动器。停机后由制动器锁住电动机轴，可防止轴向切削力驱动丝杠反转造成工作台移动。 【解析】（1）方牙丝杠的导程为 。，故 。摩擦角 。克服轴向切削力所需的正向驱动力矩为 。（2）传动效率为 。方牙螺旋副的自锁条件为 ，而本题 ，故不满足自锁要求，切削力可能驱动丝杠反转。（3）应在传动系统中增设电磁制动器或机械锁紧装置。停机后制动器锁住电动机轴或丝杠，可防止轴向切削力驱动丝杠反转，保证工作台定位安全。 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》 项目九：连接 任务四：螺旋副的摩擦性质 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. 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 2. 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 3. 某螺旋升降装置提升重物时，在螺纹接触面形成的摩擦属于（ ） A. 两表面间的滑动摩擦 B. 两表面间的滚动摩擦 C. 两表面间的流体摩擦 D. 两表面间的弹性摩擦 4. 螺母相对螺杆作上升运动时，螺纹接触面摩擦力的方向是（ ） A. 与螺母上升方向相同 B. 与法向压力方向相同 C. 与螺杆旋转方向相同 D. 与相对滑动方向相反 5. 螺旋传动在不施加外力时，能够保持负载不自行下降的性质称为（ ） A. 自锁性 B. 可逆性 C. 平稳性 D. 传动性 6. 普通螺旋副能够实现自锁的条件是（ ） A. 螺旋升角大于摩擦角 B. 螺旋升角等于摩擦角 C. 螺旋升角不大于摩擦角 D. 螺旋升角小于零度 7. 螺旋副相对运动时，螺纹接触面上的摩擦力方向总是（ ） A. 阻碍相对滑动 B. 促进相对滑动 C. 垂直螺纹表面 D. 平行螺旋线方向 8. 螺旋副中，摩擦角的正切值反映的是（ ） A. 螺纹副的轴向载荷 B. 螺纹副的传动效率 C. 螺纹副的螺旋升角 D. 螺纹副的摩擦因数 9. 某螺旋千斤顶长期缺少润滑，操作人员转动手柄时明显感到费力，主要原因是（ ） A. 螺纹摩擦系数增大 B. 螺纹升角明显增大 C. 螺杆中径明显增大 D. 载荷作用方向改变 10. 在其他条件相同的情况下，梯形螺纹螺旋副相较于矩形螺纹螺旋副，通常具有（ ） A. 轴向承载能力较大 B. 螺纹升角数值较大 C. 导程尺寸数值较大 D. 当量摩擦因数较大 11. 在其他条件相同的情况下，螺旋副的螺纹升角增大，其传动效率通常会（ ） A. 逐渐提高 B. 逐渐降低 C. 保持不变 D. 先升后降 12. 某起重螺旋卸载后出现螺母自行下滑现象，最可能的原因是（ ） A. 螺旋升角小于摩擦角 B. 螺旋升角等于摩擦角 C. 螺旋升角大于摩擦角 D. 螺旋升角接近零度 13. 为保证承受轴向载荷的螺旋副具有自锁能力，应满足的条件是（ ） A. 螺纹升角小于摩擦角 B. 螺纹升角大于摩擦角 C. 螺纹升角等于摩擦角 D. 螺纹升角大于导程角 14. 在螺旋升角不变的条件下，螺纹副的摩擦角增大时，传动效率（ ） A. 会随之提高 B. 会随之降低 C. 保持原值不变 D. 先提高后降低 15. 某螺旋副的螺纹升角为 ，当量摩擦角为 ，螺杆中径为 20 mm，轴向载荷为 4000 N。提升载荷时所需驱动力矩约为（ ） A. 3.49 N·m B. 5.62 N·m C. 8.43 N·m D. 10.96 N·m 16. 在载荷和结构尺寸不变时，为提高螺旋副传动效率，可采取的措施是（ ） A. 减小螺纹牙侧面的润滑程度 B. 增大螺纹接触面的摩擦因数 C. 增大螺纹牙侧面的表面粗糙度 D. 减小螺纹接触面的摩擦因数 17. 某升降机构采用单线螺旋副，螺纹升角为 ，当量摩擦角为 ，螺杆中径为 24 mm，轴向载荷为 5000 N。该机构的自锁性及提升、匀速下降时所需驱动力矩分别为（ ） A. 具有自锁性，10.58 N·m和2.10 N·m B. 具有自锁性，2.10 N·m和10.58 N·m C. 不具有自锁性，10.58 N·m和2.10 N·m D. 不具有自锁性，2.10 N·m和10.58 N·m 18. 对能够自锁的起重螺旋，在轴向载荷相同的条件下，螺母上升所需圆周力通常（ ） A. 大于下降所需的圆周力 B. 等于下降所需的圆周力 C. 小于下降所需的圆周力 D. 不受摩擦角的影响 19. 某单线螺旋副的螺纹中径为40 mm，导程为12 mm，其螺旋升角约为（ ） A. B. C. D. 20. 某矩形螺旋副的螺纹中径为50 mm，导程为10 mm，摩擦因数为0.08。该螺旋副的自锁性和起升效率分别为（ ） A. 能够自锁，效率约为56% B. 不能自锁，效率约为56% C. 不能自锁，效率约为44% D. 能够自锁，效率约为44% 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某方形螺纹螺杆的中径为40 mm，螺距为6 mm，螺纹副摩擦因数为0.10。螺杆单线传动，忽略轴颈摩擦和端面摩擦。求该螺旋副的螺旋升角和摩擦角。 22. 某方形螺纹起重螺旋的中径为50 mm，导程为8 mm，螺纹副摩擦因数为0.08，忽略端面摩擦。现提升轴向载荷20 kN，求提升载荷所需的螺纹摩擦力矩。 23. 某方形螺纹螺旋副的中径为36 mm，导程为5 mm，螺纹副摩擦因数为0.12，忽略端面摩擦。该螺旋副承受轴向载荷12 kN，求降低载荷时所需的力矩，并判断该螺旋副是否具有自锁性。 24. 某方形螺纹螺旋传动用于升降工作台，螺杆中径为48 mm，导程为10 mm，螺纹副摩擦因数为0.09。工作台承受的轴向载荷为18 kN，螺杆转速为60 r/min，忽略端面摩擦。求螺旋副提升重物时的传动效率、输入功率和提升速度。 25. 某设备采用单线梯形螺纹传动提升载荷。螺杆中径为60 mm，螺距为12 mm，牙型半角为，螺纹副摩擦因数为0.10，轴向载荷为30 kN，忽略端面摩擦。求：（1）该梯形螺纹的当量摩擦因数和当量摩擦角。（2）提升载荷所需的力矩。（3）该螺旋副能否自锁，并说明判断依据。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某设备维修车间使用螺旋千斤顶顶升一台机床。千斤顶采用单线梯形螺纹，螺距为 6 mm，中径为 33 mm，螺纹副摩擦因数为 0.10，不计止推轴承摩擦。（1）计算该螺旋副的螺旋升角和传动效率。（2）判断该螺旋副是否具有自锁性。（3）若改用双线螺纹，分析其对传动效率和自锁性的影响。 27.（5分）某设备维修工使用方牙螺旋千斤顶顶升机床部件。已知轴向载荷为 12 kN，螺杆中径为 40 mm，螺距等于导程且为 8 mm，螺纹副摩擦因数为 0.10，不计端面摩擦。（1）计算螺旋升角和摩擦角。（2）计算顶升载荷所需的螺杆驱动力矩及螺旋副效率。（3）判断该螺旋副是否具有自锁性，并说明判断依据。 28.（5分）某装配工位的螺旋压力机采用单线方牙螺纹，螺距为 4 mm，中径为 18 mm，螺纹副摩擦因数为 0.08。工件压装时需要获得 8 kN 的轴向压力，不计端面摩擦。（1）计算螺旋升角、当量摩擦角和克服载荷所需的圆周力。（2）判断压装结束后停止施力，压头能否依靠螺纹副保持位置。（3）若作业人员在螺纹表面涂覆润滑油，使摩擦因数降为 0.04，分析该措施的影响。 29.（5分）某升降平台采用单线梯形螺旋副传递动力。已知轴向载荷为 18 kN，螺杆中径为 36 mm，导程为 6 mm，螺纹牙型角为 ，螺纹副摩擦因数为 0.12，不计端面摩擦。（1）计算梯形螺纹的当量摩擦因数、螺旋升角和提升载荷所需力矩。（2）计算载荷下降时的摩擦力矩，并判断下降时螺杆需要施加的力矩方向。（3）说明将螺纹副摩擦因数明显降低后，升降平台可能产生的安全隐患。 30.（10分）某升降工作台采用单线方牙丝杠提升载荷，丝杠中径为 30 mm，螺距为 8 mm，螺纹副摩擦因数为 0.12。工作台及工件总质量为 1200 kg，取重力加速度 ，不计轴承摩擦。（1）计算提升工作台所需的圆周力和施加在丝杠上的驱动转矩。（2）判断工作台停在任意高度时，丝杠副能否依靠摩擦实现自锁。（3）为兼顾操作安全和传动效率，说明该升降机构应采取的一项改进措施及理由。 31.（10分）某数控设备工作台采用方牙丝杠传动，电动机停止后要求工作台不能因切削力而发生反向移动。已知丝杠中径为 32 mm，导程为 12 mm，工作台承受的轴向切削力为 6 kN，螺纹副摩擦因数为 0.08，不计端面摩擦。（1）计算螺旋升角、摩擦角和克服轴向切削力所需的正向驱动力矩。（2）计算该螺旋副的传动效率，并判断其是否满足自锁要求。（3）针对计算结果，提出一项保证工作台停机定位安全的改进措施，并说明理由。 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 $