《机械基础》任务三 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

编写说明：广西壮族自治区职教高考《机械基础》升学特训卷专辑，针对广西壮族自治区中职学校师生参加职教高考需求，结合广西壮族自治区的学生实际情况，并在编写过程中参考教育部职教高考试点省份山东省各专业大类考纲要求，设计的一套升学特训专辑。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 《机械基础》 项目十一：认识齿轮传动 任务三 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性 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，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选【答案】中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1. 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（ ） A. 模数相等 B. 压力角相等 C. 模数和压力角分别相等 D. 齿数相等 2. 渐开线标准直齿圆柱齿轮连续传动的条件是（ ） A. ε≥1 B. ε＜1 C. ε=1 D. ε＞2 3. 齿轮传动常见的失效形式不包括（ ） A. 磨损 B. 变形 C. 漏电 D. 齿面点蚀 4. 对于高速重载的齿轮传动，易出现的胶合是（ ） A. 热胶合 B. 冷胶合 C. 干湿胶合 D. 静态胶合 5. 渐开线的形状取决于（ ） A. 分度圆 B. 基圆 C. 齿顶圆 D. 齿根圆 6. 标准齿轮分度圆上的压力角为（ ） A. 15° B. 20° C. 25° D. 30° 7. 为保证齿轮传动良好润滑，当圆周速度v＞12m/s时，宜采用（ ） A. 油浴润滑 B. 喷油润滑 C. 脂润滑 D. 手工加油润滑 8. 齿轮传动中，齿面磨损一般发生在（ ） A. 闭式传动 B. 开式传动 C. 高速传动 D. 低速传动 9. 渐开线齿廓上某点的压力角是指该点所受正压力方向与（ ）方向线之间所夹的锐角。 A. 绝对速度 B. 相对速度 C. 牵连速度 D. 分度圆切线 10. 齿轮传动中，提高齿面硬度，主要目的是防止（ ） A. 齿面胶合 B. 齿面磨损 C. 齿面点蚀 D. 轮齿折断 11. 标准齿轮的齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1 C. 1.25 D. 2 12. 齿轮传动时，若重合度小于1，会出现（ ） A. 连续平稳传动 B. 偶尔冲击 C. 周期性中断传动 D. 加速磨损 13. 低速重载齿轮传动，防止胶合可采取的措施是（ ） A. 提高齿面硬度 B. 降低润滑油黏度 C. 增大模数 D. 减小中心距 14. 齿轮润滑的主要作用不包括（ ） A. 降低摩擦 B. 减少磨损 C. 提高齿形精度 D. 散热 15. 渐开线标准直齿圆柱齿轮，模数增大时，齿厚（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 不确定 16. 齿轮传动中，齿根弯曲疲劳折断常发生在（ ） A. 齿顶附近 B. 齿根附近 C. 分度圆附近 D. 齿宽中间 17. 要使一对渐开线标准直齿圆柱齿轮连续平稳传动，在设计时应使实际啮合线长度（ ）基圆齿距。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 不相关 18. 对于开式齿轮传动，其主要失效形式是（ ） A. 齿面点蚀 B. 齿面胶合 C. 齿面磨损 D. 轮齿折断 19. 齿轮传动中，润滑油的黏度选择主要与（ ）有关。 A. 齿轮模数 B. 齿轮齿数 C. 圆周速度 D. 中心距 20. 渐开线齿轮齿廓上离基圆越远的点，压力角（ ） A. 越小 B. 不变 C. 越大 D. 随机变化 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 （ ）1. 渐开线标准直齿圆柱齿轮只要模数相等就能正确啮合。 （ ）2. 齿轮传动的重合度越大越好。 （ ）3. 闭式齿轮传动不会出现齿面磨损。 （ ）4. 高速重载齿轮传动，降低润滑油黏度容易引发胶合。 （ ）5. 齿轮的齿根弯曲疲劳强度主要与模数有关。 （ ）6. 渐开线齿轮离基圆越近的点，压力角越小。 （ ）7. 所有齿轮传动都适合用喷油润滑。 （ ）8. 齿面点蚀一般先出现在齿根表面。 （ ）9. 齿轮传动中，提高中心距会改变正确啮合条件。 （ ）10. 开式齿轮传动的主要维护工作是定期清理齿面杂质。 三、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分） 1. 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：两齿轮的模数__________，压力角__________ 。 2. 齿轮传动的失效形式主要有齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、__________和__________ 。 3. 高速重载齿轮传动易出现的胶合是__________胶合，低速重载齿轮传动易出现的胶合是__________胶合。 4. 当齿轮圆周速度v＜12m/s时，常用的润滑方法是________________ 。 5. 渐开线齿廓上任意点的法线必定与________________相切。 6. 标准齿轮的齿根高系数为________________ 。 7. 齿轮传动中，齿面磨损会导致齿侧间隙__________ 。 四、综合分析题（本大题4小题，共20分） 1.已知一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，模数m = 3mm，齿数z1 = 20，z2 = 30，试求这对齿轮的正确啮合条件、分度圆直径、标准中心距。（10分） 2.某低速重载齿轮传动频繁出现胶合现象，试分析原因并提出改进措施。（5分） 3.有一开式齿轮传动，工作环境灰尘大，运行一段时间后齿面磨损严重，如何解决？（5分） 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 $$ 编写说明：广西壮族自治区职教高考《机械基础》升学特训卷专辑，针对广西壮族自治区中职学校师生参加职教高考需求，结合广西壮族自治区的学生实际情况，并在编写过程中参考教育部职教高考试点省份山东省各专业大类考纲要求，设计的一套升学特训专辑。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 《机械基础》 项目十一：认识齿轮传动 任务三 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性 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，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选【答案】中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1. 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（ ） A. 模数相等 B. 压力角相等 C. 模数和压力角分别相等 D. 齿数相等 【答案】C 【解析】渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，必须模数和压力角分别相等，模数相等保证齿形大小一致，压力角相等保证齿形的倾斜程度一致，这样才能平稳啮合。 2. 渐开线标准直齿圆柱齿轮连续传动的条件是（ ） A. ε≥1 B. ε＜1 C. ε=1 D. ε＞2 【答案】A 【解析】重合度ε表示同时参与啮合的轮齿对数的平均值，只有当ε≥1时，才能保证在前一对轮齿尚未脱离啮合时，后一对轮齿已经进入啮合，实现连续传动 。 3. 齿轮传动常见的失效形式不包括（ ） A. 磨损 B. 变形 C. 漏电 D. 齿面点蚀 【答案】C 【解析】齿轮传动是机械传动，不存在漏电问题。磨损、变形、齿面点蚀都是常见的失效形式，齿面点蚀是由于交变接触应力作用，使齿面材料疲劳剥落 。 4. 对于高速重载的齿轮传动，易出现的胶合是（ ） A. 热胶合 B. 冷胶合 C. 干湿胶合 D. 静态胶合 【答案】A 【解析】高速重载时，齿面间摩擦剧烈，产生大量热，使油膜破裂，金属直接接触，形成热胶合；而冷胶合多在低速重载时出现，此时相对滑动速度低，润滑油膜不易形成。 5. 渐开线的形状取决于（ ） A. 分度圆 B. 基圆 C. 齿顶圆 D. 齿根圆 【答案】B 【解析】渐开线是从基圆开始向外展开形成的曲线，基圆大小不同，渐开线的形状就不同，分度圆、齿顶圆、齿根圆与渐开线形状并无决定关系。 6. 标准齿轮分度圆上的压力角为（ ） A. 15° B. 20° C. 25° D. 30° 【答案】B 【解析】按国家标准规定，渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆上的压力角为20°，方便齿轮的设计、制造与互换。 7. 为保证齿轮传动良好润滑，当圆周速度v＞12m/s时，宜采用（ ） A. 油浴润滑 B. 喷油润滑 C. 脂润滑 D. 手工加油润滑 【答案】B 【解析】当圆周速度较高（v＞12m/s ）时，喷油润滑能更有效地将润滑油喷射到齿面，带走热量，油浴润滑在这种高速下难以满足要求，脂润滑和手工加油润滑更不合适。 8. 齿轮传动中，齿面磨损一般发生在（ ） A. 闭式传动 B. 开式传动 C. 高速传动 D. 低速传动 【答案】B 【解析】开式传动没有防护外壳，灰尘、砂粒等杂质易进入齿面间，加剧磨损；闭式传动有外壳防护，相对能减少外界杂质侵入，减少磨损。 9. 渐开线齿廓上某点的压力角是指该点所受正压力方向与（ ）方向线之间所夹的锐角。 A. 绝对速度 B. 相对速度 C. 牵连速度 D. 分度圆切线 【答案】A 【解析】渐开线齿廓上某点的压力角定义就是该点所受正压力方向与绝对速度方向线之间的锐角，这与齿轮传动受力分析相关。 10. 齿轮传动中，提高齿面硬度，主要目的是防止（ ） A. 齿面胶合 B. 齿面磨损 C. 齿面点蚀 D. 轮齿折断 【答案】C 【解析】齿面点蚀与齿面接触应力有关，提高齿面硬度，能增强齿面抗疲劳能力，降低齿面点蚀出现的概率。 11. 标准齿轮的齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1 C. 1.25 D. 2 【答案】B 【解析】对于标准渐开线直齿圆柱齿轮，齿顶高系数规定为1，以此来确定齿顶高的尺寸，方便齿轮标准化设计。 12. 齿轮传动时，若重合度小于1，会出现（ ） A. 连续平稳传动 B. 偶尔冲击 C. 周期性中断传动 D. 加速磨损 【答案】C 【解析】重合度小于1意味着不能时刻保证有轮齿处于啮合状态，会出现周期性的传动中断，无法实现连续传动。 13. 低速重载齿轮传动，防止胶合可采取的措施是（ ） A. 提高齿面硬度 B. 降低润滑油黏度 C. 增大模数 D. 减小中心距 【答案】A 【解析】提高齿面硬度能增强齿面抗胶合能力，因为胶合是齿面金属直接接触、黏着造成的，硬度高可减少黏着；降低润滑油黏度会加剧胶合，增大模数、减小中心距与防止胶合关系不大。 14. 齿轮润滑的主要作用不包括（ ） A. 降低摩擦 B. 减少磨损 C. 提高齿形精度 D. 散热 【答案】C 【解析】齿轮润滑能降低齿面间摩擦系数，减少磨损，并且带走热量起到散热作用，但无法改变齿轮加工制造出来的齿形精度。 15. 渐开线标准直齿圆柱齿轮，模数增大时，齿厚（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 不确定 【答案】C 【解析】齿轮模数是齿距与π的比值，模数增大意味着齿距增大，相应地齿厚也会随之增大。 16. 齿轮传动中，齿根弯曲疲劳折断常发生在（ ） A. 齿顶附近 B. 齿根附近 C. 分度圆附近 D. 齿宽中间 【答案】B 【解析】齿根处是应力集中部位，受到交变的弯曲应力，在齿根附近最容易产生疲劳裂纹，最终导致齿根弯曲疲劳折断。 17. 要使一对渐开线标准直齿圆柱齿轮连续平稳传动，在设计时应使实际啮合线长度（ ）基圆齿距。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 不相关 【答案】C 【解析】实际啮合线长度大于基圆齿距才能保证重合度大于1，实现连续平稳传动，小于则不能保证连续传动。 18. 对于开式齿轮传动，其主要失效形式是（ ） A. 齿面点蚀 B. 齿面胶合 C. 齿面磨损 D. 轮齿折断 【答案】C 【解析】开式齿轮暴露在外，受灰尘、杂质影响大，所以齿面磨损是最主要的失效形式，齿面点蚀、胶合在闭式传动更常见，轮齿折断相对不是开式最突出的失效形式。 19. 齿轮传动中，润滑油的黏度选择主要与（ ）有关。 A. 齿轮模数 B. 齿轮齿数 C. 圆周速度 D. 中心距 【答案】C 【解析】圆周速度不同，对润滑油形成油膜的要求不同，速度高需要低黏度润滑油，速度低可用高黏度润滑油，模数、齿数、中心距与润滑油黏度选择关联不大。 20. 渐开线齿轮齿廓上离基圆越远的点，压力角（ ） A. 越小 B. 不变 C. 越大 D. 随机变化 【答案】C 【解析】渐开线的特性决定了，离基圆越远，压力角越大，基圆处压力角为0°。 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 （ ）1. 渐开线标准直齿圆柱齿轮只要模数相等就能正确啮合。 【答案】B 【解析】正确啮合条件是模数和压力角分别相等，仅模数相等不能保证正确啮合。 （ ）2. 齿轮传动的重合度越大越好。 【答案】B 【解析】虽然重合度要大于等于1保证连续传动，但过大的重合度会使齿轮制造精度要求过高，增加成本，并非越大越好。 （ ）3. 闭式齿轮传动不会出现齿面磨损。 【答案】B 【解析】闭式齿轮传动有外壳防护，但润滑油里也可能存在杂质，且长期运行也会有轻微磨损，只是比开式传动磨损程度轻。 （ ）4. 高速重载齿轮传动，降低润滑油黏度容易引发胶合。 【答案】A 【解析】高速重载时，降低黏度润滑油膜更易破裂，反而容易引发胶合，应适当提高黏度或用含极压添加剂的润滑油。 （ ）5. 齿轮的齿根弯曲疲劳强度主要与模数有关。 【答案】A 【解析】模数越大，齿根厚度越大，抵抗弯曲疲劳的能力越强，所以齿根弯曲疲劳强度主要和模数相关。 （ ）6. 渐开线齿轮离基圆越近的点，压力角越小。 【答案】A 【解析】渐开线特性决定离基圆近的点，压力角小，基圆处压力角为0°。 （ ）7. 所有齿轮传动都适合用喷油润滑。 【答案】B 【解析】喷油润滑成本高，设备复杂，对于低速、中小功率的齿轮传动，油浴润滑等简单方式更合适，并非所有齿轮传动都适用。 （ ）8. 齿面点蚀一般先出现在齿根表面。 【答案】B 【解析】齿面点蚀常先出现在节线附近的齿面，因为此处接触应力交变频繁。 （ ）9. 齿轮传动中，提高中心距会改变正确啮合条件。 【答案】B 【解析】正确啮合条件只与模数和压力角有关，和中心距无关，中心距主要影响齿轮安装和传动比等。 （ ）10. 开式齿轮传动的主要维护工作是定期清理齿面杂质。 【答案】A 【解析】开式齿轮传动主要失效形式是磨损，定期清理齿面杂质、添加润滑脂等防护措施更为重要。 三、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分） 1. 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：两齿轮的模数__________，压力角__________ 。 【答案】相等；相等 【解析】模数相等保证齿形大小匹配，压力角相等保证齿形倾斜度一致，满足这两个条件齿轮才能正确啮合。 2. 齿轮传动的失效形式主要有齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、__________和__________ 。 【答案】轮齿折断；塑性变形 【解析】轮齿折断是因为受力过大，塑性变形则是在重载下齿形发生不可逆的塑性改变，这都是常见的齿轮传动失效情况。 3. 高速重载齿轮传动易出现的胶合是__________胶合，低速重载齿轮传动易出现的胶合是__________胶合。 【答案】热；冷 【解析】高速时摩擦生热多，是热胶合；低速时相对滑动速度低，润滑油膜难形成，是冷胶合。 4. 当齿轮圆周速度v＜12m/s时，常用的润滑方法是________________ 。 【答案】油浴润滑 【解析】油浴润滑适合较低圆周速度，通过齿轮浸在油池中，在转动时带起润滑油实现润滑，成本较低且效果较好。 5. 渐开线齿廓上任意点的法线必定与________________相切。 【答案】基圆 【解析】渐开线的重要性质就是其上任一点的法线恒切于基圆，这是推导很多渐开线特性的基础。 6. 标准齿轮的齿根高系数为________________ 。 【答案】1.25 【解析】在标准渐开线直齿圆柱齿轮参数体系里，齿根高系数规定是1.25，用于计算齿根高尺寸。 7. 齿轮传动中，齿面磨损会导致齿侧间隙__________ 。 【答案】增大 【解析】齿面磨损使齿厚减薄，自然会造成齿与齿之间的间隙，也就是齿侧间隙增大。 四、综合分析题（本大题4小题，共20分） 1.已知一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，模数m = 3mm，齿数z1 = 20，z2 = 30，试求这对齿轮的正确啮合条件、分度圆直径、标准中心距。（10分） 【答案】 正确啮合条件：两齿轮模数m1 = m2 = 3mm ，压力角α1 = α2 = 20°。 分度圆直径：d1 = mz1 = 3B20 = 60mm ，d2 = mz2 = 3B30 = 90mm。 标准中心距：a = (d1 + d2)/2 = (60 + 90)/2 = 75mm 。 【解析】正确啮合需模数、压力角分别相等，这是基本条件；分度圆直径按公式d = mz计算；标准中心距是两齿轮分度圆半径之和。 2.某低速重载齿轮传动频繁出现胶合现象，试分析原因并提出改进措施。（5分） 【答案】 原因：低速重载时，相对滑动速度低，润滑油膜不易形成，齿面金属直接接触，易发生冷胶合；也可能是齿面硬度不够、润滑油性能不佳等。 改进措施：提高齿面硬度，选择含极压添加剂、黏度合适的润滑油，改善润滑条件，适当降低载荷或优化齿轮结构减小受力。 【解析】低速重载的工况特点决定胶合易发生，从材料、润滑、受力三方面去改进能有效应对胶合问题。 3.有一开式齿轮传动，工作环境灰尘大，运行一段时间后齿面磨损严重，如何解决？（5分） 【答案】 解决方法：首先增加防护装置，减少灰尘进入；定期清理齿面，去除已附着的灰尘杂质；选用黏度较高、黏附性好的润滑脂进行润滑，增强对齿面的保护。 【解析】开式齿轮受环境影响大，防护能从源头减少磨损因素，清理维持齿面清洁，合适润滑脂可形成较厚油膜抵御杂质。 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 $$