注册资产评估师考试-机电设备评估基础第二章传动装置与电机讲义-13版

第二章传动装置与电机【思维导图】【考情分析】本章主要介绍了机械传动、液压传动以及电机的相关知识，内容丰富，是全书的重点章节，近两年的分值占到全试卷的三分之一左右，由于内容的删减，预计2013年有所下降。具体来说，新版教材难度最大的内容是液压传动，就电机拖动来讲，删除了所有的控制线路图，难度有明显的降低。最近三年本章考试题型、分值分布 题型20122011年2010年单选题7题7分6题6分5题5分多选题2题4分2题4分1题2分综合题2题24分2题22分合计11题35分10题32分6题7分第一节机械传动在传动装置中以机械传动的应用最为广泛。作用：传递动力、改变运动速度和方向、改变运动形式。一、机械传动功率和机械效率（一）功和功率功：功的大小等于力和物体沿作用力方向移动距离的乘积（w）。当力方向与物体移动的方向一致时：WFS当力的方向与物体移动的方向不一致时，设其夹角为 有：功率：功率是指力在单位时间所作的功（P）功率的单位是瓦（1W1N·m/s），工程上常用用千瓦（kW）表示。1kW1kN·m/s【2011考题·单选题】图示物体所受外力为100N，力的作用方向与运动方向的夹角为30°，当运动速度为1m/s时，消耗的功率为（）W。A.50B.86.6C.100D.115.5答疑编号6153020101 正确答案B答案解析消耗的功率为100×1×cos30°86.6（W）；参见教材P43。转矩：作用在旋转物体上的力矩。对于转动的物体，设作用在轮缘上的力为F（N），而轮缘半径为R（m）【注意】在上面的公式中，功率的单位是千瓦（kW），转速的单位是每分钟多少转，即r/min，这样计算所得到的转矩的单位就是牛米（N·m）。【例题·计算题】电动机功率P6kW，转速为1440r/min，求输出的转矩。（教材例21）答疑编号6153020102 正确答案（二）机械效率1.定义：输出功率与输入功率之比，即：【注意】机械效率恒小于1，即小于100%。是衡量各种传动形式性能的一项重要指标。【例题·多选题】下列论述正确的有（）。A.当机器功率一定时，转速越大，转矩越小B.根据能量守恒定律，机器的输出功率应等于输入功率C.汽车功率是一定的，所以它的牵引力的大小不变D.功率的单位是WE.功率等于力在其作用点速度方向上的投影与速度乘积答疑编号6153020103 正确答案ADE答案解析因为转矩T9550·P/n，所以当功率一定的时，转速越大，转矩越小，选项A正确；由于存在摩擦等阻力，机器传动中，必然会消耗一部分功率，所以输出功率必然小于输入功率，机械效率恒小于1，选项B不正确；在功率一定的情况下，转速越大，转矩越小，在旋转物体半径相同的情况下，牵引力越小，反之亦然，所以选项C不正确；功的单位是瓦特（W），有时也用千瓦（kW），所以选项D正确；功率等于力在其作用点速度方向上的投影与速度乘积，这是功率的基本计算思路，选项E是正确的。参见教材P4345。【注意】在功率不变的情况下，速度越高，转矩越小；速度越低，转矩越大。例如在发动机功率一定的情况下，汽车爬坡时用低档，输出速度低，转矩大；平地加速时用高档，转矩小。2.常见机构和轴承的机械效率大致数值范围：一对齿轮传动 0.940.99平型胶带传动 0.920.98 （包括轴承损失）三角带传动 0.900.94 （包括轴承损失）一对滑动轴承 0.940.98一对滚动轴承 0.99滑动丝杠 0.300.60【注意】三角带传动效率低于平型胶带传动，但三角带传动能力高于平型胶带传动能力。【例题·单选题】下列机械传动中传动效率高的是（）。A.滚珠螺旋传动B.蜗杆传动C.齿轮传动D.带传动答疑编号6153020104 正确答案C答案解析滚珠螺旋传动的效率为0.900.95；蜗杆传动的传动效率一般为0.70.8，具有自锁时小于0.5；齿轮传动的效率0.950.98，最大可以达到0.99；带传动0.920.98（平行胶带传动）或0.900.94（三角带传动）。参见教材P45。 二、机器上常用的传动机构及其传动关系（一）螺旋传动机构螺旋传动机构是用内、外螺纹组成的螺旋副来传递运动和动力的装置。主要是将回转运动变为直线运动。牙形剖面形状分类 螺纹分类 按牙形剖面形状三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹按螺旋线的方向右旋和左旋螺纹按螺旋线的数目单线、双线、三线和多线螺纹螺纹分类 按牙形剖面形状三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹按螺旋线的方向右旋和左旋螺纹按螺旋线的数目单线、双线、三线和多线螺纹螺距：相邻两牙在中线上对应两点的距离，用p表示。导程：同一条螺旋线相邻两牙在中线上对应两点的轴向距离，用s表示。螺距和导程之间的关系是：skp（其中k是螺纹的线数）。【拓展】对于右旋螺纹而言，顺时针旋转，螺杆进入螺母；对于左旋螺纹而言，逆时针旋转，螺杆进入螺母。2.传动速度轴线运动的线速度v与回转运动的转速n之间的关系是：Vns螺旋传动中，轴向位移L与转速n以及时间t之间的关系为：nst【例22】已知，如下图的螺母位移溜板机构中，其螺纹的导程s4mm，螺杆的转速n50r/min。试求螺母每分钟带动溜板的位移量。答疑编号6153020201 正确答案Lnst50×4×1200（mm）参见教材P44。【拓展】如果告诉的是螺距为4mm，螺纹的线数为3，其他条件不变，那么螺母每分钟带动溜板的位移量Lnkpt50×3×4×1600（mm）。3.螺旋传动的特点优点：结构简单；降速比大，可以实现微调和降速传动；省力，如千斤顶；在一定条件下实现逆行自锁，即能够将回转运动变为轴线方向的直线运动，而不能相反，即无论轴线方向的力多大，都不能产生回转，当然也不可能实现轴向运动；工作连续、平稳，无噪声。缺点：摩擦大，效率低（如果有自锁要求，效率低于50%）。4.滚珠螺旋传动机构主要由丝杠、螺母、滚珠和反向器组成。滚珠在回路过程中离开螺旋表面的就叫外循环；滚珠在整个循环过程中始终不脱离螺旋表面的叫内循环（ 内循环有反向器）。内循环相比外循环，结构更为紧凑，返回通道短，减少滚珠数量，减少摩擦，提高效率，但是反向器加工复杂。滚珠螺旋传动的特点优点：机械效率高（0.900.95）； 摩擦小，能长时间保持精度，使用寿命长；启动转矩接近于运动转矩，传动灵敏磨损小；给予适当预紧可以消除间隙，提高传动精度和轴向刚度。缺点： 不能逆向自锁；制造工艺复杂，成本较高。【例题·单选题】滚珠螺旋传动机构中，反向器的作用是（）。A.消除螺杆与螺母螺纹间的间隙B.防止逆向传动C.实现螺母正反运动D.使滚珠可以循环答疑编号6153020202 正确答案D答案解析反向器的作用是让滚珠在螺旋传动机构运转过程中返回，形成封闭的循环。参见教材P48。【例题·多选题】用滚珠螺旋传动代替普通螺旋传动可以（）。A.提高传动效率B.降低生产成本C.提高使用寿命D.加强反向自锁能力E.提高传动精度答疑编号6153020203 正确答案ACE答案解析滚珠螺旋机构不能实现自锁，传动具有可逆性；其制造工艺复杂，成本较高。所以选项BD不正确。参见教材P49。【例题·单选题】下列有关螺旋传动机构的论述中，正确的是（）。A.按螺纹线旋转方向不同，螺纹可分为顺时针旋入的左螺纹和逆时针旋入的右螺纹B.螺纹中，相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离叫螺距C.螺旋传动通常是将直线运动平稳地变换为旋转运动D.滚珠螺旋传动所具有的自锁性能是使用中的一个重要特点答疑编号6153020204 正确答案B答案解析螺纹顺时针旋入的是右螺纹，逆时针旋转的是左螺纹，所以选项A不正确；螺纹中，相邻两牙在中线上对应的轴向距离为螺距，同一螺旋线上相邻两牙在中线上对应的轴向距离叫导程，所以选项B正确；螺旋传动是将旋转运动变为直线运动，选项C不正确；滚珠螺旋传动不具有反向自锁功能，所以选项D不正确。参见教材P46。（二）带传动机构平带三角带圆形带传动齿形带根据带的截面形状，可以分为平带传动、三角带传动、圆形带传动和齿形带传动四种。平带传动轴线关系：主从带轮运动方向关系【典型】三角带传动【注意】三角带的截面为梯形；传动能力比平带强，在相同条件下，约为平带的3倍；工作面是两个侧面。传动比：从动轮转速与主动轮转速之比，等于主动轮直径与从动轮直径之比，乘以滑动系数。在不考虑胶带与带轮之间的滑动时，传动比为：优点：传动平稳，结构简单，维护方便，传递距离比较远，具有吸振和过载保护能力；缺点：外廓尺寸大，效率较低，传动带寿命较短，传动精度不高。【例题·单选题】以下关于三角带传动的说法中，错误的是（）。A.三角带传动是目前机器中用得最多的带传动方式B.三角带的横截面呈三角形C.三角带传动的传动能力是平带传动的3倍D.三角带的工作面是两个侧面答疑编号6153020205 正确答案B答案解析三角带的横截面是梯形。参见教材P50。 （三）齿轮传动齿轮传动是一种啮合传动。传动比等于从动轮转速和主动轮转速之比，或者等于主动轮齿数与从动轮齿数之比。【注意】传动比等于被动轮转速和主动轮转速之比。根据两轴位置的不同，可以分为两根轴平行（a、b、c、d），相交（f、g）或交错（h）等各种情况。【例题·单选题】有一对传动齿轮，已知主动齿轮转速n1960r/min，齿数Z120，从动轮齿数Z250，从动齿轮的转速应为（）。A.1200r/minB.2400r/minC.192r/minD.384r/min答疑编号6153020301 正确答案D答案解析传动比z1/z2 n2/n1，所以从动齿轮的转速 z1/z2×n120/50×960384r/min。参见教材P52。齿轮传动的优点