第四章 4-5 联轴器和离合器《机械基础》四川省（对口招生）智能制造类 分层作业

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》 分层作业 模块4 连接｜4-5 联轴器和离合器｜基础巩固 · 能力提升 · 拓展挑战｜学生版 班级：__________　姓名：__________　任课教师：__________ 【作业说明】 1．本作业按「基础巩固→能力提升→拓展挑战」三个认知层次编写，每个层次均设判断、填空、单选、多选、解答五种题型，每种题型 5 道小题，全卷共 75 题；每层满分 100 分。教师可按学情单独布置某一层，或分层选做，实现差异化作业。 2．命题依据：四川省普通高校对口招生《机械基础》考纲「1.常见机械连接」中关于联轴器和离合器的功用及两者的区别、联轴器的类型结构与选用（转矩、转速、两轴对中偏差与缓冲吸振）、离合器的类型结构与功用的条目。参考教材：李世维主编《机械基础》（机械类）第二版。 3．三层功能定位：基础巩固（A 层）——识记与理解，直接对应考纲原文，用于课前预习与课后基础过关；能力提升（B 层）——应用与分析，把联轴器、离合器放到具体工况与结构图上考查补偿偏移、缓冲吸振和过载保护；拓展挑战（C 层）——综合与迁移，含计算转矩与许用转速的校核、两轴偏移与缓冲要求下的选型分析、自动离合器的综合比较。 4．全卷有配图的题目共 22 道，图号按全卷顺序编排，与题干中的「图 N」一一对应。 5．题号后带「※」的题目，选自四川省普通高校对口招生全省联合模拟考试（加工制造类）卷及四川省对口招生《机械基础》公开题库中的真题（部分题目按本卷题型要求作了小幅改写）。三个层次、五种题型中每一格都至少含 1 道这样的真题，共 15 道。 6．判断题在题末统一给出一对括号「（　）」，作答时在括号内填「√」或「×」即可。 【分值分布】 层次（题号） 判断题 5×2 分 填空题 5×4 分 单选题 5×3 分 多选题 5×4 分 解答题 5×7 分 合计 一、基础巩固（第 1~25 题） 10 20 15 20 35 100 二、能力提升（第 26~50 题） 10 20 15 20 35 100 三、拓展挑战（第 51~75 题） 10 20 15 20 35 100 一、基础巩固（A 层 · 第 1~25 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 1．联轴器和离合器都是用来连接两轴、传递运动和转矩的部件。（　） 2．※机器运转过程中需要随时使两轴分离或接合时，应当采用离合器而不能采用联轴器。（　） 3．固定式联轴器（如凸缘联轴器）具有一定的补偿能力，可用于两轴对中不太精确的场合。（　） 4．图 1 所示的离合器靠两半离合器端面上的齿相互嵌合来传递转矩，当机器运转时不能随时将其分离。（　） 图 1　牙嵌式离合器（端面齿） 5．图 2 画出了两轴相对位置可能出现的三种偏移情况，这三种情况都属于轴向位移。（　） 图 2　两轴相对偏移的三种形式 （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 6．图 3 所示的联轴器用一个圆筒把两轴连在一起，圆筒与两轴之间用键或销固定，结构简单、径向尺寸小，但不能补偿两轴的偏移。这种联轴器称为____联轴器。 图 3　套筒联轴器（剖视） 7．图 4 所示的联轴器由分别装在两轴端的两个圆盘（法兰）组成，两圆盘用一组螺栓紧固在一起，靠接合面间的摩擦力和螺栓传递转矩。这种联轴器称为____联轴器。 图 4　凸缘联轴器（带螺栓，剖视） 8．※可移式联轴器按有无缓冲吸振能力分为刚性可移式和弹性可移式两类。其中由两个端面开有凹槽的半联轴器与一个中间圆盘组成，靠中间圆盘在凹槽中滑动来补偿两轴径向位移的，是____联轴器。 9．万向联轴器由两个叉形接头和一个十字轴组成，两叉形接头分别与两轴相连，并可绕十字轴相对摆动，因此允许两轴轴线相交成较大的角度、不能保持平行。由此可见，它主要用来补偿两轴之间的____。 10．牙嵌式离合器由两个端面带齿的半离合器组成。工作时两半离合器靠近，端面上的齿相互嵌合，靠齿的____嵌合传递运动和转矩，故接合后两轴必须严格同步、不能相对滑动。正因为齿之间是硬碰硬地嵌合，它只能在两轴____（或转速很低）时接合。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 11．某联轴器由两个沿轴向剖分的半圆筒（瓦壳）合抱在两轴的轴端上，用螺栓把两个半筒夹紧，依靠夹紧后产生的摩擦力把两轴连在一起。这种联轴器是（ ）。 A．夹壳联轴器　　B．套筒联轴器　　C．凸缘联轴器　　D．滑块联轴器 12．图 5 所示的联轴器由两个带外齿的轴套和一个带内齿的外壳组成，靠内、外齿的啮合传递转矩。这种联轴器是（ ）。 图 5　齿式联轴器 A．滑块联轴器　　B．齿式联轴器　　C．万向联轴器　　D．轮胎式联轴器 13．图 6 所示联轴器的两个凸缘之间用一组柱销连接，柱销的一端套有橡胶（或尼龙）弹性套，另一端用螺母紧固。这种联轴器是（ ）。 图 6　弹性套柱销联轴器 A．弹性柱销联轴器　　B．凸缘联轴器　　C．弹性套柱销联轴器　　D．齿式联轴器 14．某机器要求在运转中随时接合或分离两轴，接合时允许两半离合器之间有一定的相对滑动，并希望在载荷突然增大时能自动打滑以保护机器。满足这些要求的离合器是（ ）。 A．牙嵌式离合器　　B．摩擦式离合器　　C．安全离合器　　D．超越离合器 15．※选择联轴器类型时，除传递转矩和转速外，还必须考虑的一个主要因素是（ ）。 A．两轴的转速高低与转向是否相同 B．两轴的材料是否相同 C．两轴的直径是否相等 D．两轴的对中情况及是否需要缓冲吸振 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 16．关于联轴器和离合器，下列说法正确的有（ ）。 A．两者都能连接两轴并传递运动和转矩 B．联轴器所连的两轴只有在机器停车后才能分离 C．离合器可以在机器运转中随时使两轴分离或接合 D．联轴器和离合器是完全相同的两种部件 17．图 7 给出 A、B、C 三种固定式联轴器。关于这三种联轴器，下列说法正确的有（ ）。 图 7　三种固定式联轴器 A．三者都要求两轴严格对中，不能补偿两轴的偏移 B．A 靠套筒与轴之间的键或销连接传递转矩 C．B 靠内、外齿的啮合传递转矩 D．C 由两个半筒合抱轴端并用螺栓夹紧 18．关于弹性联轴器和离合器的分类，下列说法正确的有（ ）。 A．弹性套柱销联轴器中的橡胶套可起缓冲吸振作用 B．摩擦式离合器靠端面齿的嵌合传递转矩 C．离合器按工作原理可分为啮合式和摩擦式两大类 D．弹性柱销联轴器用尼龙等非金属柱销连接两半联轴器 19．※图 8 给出 A、B、C 三种摩擦式离合器。关于它们，下列说法正确的有（ ）。 图 8　三种摩擦式离合器 A．三者都靠接触面之间的摩擦力传递转矩，可在运转中接合或分离 B．A 的工作面是垂直于轴线的圆盘端面 C．B 的工作面是圆锥面，靠轴向压紧使锥面贴合以传递转矩 D．C 由多片摩擦片交替叠合而成，在相同径向尺寸下能传递更大的转矩 20．关于弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器，下列说法正确的有（ ）。 A．弹性柱销联轴器的柱销是金属的，联轴器内没有弹性元件 B．轮胎式联轴器以橡胶与织物制成的轮胎状弹性环连接两半联轴器 C．两者都属于弹性可移式联轴器 D．轮胎式联轴器属于固定式联轴器，不能补偿任何偏移 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 21．※联轴器和离合器的功用各是什么？两者有什么区别？ 22．联轴器按能否补偿两轴的相对偏移可分为哪两大类？两类各有什么特点？可移式又分为哪两类？ 23．固定式联轴器主要有哪几种？简述它们各自的结构特点。 24．牙嵌式离合器由哪几部分组成？它是怎样传递转矩的？为什么它只能在停车或转速很低时接合？ 25．安全离合器有什么功用？它在什么情况下起作用？ 二、能力提升（B 层 · 第 26~50 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 26．图 9 所示离合器的内部装有离心块。当主动轴转速升高到一定数值时，离心块在离心力作用下向外张开并与外壳内壁压紧而自动接合。这种离合器属于离心离合器。（　） 图 9　离心离合器 27．图 10 所示的离合器只能使两轴按一个方向传递运动和转矩，反向时自动分离，自行车后轴上的飞轮采用的就是这种离合器，它属于超越离合器。（　） 图 10　超越离合器（滚柱式） 28．※安全离合器只能采用钢球（滚珠）式结构，采用其他结构形式就不能起过载保护作用。（　） 29．两轴的径向位移是指两轴轴线平行但不同心、在两轴之间产生径向间隙的现象。（　） 30．联轴器的许用转矩 [T] 和许用转速 [n] 是选用联轴器的重要依据，只要计算转矩不超过 [T]，无论工作转速多高都可以选用该联轴器。（　） （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 31．图 11 所示的联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个中间圆盘组成，中间圆盘两侧的凸榫分别嵌入两半联轴器的凹槽中。由于凸榫能在凹槽中滑动，该联轴器可以补偿两轴的____位移；但它不能缓冲吸振，属于____可移式联轴器。 图 11　滑块联轴器补偿径向位移 32．图 12 所示为单个万向联轴器。它由两个叉形接头和一个十字轴组成，能补偿两轴较大的____位移。但单个万向联轴器在传动中两轴的角速度不相等，若要使主、从动轴角速度相等，应把两个万向联轴器____使用，并满足相应的位置条件。 图 12　万向联轴器 33．某联轴器传递的名义转矩 T=200N·m，考虑到工作载荷的性质，取工况系数 K=1.5，则其计算转矩 Tca=K·T=____N·m；选用联轴器时应使联轴器的许用转矩 [T]____（填「≥」或「≤」）计算转矩 Tca。 34．※选用联轴器时，除校核计算转矩外，还必须使工作转速 n____（填「≥」或「≤」）联轴器的许用转速 [n]。许用转速 [n] 与联轴器的结构、材料以及高速旋转时产生的____力的大小有关。 35．图 13 给出 A、B、C 三种弹性联轴器。其中 A 的柱销上套有橡胶弹性套，称为____联轴器；B 用尼龙等非金属柱销连接两半联轴器，称为____联轴器；C 用橡胶与织物制成的轮胎状弹性环连接两半联轴器，称为____联轴器。 图 13　三种弹性联轴器 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 36．图 14 所示的联轴器在两轴之间存在轴向位移时仍能正常工作，其原因是（ ）。 图 14　弹性联轴器补偿轴向位移 A．两个半联轴器之间用螺栓刚性连接 B．中间圆盘能在凹槽中滑动 C．两半联轴器之间由弹性元件（橡胶套或弹性环）连接，可产生一定的轴向变形 D．内、外齿之间可以相对滑动 37．某工作机与电动机之间用联轴器连接，工作中冲击和振动较大，且两轴对中较困难。选用下列联轴器中最合适的是（ ）。 A．弹性套柱销联轴器　　B．凸缘联轴器　　C．齿式联轴器　　D．夹壳联轴器 38．某机床分度机构要求在主轴停转（或转速很低）时把两轴接合，接合后两轴必须严格同步、不能有任何相对滑动。宜采用的离合器是（ ）。 A．摩擦式离合器　　B．牙嵌式离合器　　C．离心离合器　　D．超越离合器 39．※在传递相同转矩、外形径向尺寸相近的条件下，多片摩擦离合器比单盘摩擦离合器能传递更大的转矩，其主要原因是（ ）。 A．多片摩擦离合器靠端面齿刚性嵌合 B．多片摩擦离合器不需要施加压紧力 C．多片摩擦离合器的摩擦因数比单盘的大得多 D．多片摩擦离合器由多片摩擦片交替叠合，摩擦面数目成倍增加 40．在经常正、反转且带载起动的场合，为了减小起动和换向时的冲击、改善机器的工作平稳性，选用联轴器时应优先考虑（ ）。 A．传递转矩的大小 B．两轴的转速高低 C．缓冲吸振能力 D．联轴器的外形尺寸 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 41．※下列联轴器中，属于刚性可移式联轴器的有（ ）。 A．滑块联轴器　　B．齿式联轴器　　C．万向联轴器　　D．弹性套柱销联轴器 42．图 15 所示为多片摩擦离合器。关于摩擦式离合器，下列说法正确的有（ ）。 图 15　多片摩擦离合器 A．靠接触面之间的摩擦力传递转矩，可在运转中随时接合或分离 B．过载时接触面打滑，能起过载保护作用 C．多片摩擦离合器接合后，两轴之间绝对不允许有任何相对滑动 D．多片摩擦离合器的摩擦片交替叠合，在相同径向尺寸下能传递更大的转矩 43．按照能否由机器转速、载荷或转向的变化自动触发离合，可把离合器分为自动离合器和靠人工操纵的离合器。下列各项中属于自动离合器的有（ ）。 A．安全离合器　　B．牙嵌式离合器　　C．离心离合器　　D．超越离合器 44．关于常用的弹性联轴器，下列说法正确的有（ ）。 A．弹性套柱销联轴器用套有橡胶套的柱销连接两半联轴器 B．弹性柱销联轴器用尼龙等非金属柱销连接两半联轴器 C．轮胎式联轴器用橡胶与织物制成的弹性环连接两半联轴器 D．弹性联轴器的弹性元件既能补偿偏移，又能缓冲吸振 45．关于联轴器的许用转矩 [T] 和许用转速 [n]，下列说法正确的有（ ）。 A．许用转矩 [T] 是联轴器允许长期传递的最大转矩 B．许用转速 [n] 是联轴器允许的最高工作转速 C．选用联轴器时只要满足 Tca≤[T] 即可，无须校核转速 D．只要计算转矩不超过许用转矩，工作转速可以任意提高 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 46．图 16 给出 A、B、C 三种可移式联轴器。请分别写出它们的名称，并说明各自能补偿哪种偏移。 图 16　三种可移式联轴器 47．圆盘摩擦离合器主要由哪几部分组成？它是怎样传递转矩、又是怎样实现接合与分离的？ 48．图 17 所示为钢球式安全离合器。请说明安全离合器的功用，并结合图示分析它是怎样实现过载保护的。 图 17　钢球式安全离合器 49．※某带式输送机的减速器输出轴与卷筒轴之间需用联轴器连接。已知两轴对中较困难，输送机起动频繁、有一定冲击，传递的转矩较大。请分析应选用哪一类联轴器，并说明理由。 50．某电动机与减速器之间用弹性套柱销联轴器连接。已知电动机功率 P=7.5kW、转速 n=1440r/min，取工况系数 K=1.5，转矩按 T=9550P/n 计算。求该联轴器的名义转矩 T 和计算转矩 Tca；若初选某型号联轴器的许用转矩 [T]=250N·m、许用转速 [n]=3600r/min，试校核该联轴器是否可用。 三、拓展挑战（C 层 · 第 51~75 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 51．摩擦式离合器与牙嵌式离合器相比，前者可以在机器运转中随时接合或分离，因此它接合后不能使两轴保持严格同步的转动。（　） 52．图 18 所示为双万向联轴器。只要把两个万向联轴器成对使用，无论中间轴两端的叉形接头是否在同一平面内，都能保证主、从动轴等角速传动。（　） 图 18　双万向联轴器 53．※某联轴器的工作转速 n=1450r/min，其许用转速 [n]=1250r/min，虽然计算转矩满足要求，但该联轴器仍不能安全使用。（　） 54．滑块联轴器既能补偿两轴的径向位移，也能补偿两轴的轴向位移，因此可用于两轴轴向位置难以确定的场合。（　） 55．※多片摩擦离合器在相同的径向尺寸和轴向压紧力下，摩擦片数目越多，能传递的转矩越大，因此摩擦片数目应根据传递转矩的大小来确定。（　） （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 56．两轴之间的相对偏移有径向位移、角位移和____位移三种基本形式。其中，两轴轴线相交成一定角度、不再平行的称为____位移。 57．※某联轴器传递的名义转矩 T=400N·m，取工况系数 K=1.5，则计算转矩 Tca 为____N·m；选用联轴器时，其许用转矩 [T] 应不小于计算转矩 Tca，这体现了联轴器的____校核。 58．某机构只允许单向传递运动和转矩，反向时应能自动脱开、从动件可以自由超越主动件。实现这一功能的离合器称为____离合器；它常用的结构形式是滚柱（楔块）式。 59．在机械传动系统中，这两种部件都安装在两根轴之间，作用都是连接两轴、传递运动和转矩。需要两轴在运转中随时分离或接合的场合应装设____；只要求把两轴长期连成一体、停车后才拆开的场合则装设____。 60．选用联轴器时，若两轴对中困难，应优先选用能补偿偏移的联轴器；若工作中冲击振动较大，则应优先选用带____元件的弹性联轴器，以减小冲击、衰减振动。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 61．图 19 所示的传动装置中，电动机轴与减速器输入轴之间用联轴器连接，两轴对中较困难、工作时正反转频繁且有冲击。综合考虑，应选用的联轴器是（ ）。 图 19　电动机与减速器之间的联轴器连接 A．凸缘联轴器　　B．夹壳联轴器　　C．弹性柱销联轴器　　D．套筒联轴器 62．※某联轴器所传递的功率 P=4kW，工作转速 n=960r/min，取工况系数 K=1.5，按 T=9550P/n 计算，该联轴器的计算转矩约为（ ）。 A．39.8N·m　　B．59.7N·m　　C．79.6N·m　　D．119.4N·m 63．某联轴器的许用转速 [n]=3000r/min。现拟把它装在转速为 3600r/min 的轴上，关于是否可用，下列说法正确的是（ ）。 A．n=3600r/min＞[n]=3000r/min，不满足 n≤[n]，不可用 B．n=3600r/min＞[n]=3000r/min，说明联轴器转速还有余量，可用 C．许用转速只与转矩有关，本题可与其他条件一并判断，可用 D．联轴器的许用转速只是一个参考值，可以超限使用 64．某机器要求当主动轴转速升高到一定数值时两轴自动接合、转速降低到一定数值时自动分离，不需要人工操纵。满足这一要求的离合器是（ ）。 A．牙嵌式离合器　　B．单片摩擦式离合器　　C．安全离合器　　D．离心离合器 65．某传动装置用两个万向联轴器与一根中间轴把相距较远、轴线相交的两轴连接起来。为保证主、从动轴等角速转动，下列说法正确的是（ ）。 A．两个万向联轴器不必成对使用，任意一个即可 B．应使中间轴两端的叉形接头位于同一平面内，并使中间轴与两轴的夹角相等 C．中间轴两端的叉形接头应互相垂直，且两轴与中间轴的夹角可以不等 D．只要两个万向联轴器的规格相同即可，与夹角无关 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 66．下列离合器属于自动离合器的有（ ）。 A．钢球式安全离合器　　B．离心离合器　　C．超越离合器　　D．圆盘摩擦离合器 67．※关于联轴器的选用，下列说法正确的有（ ）。 A．先由 Tca=K·T 求出计算转矩，再使许用转矩 [T]≥Tca B．还要校核工作转速，使 n≤[n] C．工况系数 K 只与联轴器的型号有关，与工作载荷的性质无关 D．许用转矩 [T] 是联轴器允许长期传递的最大转矩 68．图 20 给出三种可移式联轴器及其补偿偏移的情况。下列说法正确的有（ ）。 图 20　三种可移式联轴器补偿偏移的情况 A．滑块联轴器主要用来补偿两轴之间的径向位移 B．这三种联轴器都装有弹性元件，能缓冲吸振 C．齿式联轴器靠内、外齿的相对滑动，能补偿径向、角向和轴向的综合位移 D．万向联轴器能补偿较大的角位移，靠叉形接头绕十字轴摆动实现 69．关于离合器的分类与工作原理，下列说法正确的有（ ）。 A．啮合式离合器接合后两轴之间必然存在相对滑动 B．摩擦式离合器靠接触面之间的摩擦力传递转矩，可在运转中接合或分离 C．啮合式离合器只能在停车或转速很低时接合 D．摩擦式离合器接合后两轴之间绝对不允许相对滑动 70．关于联轴器和离合器在传动系统中的作用与选用，下列说法正确的有（ ）。 A．两者都能把两轴连接起来并传递运动和转矩 B．需要两轴在运转中随时分离或接合的场合应选用离合器 C．选用联轴器时要综合考虑转矩、转速、对中偏差和缓冲吸振要求 D．固定式联轴器的刚性好，适用于两轴严格对中、不需经常装拆的场合 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 71．图 21 所示的电动机与减速器之间拟用联轴器连接。已知电动机功率 P=11kW、转速 n=1460r/min，取工况系数 K=1.5，转矩按 T=9550P/n 计算。请回答下列各题： （1）求联轴器的名义转矩 T 和计算转矩 Tca； （2）若初选联轴器的许用转矩 [T]=250N·m、许用转速 [n]=4000r/min，试校核该联轴器能否满足要求。 图 21　电动机与减速器之间的联轴器（校核） 72．※图 22 为某带式输送机的传动简图：电动机轴与减速器输入轴之间用联轴器连接。已知传递的名义转矩 T=630N·m，工作时起动频繁、有中等冲击，两轴之间同时存在径向位移和角位移，且两轴对中较困难；取工况系数 K=1.8。请回答下列各题： （1）计算该联轴器的计算转矩 Tca； （2）分析应选用哪一类联轴器，并说明理由； （3）若所选联轴器的许用转速 [n]=2000r/min，而工作转速为 1450r/min，试校核转速是否满足要求。 图 22　带式输送机传动简图 73．某机床主传动中采用了多片摩擦离合器。请回答下列各题： （1）说明它属于哪一类离合器、靠什么传递转矩，接合后两轴能否严格同步； （2）说明为什么采用多片结构而不用单片结构； （3）摩擦片数目应如何确定？ （4）它与牙嵌式离合器各适用于什么场合？ 74．什么是自动离合器？常用的自动离合器有哪几种？请分别说明它们的功用和工作原理。 75．试述联轴器和离合器在机械传动系统中的作用，说明两者的根本区别，并指出各自适用的场合与选用时应考虑的因素。 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 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》 分层作业 模块4 连接｜4-5 联轴器和离合器｜基础巩固 · 能力提升 · 拓展挑战｜教师版 班级：__________　姓名：__________　任课教师：__________ 【作业说明】 1．本作业按「基础巩固→能力提升→拓展挑战」三个认知层次编写，每个层次均设判断、填空、单选、多选、解答五种题型，每种题型 5 道小题，全卷共 75 题；每层满分 100 分。教师可按学情单独布置某一层，或分层选做，实现差异化作业。 2．命题依据：四川省普通高校对口招生《机械基础》考纲「1.常见机械连接」中关于联轴器和离合器的功用及两者的区别、联轴器的类型结构与选用（转矩、转速、两轴对中偏差与缓冲吸振）、离合器的类型结构与功用的条目。参考教材：李世维主编《机械基础》（机械类）第二版。 3．三层功能定位：基础巩固（A 层）——识记与理解，直接对应考纲原文，用于课前预习与课后基础过关；能力提升（B 层）——应用与分析，把联轴器、离合器放到具体工况与结构图上考查补偿偏移、缓冲吸振和过载保护；拓展挑战（C 层）——综合与迁移，含计算转矩与许用转速的校核、两轴偏移与缓冲要求下的选型分析、自动离合器的综合比较。 4．全卷有配图的题目共 22 道，图号按全卷顺序编排，与题干中的「图 N」一一对应。 5．题号后带「※」的题目，选自四川省普通高校对口招生全省联合模拟考试（加工制造类）卷及四川省对口招生《机械基础》公开题库中的真题（部分题目按本卷题型要求作了小幅改写）。三个层次、五种题型中每一格都至少含 1 道这样的真题，共 15 道。 6．判断题在题末统一给出一对括号「（　）」，作答时在括号内填「√」或「×」即可。 【分值分布】 层次（题号） 判断题 5×2 分 填空题 5×4 分 单选题 5×3 分 多选题 5×4 分 解答题 5×7 分 合计 一、基础巩固（第 1~25 题） 10 20 15 20 35 100 二、能力提升（第 26~50 题） 10 20 15 20 35 100 三、拓展挑战（第 51~75 题） 10 20 15 20 35 100 一、基础巩固（A 层 · 第 1~25 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 1．联轴器和离合器都是用来连接两轴、传递运动和转矩的部件。（　） 【答案】√ 解析：两者的共同作用都是连接两轴并传递运动和转矩。区别在于：联轴器连接的两轴只有在机器停车后才能分离，而离合器可以在机器运转中随时使两轴分离或接合。 2．※机器运转过程中需要随时使两轴分离或接合时，应当采用离合器而不能采用联轴器。（　） 【答案】√ 解析：离合器的最大特点就是能在机器运转中随时把两轴分离或接合；联轴器一经装好，两轴便始终连在一起，只有在机器停车后才能拆开。故需要运转中离合的场合必须用离合器。 3．固定式联轴器（如凸缘联轴器）具有一定的补偿能力，可用于两轴对中不太精确的场合。（　） 【答案】× 解析：固定式联轴器把两轴刚性地连成一体，本身没有可相对运动的部分，不具备补偿偏移的能力，因此要求两轴严格对中。能补偿两轴偏移的是可移式联轴器（滑块、齿式、万向以及各类弹性联轴器），故本题说法错误。 4．图 1 所示的离合器靠两半离合器端面上的齿相互嵌合来传递转矩，当机器运转时不能随时将其分离。（　） 图 1　牙嵌式离合器（端面齿） 【答案】√ 解析：图中为牙嵌式（啮合式）离合器，它靠两个端面带齿的半离合器相互嵌合传递转矩。由于齿与齿之间是刚性嵌合，只有在两半离合器相对静止（停车或转速很低）时才能顺利嵌合或脱开，故不能在运转中随时分离。 5．图 2 画出了两轴相对位置可能出现的三种偏移情况，这三种情况都属于轴向位移。（　） 图 2　两轴相对偏移的三种形式 【答案】× 解析：两轴的相对偏移有径向位移、角位移和轴向位移三种。图 2 中 (a)、(b)、(c) 分别表示径向位移（两轴轴线平行但不同心）、角位移（两轴线相交成一定角度）和轴向位移（两轴沿轴线方向相对移动）。把三者都说成轴向位移是错误的。 （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 6．图 3 所示的联轴器用一个圆筒把两轴连在一起，圆筒与两轴之间用键或销固定，结构简单、径向尺寸小，但不能补偿两轴的偏移。这种联轴器称为____联轴器。 图 3　套筒联轴器（剖视） 【答案】①套筒 解析：套筒联轴器构造最简单：用一个套筒套在两轴端部，靠键或销把套筒与两轴固定，从而把两轴连成一体并传递转矩。它径向尺寸小、结构简单，但不能补偿偏移，装拆时需沿轴向移动轴，要求两轴严格对中，属固定式联轴器。 7．图 4 所示的联轴器由分别装在两轴端的两个圆盘（法兰）组成，两圆盘用一组螺栓紧固在一起，靠接合面间的摩擦力和螺栓传递转矩。这种联轴器称为____联轴器。 图 4　凸缘联轴器（带螺栓，剖视） 【答案】①凸缘 解析：凸缘联轴器（也称法兰联轴器）由两个带凸缘的圆盘分别装在两轴端，用螺栓把两凸缘紧固，靠接合面间的摩擦力和螺栓的剪切传递转矩。它结构简单、传递转矩大、应用很广，但要求两轴严格对中，属固定式联轴器。 8．※可移式联轴器按有无缓冲吸振能力分为刚性可移式和弹性可移式两类。其中由两个端面开有凹槽的半联轴器与一个中间圆盘组成，靠中间圆盘在凹槽中滑动来补偿两轴径向位移的，是____联轴器。 【答案】①滑块 解析：可移式联轴器分为刚性可移式和弹性可移式。滑块联轴器（又称十字滑块联轴器）由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个中间圆盘组成，中间圆盘两侧的凸榫分别嵌入两半联轴器的凹槽中，靠它在凹槽中的滑动补偿两轴的径向位移。它没有弹性元件，属刚性可移式联轴器。 9．万向联轴器由两个叉形接头和一个十字轴组成，两叉形接头分别与两轴相连，并可绕十字轴相对摆动，因此允许两轴轴线相交成较大的角度、不能保持平行。由此可见，它主要用来补偿两轴之间的____。 【答案】①角位移 解析：万向联轴器（十字轴式）由两个叉形接头和十字轴组成，两叉形接头可绕十字轴相对摆动，允许两轴轴线相交成较大的角度，故能补偿较大的角位移，广泛用于汽车传动轴等两轴轴线相交的场合。单个万向联轴器在传动中两轴的角速度不相等，采用双万向联轴器并满足等角速条件后可使两轴角速度相等。 10．牙嵌式离合器由两个端面带齿的半离合器组成。工作时两半离合器靠近，端面上的齿相互嵌合，靠齿的____嵌合传递运动和转矩，故接合后两轴必须严格同步、不能相对滑动。正因为齿之间是硬碰硬地嵌合，它只能在两轴____（或转速很低）时接合。 【答案】①刚性　②静止 解析：牙嵌式离合器靠端面齿的刚性嵌合传递转矩，两半离合器之间没有相对滑动，接合后两轴严格同步转动。由于齿与齿是刚性接触，若在运转中强行接合，齿会相互撞击而损坏，因此只能在两轴静止或转速很低（转过很小角度）时接合。它的优点是结构简单、外形尺寸小、传递转矩大且不打滑。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 11．某联轴器由两个沿轴向剖分的半圆筒（瓦壳）合抱在两轴的轴端上，用螺栓把两个半筒夹紧，依靠夹紧后产生的摩擦力把两轴连在一起。这种联轴器是（ ）。 A．夹壳联轴器　　B．套筒联轴器　　C．凸缘联轴器　　D．滑块联轴器 【答案】A 解析：夹壳联轴器由两个沿轴向剖分的半圆筒合抱在两轴端，用螺栓把两个半筒夹紧，靠夹紧后产生的摩擦力传递转矩。它装拆方便（不必沿轴向移动两轴），但不能补偿偏移，属固定式联轴器。 12．图 5 所示的联轴器由两个带外齿的轴套和一个带内齿的外壳组成，靠内、外齿的啮合传递转矩。这种联轴器是（ ）。 图 5　齿式联轴器 A．滑块联轴器　　B．齿式联轴器　　C．万向联轴器　　D．轮胎式联轴器 【答案】B 解析：齿式联轴器由两个带外齿的轴套（轮毂）和带内齿的联轴器外壳组成，通过内、外齿的啮合传递转矩。内、外齿之间可以相对滑动和摆动，因此它能补偿两轴的综合位移（径向、角向和轴向），并且承载能力大，常用于重载、大功率的场合。 13．图 6 所示联轴器的两个凸缘之间用一组柱销连接，柱销的一端套有橡胶（或尼龙）弹性套，另一端用螺母紧固。这种联轴器是（ ）。 图 6　弹性套柱销联轴器 A．弹性柱销联轴器　　B．凸缘联轴器　　C．弹性套柱销联轴器　　D．齿式联轴器 【答案】C 解析：弹性套柱销联轴器在两个凸缘之间用柱销连接，柱销上套有橡胶（或尼龙）弹性套，靠弹性套的变形缓冲吸振并补偿两轴的一定偏移。若柱销上不套弹性套、直接用尼龙柱销连接，则为弹性柱销联轴器；完全不用弹性元件、仅用螺栓紧固的则是凸缘联轴器。 14．某机器要求在运转中随时接合或分离两轴，接合时允许两半离合器之间有一定的相对滑动，并希望在载荷突然增大时能自动打滑以保护机器。满足这些要求的离合器是（ ）。 A．牙嵌式离合器　　B．摩擦式离合器　　C．安全离合器　　D．超越离合器 【答案】B 解析：摩擦式离合器靠两半离合器接触面之间的摩擦力传递转矩，接合过程中允许有一定相对滑动，因此能在运转中随时接合或分离，并在载荷超过调定值时打滑，起到过载保护作用。牙嵌式离合器靠端面齿刚性嵌合，不能在运转中接合；安全离合器和超越离合器是按其特殊功能命名的自动离合器，本题工况的首要要求是「运转中可离合」。 15．※选择联轴器类型时，除传递转矩和转速外，还必须考虑的一个主要因素是（ ）。 A．两轴的转速高低与转向是否相同 B．两轴的材料是否相同 C．两轴的直径是否相等 D．两轴的对中情况及是否需要缓冲吸振 【答案】D 解析：选用联轴器时要综合考虑传递的转矩、工作转速、两轴的对中偏差（偏移形式与大小）以及是否需要缓冲吸振等因素。两轴材料是否相同、直径是否相等都不是选型依据；两轴转向相同与否则由传动方案决定，也与联轴器选型无关。 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 16．关于联轴器和离合器，下列说法正确的有（ ）。 A．两者都能连接两轴并传递运动和转矩 B．联轴器所连的两轴只有在机器停车后才能分离 C．离合器可以在机器运转中随时使两轴分离或接合 D．联轴器和离合器是完全相同的两种部件 【答案】ABC 解析：联轴器和离合器的共同作用是连接两轴、传递运动和转矩，故 A 正确。两者的根本区别在于：联轴器连成的两轴只有在停车后才能拆开分离，而离合器能在运转中随时分离或接合，故 B、C 正确。二者功用相近但结构和性能不同，不是相同的部件，D 错误。 17．图 7 给出 A、B、C 三种固定式联轴器。关于这三种联轴器，下列说法正确的有（ ）。 图 7　三种固定式联轴器 A．三者都要求两轴严格对中，不能补偿两轴的偏移 B．A 靠套筒与轴之间的键或销连接传递转矩 C．B 靠内、外齿的啮合传递转矩 D．C 由两个半筒合抱轴端并用螺栓夹紧 【答案】ABD 解析：三种联轴器都属固定式，都要求两轴严格对中、不能补偿偏移，A 正确。A 为套筒联轴器，靠套筒与轴之间的键或销连接传递转矩；B 为凸缘联轴器，用一组螺栓把两个凸缘紧固在一起传递转矩；C 为夹壳联轴器，由两个半筒合抱轴端并用螺栓夹紧，装拆方便。靠内、外齿啮合传递转矩的是齿式联轴器，属可移式，故 C 错误。 18．关于弹性联轴器和离合器的分类，下列说法正确的有（ ）。 A．弹性套柱销联轴器中的橡胶套可起缓冲吸振作用 B．摩擦式离合器靠端面齿的嵌合传递转矩 C．离合器按工作原理可分为啮合式和摩擦式两大类 D．弹性柱销联轴器用尼龙等非金属柱销连接两半联轴器 【答案】ACD 解析：弹性联轴器中的橡胶套、弹性柱销等弹性元件在传递转矩时会变形，从而缓冲吸振并补偿偏移，A、D 正确。离合器按工作原理分为啮合式（牙嵌式）和摩擦式两大类，C 正确。摩擦式离合器靠接触面之间的摩擦力传递转矩，靠端面齿嵌合的是啮合式离合器，故 B 错误。 19．※图 8 给出 A、B、C 三种摩擦式离合器。关于它们，下列说法正确的有（ ）。 图 8　三种摩擦式离合器 A．三者都靠接触面之间的摩擦力传递转矩，可在运转中接合或分离 B．A 的工作面是垂直于轴线的圆盘端面 C．B 的工作面是圆锥面，靠轴向压紧使锥面贴合以传递转矩 D．C 由多片摩擦片交替叠合而成，在相同径向尺寸下能传递更大的转矩 【答案】ABCD 解析：三种摩擦式离合器都靠接触面之间的摩擦力传递转矩，接合过程中允许一定滑动，因而都能在运转中接合或分离，A 正确。A 为圆盘（单盘）摩擦离合器，工作面是垂直于轴线的圆盘端面；B 为圆锥摩擦离合器，工作面为圆锥面，靠轴向压紧使锥面贴合以传递转矩；C 为多片摩擦离合器，多片摩擦片交替叠合，摩擦面多，在相同径向尺寸下能传递更大的转矩，结构紧凑。四项都正确。 20．关于弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器，下列说法正确的有（ ）。 A．弹性柱销联轴器的柱销是金属的，联轴器内没有弹性元件 B．轮胎式联轴器以橡胶与织物制成的轮胎状弹性环连接两半联轴器 C．两者都属于弹性可移式联轴器 D．轮胎式联轴器属于固定式联轴器，不能补偿任何偏移 【答案】BC 解析：弹性柱销联轴器用尼龙等非金属柱销连接两半联轴器，柱销本身即弹性元件，故 A错误。轮胎式联轴器用橡胶与织物制成的轮胎状弹性环把两半联轴器连在一起，靠弹性环的变形补偿较大的偏移，B 正确。两者都属于弹性可移式联轴器，都能补偿偏移，故 C 正确、D 错误。 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 21．※联轴器和离合器的功用各是什么？两者有什么区别？ 【参考答案】 （1）联轴器的功用：把两根轴（或轴与回转零件）连接起来，使它们一起回转并传递运动和转矩。 （2）离合器的功用：在机器运转中把两轴连接或分离，从而传递或切断运动和转矩。 （3）两者的区别：联轴器所连接的两轴只有在机器停车后才能拆开分离，两轴始终一起回转；离合器则可以在机器运转中随时使两轴分离或接合。因此，联轴器多用于把两轴长期连成一体（如电动机与减速器之间），离合器多用于需要频繁离合的场合（如机床主传动的起动、变速、换向）。 解析：记忆要点：两者同是「连接两轴、传递转矩」，区别只在「能不能在运转中离合」。凡要求运转中随时分离或接合两轴的，必须用离合器而不能用联轴器。 22．联轴器按能否补偿两轴的相对偏移可分为哪两大类？两类各有什么特点？可移式又分为哪两类？ 【参考答案】 联轴器按能否补偿两轴的相对偏移分为固定式和可移式两大类。 （1）固定式联轴器：本身没有可相对运动的部分，把两轴刚性地连成一体，要求两轴严格对中，不能补偿偏移。常见的有套筒联轴器、凸缘联轴器和夹壳联轴器。 （2）可移式联轴器：允许两轴有一定的相对偏移，能补偿两轴的偏移。它又分为刚性可移式和弹性可移式两类： ①刚性可移式（如滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器）靠零件之间的相对滑动或摆动来补偿偏移，本身不含弹性元件，不能缓冲吸振； ②弹性可移式（如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎式联轴器）靠弹性元件的变形补偿偏移，同时能缓冲吸振。 解析：「固定式不能补偿、可移式能补偿」是分类的依据；可移式再按「有无弹性元件」分为刚性可移式与弹性可移式，这一点最容易被设计成选择题来考。 23．固定式联轴器主要有哪几种？简述它们各自的结构特点。 【参考答案】 固定式联轴器常用的有三种： （1）套筒联轴器：用一个套筒套在两轴端部，靠键或销把套筒与两轴固定。结构最简单、径向尺寸小，但装拆时需沿轴向移动轴，要求两轴严格对中。 （2）凸缘联轴器：由两个带凸缘（法兰）的圆盘分别装在两轴端，用一组螺栓把两凸缘紧固，靠接合面间的摩擦力和螺栓传递转矩。结构简单、传递转矩大，应用很广，但要求两轴严格对中。 （3）夹壳联轴器：由两个沿轴向剖分的半圆筒（瓦壳）合抱两轴端，用螺栓把两个半筒夹紧，靠夹紧后的摩擦力传递转矩。装拆方便，不必沿轴向移动两轴，但同样不能补偿偏移。 三者的共同特点是：都要求两轴严格对中，都不能补偿两轴的相对偏移。 解析：三种固定式联轴器的区别在「靠什么传递转矩」与「装拆是否方便」：套筒靠键或销、凸缘靠螺栓与摩擦、夹壳靠夹紧后的摩擦；夹壳联轴器装拆最方便，是其突出优点。 24．牙嵌式离合器由哪几部分组成？它是怎样传递转矩的？为什么它只能在停车或转速很低时接合？ 【参考答案】 （1）组成：牙嵌式离合器主要由两个端面带齿的半离合器（牙嵌盘）组成，其中一半固定在主动轴上，另一半套装在从动轴上，并可沿导向平键作轴向移动；两半的离合由拨叉等操纵机构完成。 （2）传递转矩：当两半离合器靠近时，端面上的齿相互嵌合，靠齿的刚性嵌合把主动轴上的运动和转矩直接传给从动轴。 （3）只能停车或低速接合的原因：端面齿之间是刚性接触，两半离合器之间没有相对滑动。若在运转中强行接合，两齿会相互撞击而损坏；只有在两轴相对静止或转速很低时，齿才能顺利嵌入。其优点是结构简单、外形尺寸小、传递转矩大且不打滑，接合后两轴严格同步。 解析：牙嵌式离合器的关键特征是「刚性嵌合、无相对滑动」：它因此接合后同步性最好、传递转矩大，但也因此不能带载接合，必须停车或低速时接合。 25．安全离合器有什么功用？它在什么情况下起作用？ 【参考答案】 安全离合器是一种自动离合器，其功用是：当机器传递的转矩（或载荷）超过预先调定的数值时，能自动分离（打滑或脱开），从而保护机器的重要零件不被过载损坏；当载荷恢复正常后，又能自动恢复接合，机器继续正常工作。 它主要用于工作载荷变化较大、可能发生过载的场合。以钢球（滚珠）式为例：两半离合器之间装有若干个由弹簧压紧的钢球，钢球嵌在端面的凹槽中传递转矩；当转矩超过弹簧所调定的数值时，钢球在斜面作用下被挤开而滑出凹槽，两半离合器脱开；载荷恢复后弹簧又把钢球推回凹槽，离合器重新接合。 解析：安全离合器的两个关键词是「过载时自动分离」和「载荷恢复后自动接合」，它的作用与「过载保护」等价，常用于机床、起重机等对过载敏感的机器。 二、能力提升（B 层 · 第 26~50 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 26．图 9 所示离合器的内部装有离心块。当主动轴转速升高到一定数值时，离心块在离心力作用下向外张开并与外壳内壁压紧而自动接合。这种离合器属于离心离合器。（　） 图 9　离心离合器 【答案】√ 解析：离心离合器内装离心块（或钢球），当主动轴转速升高时，离心块产生的离心力增大，向外张开压紧在从动件（外壳）的内壁上，靠摩擦力把主、从动轴自动接合；转速降低时离心力减小，弹簧把离心块拉回而自动分离。它属于自动离合器，常用于电动机的起动。 27．图 10 所示的离合器只能使两轴按一个方向传递运动和转矩，反向时自动分离，自行车后轴上的飞轮采用的就是这种离合器，它属于超越离合器。（　） 图 10　超越离合器（滚柱式） 【答案】√ 解析：超越离合器（又称定向离合器、单向离合器）只允许两轴按一个方向传递转矩；当从动件转速超过主动件时能自动脱开，实现「超越」。它常采用滚柱（或楔块）式结构，广泛用于自行车飞轮、机床进给机构等场合。 28．※安全离合器只能采用钢球（滚珠）式结构，采用其他结构形式就不能起过载保护作用。（　） 【答案】× 解析：安全离合器的结构形式有多种：钢球（滚珠）式、牙嵌式、摩擦式等都能用作安全离合器。它们的共同点是在载荷（转矩）超过预定值时自动分离或打滑，从而保护机器不受损坏。故本题说「只能采用钢球式」是错误的。 29．两轴的径向位移是指两轴轴线平行但不同心、在两轴之间产生径向间隙的现象。（　） 【答案】√ 解析：径向位移（径向偏移）是两轴轴线平行但不在同一条直线上，两轴之间存在径向间隙。与之相区别：角位移是两轴线相交成一定角度、不再平行；轴向位移是两轴沿轴线方向有相对移动。能补偿径向位移的常用联轴器有滑块联轴器、齿式联轴器等。 30．联轴器的许用转矩 [T] 和许用转速 [n] 是选用联轴器的重要依据，只要计算转矩不超过 [T]，无论工作转速多高都可以选用该联轴器。（　） 【答案】× 解析：选用联轴器必须同时满足两个条件：计算转矩 Tca=K·T≤[T]，且工作转速 n≤[n]。许用转速 [n] 与联轴器的结构、材料以及工作时产生的离心力和振动有关。若工作转速超过 [n]，即使转矩满足，也会因离心力过大、发热或振动而损坏，故本题说法错误。 （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 31．图 11 所示的联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个中间圆盘组成，中间圆盘两侧的凸榫分别嵌入两半联轴器的凹槽中。由于凸榫能在凹槽中滑动，该联轴器可以补偿两轴的____位移；但它不能缓冲吸振，属于____可移式联轴器。 图 11　滑块联轴器补偿径向位移 【答案】①径向　②刚性 解析：滑块联轴器（十字滑块联轴器）靠中间圆盘（滑块）在凹槽中的滑动来补偿两轴的径向位移，也能补偿很小的角位移和轴向位移。由于中间圆盘与凹槽之间是刚性的滑动接触、没有弹性元件，因此不能缓冲吸振，属刚性可移式联轴器。 32．图 12 所示为单个万向联轴器。它由两个叉形接头和一个十字轴组成，能补偿两轴较大的____位移。但单个万向联轴器在传动中两轴的角速度不相等，若要使主、从动轴角速度相等，应把两个万向联轴器____使用，并满足相应的位置条件。 图 12　万向联轴器 【答案】①角　②成对 解析：万向联轴器（十字轴式）能补偿较大的角位移，广泛用于两轴轴线相交的场合（如汽车传动轴）。单个万向联轴器在运转中两轴的角速度不相等，会引起附加动载荷；采用双万向联轴器并使中间轴两端的叉形接头位于同一平面内、且中间轴与主从动轴的夹角相等，两轴即可等角速传动。 33．某联轴器传递的名义转矩 T=200N·m，考虑到工作载荷的性质，取工况系数 K=1.5，则其计算转矩 Tca=K·T=____N·m；选用联轴器时应使联轴器的许用转矩 [T]____（填「≥」或「≤」）计算转矩 Tca。 【答案】①300　②≥ 解析：计算转矩 Tca=K·T=1.5×200=300N·m。工况系数 K 用来考虑工作载荷的性质（如冲击、振动、正反转频繁和起动频繁等），一般取 1~3。选用时应满足 Tca≤[T]，即联轴器的许用转矩应大于或等于计算转矩。 34．※选用联轴器时，除校核计算转矩外，还必须使工作转速 n____（填「≥」或「≤」）联轴器的许用转速 [n]。许用转速 [n] 与联轴器的结构、材料以及高速旋转时产生的____力的大小有关。 【答案】①≤　②离心 解析：联轴器转速升高时，零件受到的离心力和振动加剧，弹性元件和摩擦面也会因发热而性能下降，因此各类型联轴器都规定了许用转速 [n]，选用时必须满足工作转速n≤[n]。故两空依次填「≤」和「离心」。 35．图 13 给出 A、B、C 三种弹性联轴器。其中 A 的柱销上套有橡胶弹性套，称为____联轴器；B 用尼龙等非金属柱销连接两半联轴器，称为____联轴器；C 用橡胶与织物制成的轮胎状弹性环连接两半联轴器，称为____联轴器。 图 13　三种弹性联轴器 【答案】①弹性套柱销　②弹性柱销　③轮胎式 解析：三种弹性联轴器都靠弹性元件的变形来缓冲吸振并补偿两轴偏移。A 的柱销上套有橡胶弹性套，为弹性套柱销联轴器，应用最广；B 直接用尼龙等非金属柱销连接，为弹性柱销联轴器；C 用轮胎状橡胶环连接，为轮胎式联轴器，能补偿较大的综合位移。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 36．图 14 所示的联轴器在两轴之间存在轴向位移时仍能正常工作，其原因是（ ）。 图 14　弹性联轴器补偿轴向位移 A．两个半联轴器之间用螺栓刚性连接 B．中间圆盘能在凹槽中滑动 C．两半联轴器之间由弹性元件（橡胶套或弹性环）连接，可产生一定的轴向变形 D．内、外齿之间可以相对滑动 【答案】C 解析：图 14 为弹性联轴器，两半联轴器之间通过橡胶套、橡胶环等弹性元件相连，弹性元件在轴向可以产生一定的变形，因此能补偿两轴的轴向位移（同时也能补偿一定的径向和角位移）。靠中间滑块补偿径向位移的是滑块联轴器；靠内、外齿相对滑动补偿综合位移的是齿式联轴器；用螺栓刚性连接则完全不能补偿偏移。 37．某工作机与电动机之间用联轴器连接，工作中冲击和振动较大，且两轴对中较困难。选用下列联轴器中最合适的是（ ）。 A．弹性套柱销联轴器　　B．凸缘联轴器　　C．齿式联轴器　　D．夹壳联轴器 【答案】A 解析：选型时要综合考虑转矩、转速、两轴对中情况和缓冲吸振要求。给定工况下两轴对中较困难且存在较大冲击振动，应选用能补偿偏移、又能缓冲吸振的弹性联轴器，弹性套柱销联轴器最为合适。凸缘联轴器和夹壳联轴器属固定式，要求严格对中、不能缓冲；齿式联轴器虽能补偿偏移、承载能力大，但没有弹性元件，缓冲吸振能力较差。 38．某机床分度机构要求在主轴停转（或转速很低）时把两轴接合，接合后两轴必须严格同步、不能有任何相对滑动。宜采用的离合器是（ ）。 A．摩擦式离合器　　B．牙嵌式离合器　　C．离心离合器　　D．超越离合器 【答案】B 解析：要求接合后两轴严格同步、不允许相对滑动，只能采用靠端面齿刚性嵌合的牙嵌式离合器；又因它只能在停车或转速很低时接合，与给定工况一致。摩擦式离合器靠摩擦力传递转矩，总存在一定的相对滑动，不能保证严格同步；离心离合器和超越离合器的工作特性也不符合要求。 39．※在传递相同转矩、外形径向尺寸相近的条件下，多片摩擦离合器比单盘摩擦离合器能传递更大的转矩，其主要原因是（ ）。 A．多片摩擦离合器靠端面齿刚性嵌合 B．多片摩擦离合器不需要施加压紧力 C．多片摩擦离合器的摩擦因数比单盘的大得多 D．多片摩擦离合器由多片摩擦片交替叠合，摩擦面数目成倍增加 【答案】D 解析：摩擦离合器传递转矩的大小与摩擦面数目成正比。多片摩擦离合器由若干片摩擦片交替叠合而成，在相同的轴向压紧力下摩擦面数目成倍增加，因而能传递更大的转矩，并且结构紧凑、径向尺寸小，常用于机床主传动等场合。多片摩擦离合器仍靠摩擦力传递转矩（不是齿的嵌合），也需要施加压紧力，其摩擦因数与单盘的基本相同，故 A、B、C 错误。 40．在经常正、反转且带载起动的场合，为了减小起动和换向时的冲击、改善机器的工作平稳性，选用联轴器时应优先考虑（ ）。 A．传递转矩的大小 B．两轴的转速高低 C．缓冲吸振能力 D．联轴器的外形尺寸 【答案】C 解析：联轴器的选用要综合考虑转矩、转速、两轴对中偏差和缓冲吸振要求。给定工况下冲击较大，主要矛盾是减小冲击、改善平稳性，故应优先考虑联轴器的缓冲吸振能力，选用带弹性元件的弹性联轴器。转矩和转速是对任何一种联轴器都必须校核的基本参数，但不是本题工况下的首要考虑。 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 41．※下列联轴器中，属于刚性可移式联轴器的有（ ）。 A．滑块联轴器　　B．齿式联轴器　　C．万向联轴器　　D．弹性套柱销联轴器 【答案】ABC 解析：可移式联轴器分为刚性可移式和弹性可移式。刚性可移式联轴器靠零件之间的相对滑动或摆动来补偿两轴偏移，本身没有弹性元件，包括滑块联轴器、齿式联轴器和万向联轴器，故 A、B、C 正确。弹性套柱销联轴器靠橡胶套等弹性元件补偿偏移并缓冲吸振，属弹性可移式联轴器，D 不选。 42．图 15 所示为多片摩擦离合器。关于摩擦式离合器，下列说法正确的有（ ）。 图 15　多片摩擦离合器 A．靠接触面之间的摩擦力传递转矩，可在运转中随时接合或分离 B．过载时接触面打滑，能起过载保护作用 C．多片摩擦离合器接合后，两轴之间绝对不允许有任何相对滑动 D．多片摩擦离合器的摩擦片交替叠合，在相同径向尺寸下能传递更大的转矩 【答案】ABD 解析：摩擦式离合器靠摩擦力传递转矩，接合过程中允许两半离合器之间有一定滑动，故可在运转中随时接合或分离，A 正确；当载荷超过调定值时接触面打滑，从而保护机器，B 正确；多片摩擦离合器的摩擦片交替叠合、摩擦面多，在相同径向尺寸下能传递更大的转矩，D 正确。C 错误：摩擦式离合器正常工作时摩擦面间虽不打滑，但「允许一定滑动」正是它能带载接合、过载打滑的原因。 43．按照能否由机器转速、载荷或转向的变化自动触发离合，可把离合器分为自动离合器和靠人工操纵的离合器。下列各项中属于自动离合器的有（ ）。 A．安全离合器　　B．牙嵌式离合器　　C．离心离合器　　D．超越离合器 【答案】ACD 解析：自动离合器能够根据机器的转速、载荷或转向的变化自动完成接合或分离，包括安全离合器、离心离合器和超越离合器，故 A、C、D 正确。牙嵌式离合器靠端面齿刚性嵌合，需由拨叉等操作机构在停车或低速时人工接合或分离，不属于自动离合器，B 不选。 44．关于常用的弹性联轴器，下列说法正确的有（ ）。 A．弹性套柱销联轴器用套有橡胶套的柱销连接两半联轴器 B．弹性柱销联轴器用尼龙等非金属柱销连接两半联轴器 C．轮胎式联轴器用橡胶与织物制成的弹性环连接两半联轴器 D．弹性联轴器的弹性元件既能补偿偏移，又能缓冲吸振 【答案】ABCD 解析：弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器是常用的三种弹性联轴器，A、B、C 的描述都正确。弹性元件的变形既能补偿两轴的一定偏移，又能吸收冲击、衰减振动，即同时具有补偿和缓冲吸振两种作用，故 D 也正确，四项全选。 45．关于联轴器的许用转矩 [T] 和许用转速 [n]，下列说法正确的有（ ）。 A．许用转矩 [T] 是联轴器允许长期传递的最大转矩 B．许用转速 [n] 是联轴器允许的最高工作转速 C．选用联轴器时只要满足 Tca≤[T] 即可，无须校核转速 D．只要计算转矩不超过许用转矩，工作转速可以任意提高 【答案】AB 解析：许用转矩 [T] 是联轴器允许长期传递的最大转矩，许用转速 [n] 是它允许的最高工作转速，A、B 正确。选用联轴器必须同时满足 Tca≤[T] 与 n≤[n] 两个条件，故 C 错误。转速过高会使零件所受离心力和振动急剧增大、发热加剧，即使转矩满足也会损坏，故工作转速不能超过 [n]，D 错误。 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 46．图 16 给出 A、B、C 三种可移式联轴器。请分别写出它们的名称，并说明各自能补偿哪种偏移。 图 16　三种可移式联轴器 【参考答案】 A——滑块联轴器：由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个中间圆盘组成，中间圆盘两侧的凸榫分别嵌入两半联轴器的凹槽中，主要用来补偿两轴的径向位移（也能补偿很小的角位移）。 B——齿式联轴器：由两个带外齿的轴套和带内齿的联轴器外壳组成，靠内、外齿的啮合传递转矩。内、外齿之间可以相对滑动和摆动，因而能补偿两轴的综合位移（径向、角向和轴向），并且承载能力大。 C——万向联轴器：由两个叉形接头和一个十字轴组成，两叉形接头分别与两轴相连并绕十字轴摆动，能补偿两轴较大的角位移，广泛用于两轴轴线相交的场合。 解析：判别的关键是「靠什么零件补偿什么偏移」：滑块靠中间圆盘滑动补偿径向位移；齿式靠内、外齿相对滑动补偿综合位移；万向靠叉形接头绕十字轴摆动补偿角位移。三者都不含弹性元件，属刚性可移式联轴器。 47．圆盘摩擦离合器主要由哪几部分组成？它是怎样传递转矩、又是怎样实现接合与分离的？ 【参考答案】 （1）组成：圆盘摩擦离合器主要由固定在主动轴上的主动圆盘（摩擦盘）、套装在从动轴上并可沿导向键移动的从动圆盘，以及压紧机构和操纵机构组成。 （2）传递转矩：操纵机构（杠杆、液压或电磁装置）把两圆盘沿轴向压紧，两盘工作面（垂直于轴线的圆盘端面）之间产生正压力，靠接触面之间的摩擦力把主动盘上的转矩传给从动盘。 （3）接合与分离：压紧两盘时，接触面间的摩擦力把两轴接合并传递转矩；松开压紧力时，两盘脱开、摩擦力消失，两轴即分离。由于接合过程中允许两盘之间有一定相对滑动，所以它可以在运转中随时接合或分离；当载荷超过调定值时接触面打滑，还能起过载保护作用。 解析：圆盘摩擦离合器的三个要点是「轴向压紧产生正压力」「靠摩擦力传转矩」「松开即分离」。摩擦传动能带载接合、过载打滑，但不能保证接合后两轴严格同步，这是它与牙嵌式离合器的根本差别。 48．图 17 所示为钢球式安全离合器。请说明安全离合器的功用，并结合图示分析它是怎样实现过载保护的。 图 17　钢球式安全离合器 【参考答案】 （1）功用：安全离合器是一种自动离合器。当传递的转矩超过预先调定的数值时它能自动分离（打滑或脱开），从而保护机器的重要零件不被过载损坏；载荷恢复正常后又自动恢复接合。常用的结构形式有钢球（滚珠）式、牙嵌式和摩擦式等。 （2）过载保护过程：两半离合器之间装有若干个由弹簧压紧的钢球，钢球嵌在两半离合器端面的凹槽中，正常工作时靠钢球与凹槽的嵌合传递转矩。当转矩超过弹簧所调定的数值时，钢球在凹槽斜面（侧壁）的作用下产生轴向分力，克服弹簧压力沿斜面滑出凹槽，两半离合器便相对滑转（脱开），连接中断，机器得到保护；载荷恢复正常后，弹簧又把钢球推回凹槽，离合器重新接合并传递转矩。 解析：钢球式安全离合器的关键是「弹簧调定压力 → 钢球在斜面作用下被挤开 → 自动脱开」。调定弹簧的压紧力即可改变保护转矩的大小，故它既能保护机器，又能按需要整定。 49．※某带式输送机的减速器输出轴与卷筒轴之间需用联轴器连接。已知两轴对中较困难，输送机起动频繁、有一定冲击，传递的转矩较大。请分析应选用哪一类联轴器，并说明理由。 【参考答案】 应选用弹性可移式联轴器（如弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器）。理由如下： （1）两轴对中较困难，说明两轴之间存在一定的径向或角位移，联轴器必须能补偿偏移，故不能选用固定式联轴器（凸缘、套筒、夹壳联轴器）； （2）输送机起动频繁、有一定冲击，要求联轴器能够缓冲吸振，故不宜选用只有相对滑动的刚性可移式联轴器，应选带弹性元件的弹性联轴器； （3）由于传递的转矩较大，选定型号时还应按 Tca=K·T（K 取较大值）求出计算转矩，使所选联轴器的许用转矩 [T]≥Tca，并校核工作转速 n≤[n]。 综合以上三点，弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器最为合适。 解析：选型分析的思路是「先看偏移补偿、再看缓冲吸振、最后算转矩转速」。凡「对中困难 + 有冲击」的工况，首选都是带弹性元件的弹性可移式联轴器。 50．某电动机与减速器之间用弹性套柱销联轴器连接。已知电动机功率 P=7.5kW、转速 n=1440r/min，取工况系数 K=1.5，转矩按 T=9550P/n 计算。求该联轴器的名义转矩 T 和计算转矩 Tca；若初选某型号联轴器的许用转矩 [T]=250N·m、许用转速 [n]=3600r/min，试校核该联轴器是否可用。 【参考答案】 （1）名义转矩 T=9550P/n=9550×7.5÷1440≈49.74（N·m）； 计算转矩 Tca=K·T=1.5×49.74≈74.6（N·m）。 （2）转矩校核：Tca=74.6N·m≤[T]=250N·m，满足转矩条件； 转速校核：n=1440r/min≤[n]=3600r/min，满足转速条件。 两项条件均满足，故该型号联轴器可以选用。 解析：选用联轴器的一般步骤是先按 T=9550P/n 求名义转矩，再乘工况系数 K 得计算转矩 Tca，然后使所选型号满足 Tca≤[T]，并校核 n≤[n]。本题中计算转矩远小于许用转矩，转速也有较大余量，说明所选联轴器有足够的承载能力。 三、拓展挑战（C 层 · 第 51~75 题） （一）判断题（每题 2 分，共 10 分） 51．摩擦式离合器与牙嵌式离合器相比，前者可以在机器运转中随时接合或分离，因此它接合后不能使两轴保持严格同步的转动。（　） 【答案】√ 解析：摩擦式离合器靠摩擦力传递转矩，接合时两半离合器之间总存在一定的相对滑动，因此不能保证接合后两轴严格同步转动；牙嵌式离合器靠端面齿刚性嵌合，接合后两轴严格同步、不产生滑动。这正是两类离合器性能上的重要差别。 52．图 18 所示为双万向联轴器。只要把两个万向联轴器成对使用，无论中间轴两端的叉形接头是否在同一平面内，都能保证主、从动轴等角速传动。（　） 图 18　双万向联轴器 【答案】× 解析：双万向联轴器要实现等角速传动，除两端的万向联轴器必须成对使用外，还必须使中间轴两端的叉形接头（叉头）位于同一平面内，并且中间轴与主、从动轴之间的夹角相等，这样才能使主、从动轴的角速度相等。若两叉头不在同一平面内，仍会引起两轴角速度不等，故本题说法错误。 53．※某联轴器的工作转速 n=1450r/min，其许用转速 [n]=1250r/min，虽然计算转矩满足要求，但该联轴器仍不能安全使用。（　） 【答案】√ 解析：选用联轴器必须同时满足转矩条件和转速条件：Tca≤[T] 且 n≤[n]。本题工作转速 1450r/min 已超过许用转速 1250r/min，超出部分会使零件所受离心力和振动急剧增大，长期工作会因发热、变形而损坏，故即使转矩满足也不能安全使用。 54．滑块联轴器既能补偿两轴的径向位移，也能补偿两轴的轴向位移，因此可用于两轴轴向位置难以确定的场合。（　） 【答案】× 解析：滑块联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个中间圆盘组成，靠中间圆盘在凹槽中的滑动补偿两轴的径向位移（也能补偿很小的角位移），但它在轴向没有相对滑动的余地，不能补偿轴向位移。能补偿轴向位移的是齿式联轴器和弹性联轴器等，故本题说法错误。 55．※多片摩擦离合器在相同的径向尺寸和轴向压紧力下，摩擦片数目越多，能传递的转矩越大，因此摩擦片数目应根据传递转矩的大小来确定。（　） 【答案】√ 解析：摩擦离合器传递的转矩与摩擦面数目成正比。摩擦片越多、摩擦面越多，在相同的径向尺寸和轴向压紧力下能传递的转矩越大，结构也更紧凑；但摩擦片过多会增大轴向尺寸、使散热困难、接合不够灵敏。因此摩擦片数目应根据所需传递转矩的大小并兼顾结构尺寸和散热来确定，本题说法正确。 （二）填空题（每题 4 分，共 20 分） 56．两轴之间的相对偏移有径向位移、角位移和____位移三种基本形式。其中，两轴轴线相交成一定角度、不再平行的称为____位移。 【答案】①轴向　②角 解析：两轴相对偏移的三种基本形式是径向位移、角位移和轴向位移。两轴轴线平行但不同心、两轴之间有径向间隙的为径向位移；两轴线相交成一定角度、不再平行的为角位移；两轴沿轴线方向有相对移动的为轴向位移。故两空依次填「轴向」和「角」。 57．※某联轴器传递的名义转矩 T=400N·m，取工况系数 K=1.5，则计算转矩 Tca 为____N·m；选用联轴器时，其许用转矩 [T] 应不小于计算转矩 Tca，这体现了联轴器的____校核。 【答案】①600　②转矩 解析：计算转矩 Tca=K·T=1.5×400=600N·m。选用联轴器时先由 Tca=K·T 求出计算转矩，再使所选联轴器的许用转矩 [T]≥Tca，这一步称为转矩校核；此外还要按 n≤[n]进行转速校核。 58．某机构只允许单向传递运动和转矩，反向时应能自动脱开、从动件可以自由超越主动件。实现这一功能的离合器称为____离合器；它常用的结构形式是滚柱（楔块）式。 【答案】①超越 解析：超越离合器（定向离合器、单向离合器）只允许单方向传递转矩，反向时自动分离；当从动件转速超过主动件时也能自动脱开，实现「超越」。自行车后轴的飞轮、机床的进给机构等都采用滚柱（楔块）式超越离合器。 59．在机械传动系统中，这两种部件都安装在两根轴之间，作用都是连接两轴、传递运动和转矩。需要两轴在运转中随时分离或接合的场合应装设____；只要求把两轴长期连成一体、停车后才拆开的场合则装设____。 【答案】①离合器　②联轴器 解析：联轴器和离合器在传动系统中的作用都是连接两轴、传递运动和转矩，区别在于能否在运转中分离：需要运转中随时分离或接合两轴时（如机床主传动的起动、变速、换向）装设离合器；只要求长期连接、停车后才拆开时（如电动机与减速器之间）装设联轴器。故两空依次填「离合器」和「联轴器」。 60．选用联轴器时，若两轴对中困难，应优先选用能补偿偏移的联轴器；若工作中冲击振动较大，则应优先选用带____元件的弹性联轴器，以减小冲击、衰减振动。 【答案】①弹性 解析：选型时要综合考虑转矩、转速、两轴对中偏差和缓冲吸振要求。两轴对中困难时，应选刚性可移式或弹性可移式联轴器以补偿偏移；冲击振动较大时，应选带弹性元件的弹性联轴器，利用弹性元件的变形吸收冲击、衰减振动，改善机器的工作平稳性。故填「弹性」。 （三）单选题（每题 3 分，共 15 分） 61．图 19 所示的传动装置中，电动机轴与减速器输入轴之间用联轴器连接，两轴对中较困难、工作时正反转频繁且有冲击。综合考虑，应选用的联轴器是（ ）。 图 19　电动机与减速器之间的联轴器连接 A．凸缘联轴器　　B．夹壳联轴器　　C．弹性柱销联轴器　　D．套筒联轴器 【答案】C 解析：图中工况的主要特点是两轴对中困难、正反转频繁并伴有一定冲击，应选用既能补偿偏移又能缓冲吸振的弹性联轴器，弹性柱销联轴器最合适。凸缘、夹壳、套筒联轴器都属固定式联轴器，要求两轴严格对中且不能缓冲吸振，不适用。 62．※某联轴器所传递的功率 P=4kW，工作转速 n=960r/min，取工况系数 K=1.5，按 T=9550P/n 计算，该联轴器的计算转矩约为（ ）。 A．39.8N·m　　B．59.7N·m　　C．79.6N·m　　D．119.4N·m 【答案】B 解析：名义转矩 T=9550P/n=9550×4÷960≈39.8N·m；计算转矩 Tca=K·T=1.5×39.8≈59.7N·m。39.8N·m 是漏乘工况系数的结果；79.6N·m 是多乘一次 K 的结果；119.4N·m 是漏除转速、按 9550P 直接算的结果。 63．某联轴器的许用转速 [n]=3000r/min。现拟把它装在转速为 3600r/min 的轴上，关于是否可用，下列说法正确的是（ ）。 A．n=3600r/min＞[n]=3000r/min，不满足 n≤[n]，不可用 B．n=3600r/min＞[n]=3000r/min，说明联轴器转速还有余量，可用 C．许用转速只与转矩有关，本题可与其他条件一并判断，可用 D．联轴器的许用转速只是一个参考值，可以超限使用 【答案】A 解析：选用联轴器必须同时满足转矩条件和转速条件：Tca≤[T] 且 n≤[n]。本题n=3600r/min 已超过许用转速 [n]=3000r/min，不满足转速条件，故不能使用。转速超过许用值时，零件所受离心力和振动急剧增大、发热加剧，会因变形或疲劳而损坏，故 B、C、D 错误。 64．某机器要求当主动轴转速升高到一定数值时两轴自动接合、转速降低到一定数值时自动分离，不需要人工操纵。满足这一要求的离合器是（ ）。 A．牙嵌式离合器　　B．单片摩擦式离合器　　C．安全离合器　　D．离心离合器 【答案】D 解析：离心离合器内部装有离心块（或钢球），转速升高时离心块产生的离心力增大，向外张开压紧从动件而自动接合；转速降低时弹簧把离心块拉回而自动分离。它正是靠转速变化自动完成接合与分离的自动离合器。牙嵌式离合器和单片摩擦式离合器都须由操作机构人工操纵；安全离合器是在过载时自动分离，均不符合题意。 65．某传动装置用两个万向联轴器与一根中间轴把相距较远、轴线相交的两轴连接起来。为保证主、从动轴等角速转动，下列说法正确的是（ ）。 A．两个万向联轴器不必成对使用，任意一个即可 B．应使中间轴两端的叉形接头位于同一平面内，并使中间轴与两轴的夹角相等 C．中间轴两端的叉形接头应互相垂直，且两轴与中间轴的夹角可以不等 D．只要两个万向联轴器的规格相同即可，与夹角无关 【答案】B 解析：单个万向联轴器传动时，两轴的角速度不相等。采用双万向联轴器使主、从动轴等角速传动的条件是：两个万向联轴器成对使用，中间轴两端的叉形接头位于同一平面内，并且中间轴与主、从动轴之间的夹角相等。故 B 正确，A、C、D 均错误。 （四）多选题（每题 4 分，共 20 分） 66．下列离合器属于自动离合器的有（ ）。 A．钢球式安全离合器　　B．离心离合器　　C．超越离合器　　D．圆盘摩擦离合器 【答案】ABC 解析：自动离合器能根据转速、载荷或转向的变化自动完成接合或分离。安全离合器（如钢球式）在过载时自动分离，离心离合器随转速变化自动接合或分离，超越离合器随转向变化自动接合或分离，三者都属于自动离合器。圆盘摩擦离合器须由操作机构施加压紧力才能接合，属非自动的操纵式离合器，D 不选。 67．※关于联轴器的选用，下列说法正确的有（ ）。 A．先由 Tca=K·T 求出计算转矩，再使许用转矩 [T]≥Tca B．还要校核工作转速，使 n≤[n] C．工况系数 K 只与联轴器的型号有关，与工作载荷的性质无关 D．许用转矩 [T] 是联轴器允许长期传递的最大转矩 【答案】ABD 解析：联轴器选用的一般步骤是：先按 Tca=K·T 计算计算转矩，选用许用转矩 [T]≥Tca 的型号，再校核转速 n≤[n]，A、B 正确。许用转矩 [T] 是联轴器允许长期传递的最大转矩，D 正确。工况系数 K 用来考虑工作载荷的性质（平稳、冲击、正反转频繁等），一般取 1~3，与联轴器型号无关，故 C 错误。 68．图 20 给出三种可移式联轴器及其补偿偏移的情况。下列说法正确的有（ ）。 图 20　三种可移式联轴器补偿偏移的情况 A．滑块联轴器主要用来补偿两轴之间的径向位移 B．这三种联轴器都装有弹性元件，能缓冲吸振 C．齿式联轴器靠内、外齿的相对滑动，能补偿径向、角向和轴向的综合位移 D．万向联轴器能补偿较大的角位移，靠叉形接头绕十字轴摆动实现 【答案】ACD 解析：滑块联轴器靠中间滑块在凹槽中滑动补偿径向位移，A 正确；齿式联轴器靠内、外齿的相对滑动能补偿综合位移（径向、角向和轴向），承载能力大，C 正确；万向联轴器的两个叉形接头可绕十字轴相对摆动，能补偿较大的角位移，D 正确。这三种都是刚性可移式联轴器，本身不含弹性元件，不能缓冲吸振，故 B 错误。 69．关于离合器的分类与工作原理，下列说法正确的有（ ）。 A．啮合式离合器接合后两轴之间必然存在相对滑动 B．摩擦式离合器靠接触面之间的摩擦力传递转矩，可在运转中接合或分离 C．啮合式离合器只能在停车或转速很低时接合 D．摩擦式离合器接合后两轴之间绝对不允许相对滑动 【答案】BC 解析：摩擦式离合器靠接触面之间的摩擦力传递转矩，接合过程中允许一定滑动，因而能在运转中随时接合或分离，B 正确。啮合式离合器靠端面齿刚性嵌合，只能在两轴相对静止（停车或转速很低）时接合，C 正确。啮合式离合器接合后两轴严格同步、不存在相对滑动，故 A 错误；摩擦式离合器正常工作时摩擦面间不打滑，但接合过程中允许滑动，D 的说法过于绝对，也错。 70．关于联轴器和离合器在传动系统中的作用与选用，下列说法正确的有（ ）。 A．两者都能把两轴连接起来并传递运动和转矩 B．需要两轴在运转中随时分离或接合的场合应选用离合器 C．选用联轴器时要综合考虑转矩、转速、对中偏差和缓冲吸振要求 D．固定式联轴器的刚性好，适用于两轴严格对中、不需经常装拆的场合 【答案】ABCD 解析：联轴器和离合器的作用都是连接两轴、传递运动和转矩，A 正确。二者分工不同：需要运转中随时分离或接合两轴时用离合器，只要求长期连接、停车后才拆开时用联轴器，B 正确。选用联轴器须综合考虑转矩、转速、对中偏差和缓冲吸振要求，C 正确。固定式联轴器刚性好、传递转矩大，但要求两轴严格对中且装拆不便，故只适用于对中精确、不需经常装拆的场合，D 正确。四项均正确。 （五）解答题（每题 7 分，共 35 分） 71．图 21 所示的电动机与减速器之间拟用联轴器连接。已知电动机功率 P=11kW、转速 n=1460r/min，取工况系数 K=1.5，转矩按 T=9550P/n 计算。请回答下列各题： （1）求联轴器的名义转矩 T 和计算转矩 Tca； （2）若初选联轴器的许用转矩 [T]=250N·m、许用转速 [n]=4000r/min，试校核该联轴器能否满足要求。 图 21　电动机与减速器之间的联轴器（校核） 【参考答案】 （1）名义转矩 T=9550P/n=9550×11÷1460≈71.95（N·m）； 计算转矩 Tca=K·T=1.5×71.95≈107.9（N·m）。 （2）转矩校核：Tca=107.9N·m≤[T]=250N·m，满足转矩条件； 转速校核：n=1460r/min≤[n]=4000r/min，满足转速条件。 两项条件均满足，故该联轴器可以选用。 解析：选用联轴器的一般步骤是先按 T=9550P/n 求名义转矩，再乘工况系数 K 得计算转矩 Tca，然后使所选型号满足 Tca≤[T]，并校核 n≤[n]。本题中计算转矩远小于许用转矩、转速也有较大余量，说明所选联轴器有足够的承载能力。 72．※图 22 为某带式输送机的传动简图：电动机轴与减速器输入轴之间用联轴器连接。已知传递的名义转矩 T=630N·m，工作时起动频繁、有中等冲击，两轴之间同时存在径向位移和角位移，且两轴对中较困难；取工况系数 K=1.8。请回答下列各题： （1）计算该联轴器的计算转矩 Tca； （2）分析应选用哪一类联轴器，并说明理由； （3）若所选联轴器的许用转速 [n]=2000r/min，而工作转速为 1450r/min，试校核转速是否满足要求。 图 22　带式输送机传动简图 【参考答案】 （1）计算转矩 Tca=K·T=1.8×630=1134（N·m）。 （2）应选用弹性可移式联轴器（如弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器）。理由：①两轴之间同时存在径向位移和角位移，联轴器必须能补偿偏移，故不能选用固定式联轴器；②工作时起动频繁并有中等冲击，联轴器应能缓冲吸振，故不宜选只有相对滑动的刚性可移式联轴器，而应选带弹性元件的弹性可移式联轴器。此外还应根据 Tca=1134N·m 选取许用转矩 [T]≥1134N·m 的型号。 （3）转速校核：n=1450r/min≤[n]=2000r/min，满足转速条件，故转速合格。 解析：本题把选型与计算结合起来：先由 Tca=K·T 求出计算转矩，据此选择许用转矩[T]≥1134N·m 的弹性联轴器型号；再从「补偿偏移」和「缓冲吸振」两方面论证选用弹性可移式联轴器的理由；最后按 n≤[n] 校核转速。 73．某机床主传动中采用了多片摩擦离合器。请回答下列各题： （1）说明它属于哪一类离合器、靠什么传递转矩，接合后两轴能否严格同步； （2）说明为什么采用多片结构而不用单片结构； （3）摩擦片数目应如何确定？ （4）它与牙嵌式离合器各适用于什么场合？ 【参考答案】 （1）多片摩擦离合器属摩擦式离合器，靠摩擦片接触面之间的摩擦力传递转矩。接合过程中允许摩擦片之间有一定的相对滑动，因此接合后两轴不能保证严格同步转动，但正因为允许滑动，它可以在运转中随时接合或分离，并在过载时打滑、起过载保护作用。 （2）采用多片结构的原因：摩擦离合器传递转矩的大小与摩擦面数目成正比。把单片改为由若干片摩擦片交替叠合而成的多片结构，在相同的径向尺寸和轴向压紧力下摩擦面数目成倍增加，可传递的转矩显著增大，结构紧凑、径向尺寸小，所需的轴向压紧力也可相应减小，因而在机床主传动等场合应用很广。 （3）摩擦片数目的确定：摩擦片越多、摩擦面越多，能传递的转矩越大；但片数过多会使轴向尺寸增大、散热困难、接合不够灵敏。因此应根据所需传递转矩的大小，并兼顾结构尺寸和散热条件来确定摩擦片的数目。 （4）适用场合：摩擦式离合器适用于需要在运转中频繁接合、分离，并要求过载保护的场合（如机床主传动）；牙嵌式离合器接合后两轴严格同步、传递转矩大，适用于要求同步传动、且可以在停车或低速时接合的场合（如分度机构）。 解析：本题的关键是把「摩擦式 → 可运转中离合、过载打滑、不严格同步」与「多片 → 摩擦面多、转矩大、结构紧凑」两条线索串起来，并与牙嵌式离合器的适用场合对比。 74．什么是自动离合器？常用的自动离合器有哪几种？请分别说明它们的功用和工作原理。 【参考答案】 自动离合器是能根据机器的转速、载荷或转向的变化自动完成接合或分离的离合器，不需要人工操纵。常用的自动离合器有三类： （1）安全离合器：当传递的转矩（载荷）超过预定值时自动分离（打滑或脱开），载荷恢复后又自动接合，起过载保护作用。常见的有钢球（滚珠）式、牙嵌式和摩擦式，以钢球式为例，靠弹簧压紧的钢球在过载时被斜面挤开而滑出凹槽，使两半离合器脱开。 （2）离心离合器：内装离心块（或钢球），当主动轴转速升高到一定数值时，离心块在离心力作用下向外张开、压紧从动件而自动接合；转速降低时弹簧把离心块拉回而自动分离，常用于电动机的起动。 （3）超越离合器：只允许两轴按一个方向传递转矩，反向时自动分离；当从动件转速超过主动件时能自动脱开，实现「超越」，常用滚柱（楔块）式结构，广泛用于自行车飞轮、机床进给机构等场合。 三者都能在特定条件下自动离合，与靠拨叉等人工操纵的牙嵌式、摩擦式离合器（操纵式）相区别。 解析：本题按「过载自动分离（安全）、转速变化自动离合（离心）、单向自动离合（超越）」三条线索记忆，并注意它们与操纵式离合器的根本区别在于「不需要人工操纵、由工况参数自动触发」。 75．试述联轴器和离合器在机械传动系统中的作用，说明两者的根本区别，并指出各自适用的场合与选用时应考虑的因素。 【参考答案】 （1）作用：联轴器和离合器都安装在两根轴（或轴与回转零件）之间，其共同作用是连接两轴、传递运动和转矩。 （2）根本区别：联轴器所连接的两轴只有在机器停车后才能拆开分离，工作时两轴始终一起回转；离合器则可以在机器运转中随时使两轴分离或接合，从而传递或切断运动和转矩。 （3）适用场合：需要两轴在运转中随时分离或接合（如机床主传动的起动、变速、换向以及需要过载保护）的场合，应选用离合器；只要求把两轴长期连成一体、停车后才拆开（如电动机与减速器、减速器与工作机之间）的场合，应选用联轴器。 （4）选用时应考虑的因素：传递的转矩、工作转速、两轴的对中偏差（偏移形式与大小）、是否需要缓冲吸振以及装拆、经济性等；选定型号后还要按 Tca=K·T≤[T]、n≤[n] 校核。 解析：本题是本节的总纲：把「共同作用 → 根本区别（能否在运转中离合）→ 适用场合 → 选用因素」串成一条线，即可把联轴器与离合器的整体知识框架讲清楚。 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 学科网（北京）股份有限公司 $