齿轮失效形式与常用材料《机械基础》第21卷-湖北技能高考

编写说明：湖北省技能高考《机械基础》考点双析卷专辑，依据《湖北省普通高等学校招收中等职业学校毕业生技能高考机械类技能考试大纲》（2025年）编写，专为湖北省中等职业学校机械类技能高考量身打造。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，是高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第21、第22卷精准对标《湖北省普通高等学校招收中等职业学校毕业生技能高考机械类技能考试大纲》考纲，考试内容知识模块（二）常用机械传动： 1.识记内容:带传动工作原理、特点、类型及应用；普通 V 带传动主要参数、结构特点和选用原则；齿轮失效形式与常用材料，齿轮传动特点、分类及应用。 2.理解内容:带传动安装、维护和使用方法；标准直齿圆柱齿轮基本参数、主要几何尺寸计算公式；标准直齿圆柱齿轮传动的标准安装方法和正确啮合条件。 3.运用内容:带传动的平均传动比计算；标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸的计算；简单的定轴轮系（齿轮传动）传动比计算及转向判断。 4.综合运用内容:齿轮测量与修复计算。 湖北省机械类 《机械基础》第21卷 齿轮失效形式与常用材料 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题4分，共80分） 1．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 2．轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的（   ） A．齿顶附近 B．齿根附近 C．节线上 D．节线靠近齿根处 3．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 4．齿面胶合首先出现在齿轮的 部位（   ） A．接近齿顶 B．靠近节线的齿顶 C．接近齿根 D．靠近节线的齿根 5．开式齿轮传动的主要失效形式是（   ） A．齿面点蚀 B．齿面胶合 C．齿面磨损 D．齿面塑性变形 6．齿轮发生齿面胶合时，通常是在（    ）工作条件下。 A．低速重载 B．高速轻载 C．中速中载 D．任何速度和载荷 7．以下哪种齿轮失效形式主要是由于齿面间摩擦力过大造成的？（    ） A．齿面点蚀 B．齿面磨损 C．齿根折断 D．齿面胶合 8．在齿轮传动中，齿轮的失效模式不包括（   ） A．齿面磨损 B．齿根断裂 C．齿轮点蚀 D．齿轮电蚀 9．在主动轮齿面上出现一个凹槽，从动轮齿面上出现一个凸棱，这种失效形式是（   ） A．齿面塑性变形 B．齿面磨损 C．齿面疲劳点蚀 D．轮齿折断 10．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（   ） A．轮齿折断 B．齿面点蚀 C．齿面磨损 D．齿面胶合 11．以下哪种不是提高齿轮传动承载能力的方法（   ） A．选用高强度材料 B．增大模数 C．增加齿数 D．优化齿轮结构设计 12．齿轮的齿面硬度大于 350HBS 时，一般属于 齿轮。（    ） A．软齿面 B．中齿面 C．硬齿面 D．超硬齿面 13．齿轮材料的选择依据不包括（    ） A．齿轮的工作载荷 B．齿轮的转速 C．齿轮的颜色 D．齿轮的工作环境 14．齿轮的接触疲劳强度主要与 有关。（    ） A．模数 B．齿数 C．齿面硬度 D．齿宽 15．下列哪种热处理方法能在保持一定韧性的同时显著提高齿轮材料的硬度？（    ） A．正火 B．退火 C．淬火+回火 D．时效处理 16．在软齿面齿轮传动设计中，一般使小齿轮齿面硬度 大齿轮齿面硬度。（    ） A．低于 B．等于 C．高于 D．不做要求 17．以下齿轮材料，属于铸铁类的是（    ） A．40Cr B．HT300 C．38CrMoAl D．65Mn 18．中碳钢经淬火和低温回火后，硬度一般会（    ） A．明显降低 B．稍有降低 C．显著提高 D．基本不变 19．下列四种材料中，适合制作工地里水泥搅拌机外圈齿轮的是（   ） A．45 B．40Cr C．铸铁 D．35SiMn 20．齿轮传动中，对于承受较大冲击载荷的齿轮，在选择材料时应优先考虑（    ） A．脆性材料 B．韧性较好的材料 C．硬度高的材料 D．耐磨性好的材料 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．优质碳素钢 45 钢经调质处理后，可用于制造中等载荷的齿轮。( ) 22．小齿轮和大齿轮的材料一定不能相同。( ) 23．所有的碳素钢都适合制造齿轮。( ) 24．开式高速齿轮可采用灰铸铁或球墨铸铁。  ( ) 25．低速重载场合的齿轮可选用齿面硬度高的材料，如20Cr经渗碳、淬火后低温回火。( ) 26．高速重载齿轮传动，降低润滑油黏度容易引发胶合。( ) 27．齿面胶合只发生在高速重载齿轮传动中。( ) 28．为防止点蚀，可以采用合适的材料及齿面硬度、减小表面粗糙度等方法。( ) 29．齿面磨损是闭式齿轮传动的主要失效形式。( ) 30．轮齿发生点蚀后，会造成不平稳，并产生噪音。( ) 试卷第2页，共3页 试卷第3页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：湖北省技能高考《机械基础》考点双析卷专辑，依据《湖北省普通高等学校招收中等职业学校毕业生技能高考机械类技能考试大纲》（2025年）编写，专为湖北省中等职业学校机械类技能高考量身打造。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，是高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第21、第22卷精准对标《湖北省普通高等学校招收中等职业学校毕业生技能高考机械类技能考试大纲》考纲，考试内容知识模块（二）常用机械传动： 1.识记内容:带传动工作原理、特点、类型及应用；普通 V 带传动主要参数、结构特点和选用原则；齿轮失效形式与常用材料，齿轮传动特点、分类及应用。 2.理解内容:带传动安装、维护和使用方法；标准直齿圆柱齿轮基本参数、主要几何尺寸计算公式；标准直齿圆柱齿轮传动的标准安装方法和正确啮合条件。 3.运用内容:带传动的平均传动比计算；标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸的计算；简单的定轴轮系（齿轮传动）传动比计算及转向判断。 4.综合运用内容:齿轮测量与修复计算。 湖北省机械类 《机械基础》第21卷 齿轮失效形式与常用材料 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题4分，共80分） 1．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 【详解】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。 2．轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的（   ） A．齿顶附近 B．齿根附近 C．节线上 D．节线靠近齿根处 【答案】D 【详解】此处接触应力最大且相对滑动速度低，润滑油膜不易形成，导致齿面金属疲劳剥落形成点蚀，影响齿轮传动平稳性和寿命。 3．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 【详解】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。 4．齿面胶合首先出现在齿轮的 部位（   ） A．接近齿顶 B．靠近节线的齿顶 C．接近齿根 D．靠近节线的齿根 【答案】B 5．开式齿轮传动的主要失效形式是（   ） A．齿面点蚀 B．齿面胶合 C．齿面磨损 D．齿面塑性变形 【答案】C 6．齿轮发生齿面胶合时，通常是在（    ）工作条件下。 A．低速重载 B．高速轻载 C．中速中载 D．任何速度和载荷 【答案】A 【详解】低速重载时，齿面间相对滑动速度慢，不易形成油膜，摩擦热大，容易造成齿面胶合；高速轻载油膜易形成，中速中载情况也相对缓和，所以选 A。 7．以下哪种齿轮失效形式主要是由于齿面间摩擦力过大造成的？（    ） A．齿面点蚀 B．齿面磨损 C．齿根折断 D．齿面胶合 【答案】B 【详解】齿面磨损是因为齿面间有相对滑动，摩擦力致使齿面材料逐渐损耗；齿面点蚀是接触疲劳引起，齿根折断多因弯曲应力，齿面胶合与高温高压下油膜破裂有关，所以选 B。 8．在齿轮传动中，齿轮的失效模式不包括（   ） A．齿面磨损 B．齿根断裂 C．齿轮点蚀 D．齿轮电蚀 【答案】D 【详解】齿轮传动中的常见失效模式包括齿面磨损、齿根断裂、齿轮点蚀。 9．在主动轮齿面上出现一个凹槽，从动轮齿面上出现一个凸棱，这种失效形式是（   ） A．齿面塑性变形 B．齿面磨损 C．齿面疲劳点蚀 D．轮齿折断 【答案】A 【详解】在主动轮齿面上出现一个凹槽，从动轮齿面上出现一个凸棱，这种失效形式是齿面塑性变形 10．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（   ） A．轮齿折断 B．齿面点蚀 C．齿面磨损 D．齿面胶合 【答案】B 【详解】软齿面闭式齿轮传动，在载荷多次重复作用下，齿面会产生疲劳点蚀。 11．以下哪种不是提高齿轮传动承载能力的方法（   ） A．选用高强度材料 B．增大模数 C．增加齿数 D．优化齿轮结构设计 【答案】C 【详解】选用高强度材料、增大模数和优化结构都能提高承载能力，而增加齿数主要影响传动比，对承载能力提升作用不明显，所以答案是C。 12．齿轮的齿面硬度大于 350HBS 时，一般属于 齿轮。（    ） A．软齿面 B．中齿面 C．硬齿面 D．超硬齿面 【答案】C 【解析】齿轮按齿面硬度分，齿面硬度小于等于 350HBS 为软齿面齿轮，大于 350HBS 为硬齿面齿轮，这种分类与齿轮的承载能力、制造工艺等相关，没有中齿面、超硬齿面这种常规分类，所以选 C。 13．齿轮材料的选择依据不包括（    ） A．齿轮的工作载荷 B．齿轮的转速 C．齿轮的颜色 D．齿轮的工作环境 【答案】C 【详解】工作载荷决定材料强度需求，转速关乎疲劳特性，工作环境影响材料耐蚀、耐磨等性能，而齿轮颜色与性能、使用无关，不是选择依据，所以选 C。 14．齿轮的接触疲劳强度主要与 有关。（    ） A．模数 B．齿数 C．齿面硬度 D．齿宽 【答案】C 【详解】齿面硬度直接影响接触疲劳强度，硬度越高，抵抗接触疲劳产生点蚀的能力越强，模数、齿数、齿宽对接触疲劳强度的影响不如齿面硬度直接，所以选 C。 15．下列哪种热处理方法能在保持一定韧性的同时显著提高齿轮材料的硬度？（    ） A．正火 B．退火 C．淬火+回火 D．时效处理 【答案】C 【详解】淬火能大幅提高硬度，回火调整韧性，二者配合能达到既保持韧性又有高硬度的效果；正火、退火主要是调整组织，降低硬度等，时效处理用于消除内应力，所以选 C。 16．在软齿面齿轮传动设计中，一般使小齿轮齿面硬度 大齿轮齿面硬度。（    ） A．低于 B．等于 C．高于 D．不做要求 【答案】C 【详解】在软齿面齿轮传动中，让小齿轮硬度高些，因为小齿轮转动次数多，受力频率高，更易磨损，提高硬度能增加耐磨性与抗疲劳能力，所以选 C。 17．以下齿轮材料，属于铸铁类的是（    ） A．40Cr B．HT300 C．38CrMoAl D．65Mn 【答案】B 【详解】HT300 是灰铸铁，常用于制造对精度要求不高、载荷平稳的齿轮；40Cr、38CrMoAl 是合金钢，65Mn 是弹簧钢，所以选 B。 18．中碳钢经淬火和低温回火后，硬度一般会（    ） A．明显降低 B．稍有降低 C．显著提高 D．基本不变 【答案】C 【详解】淬火能大幅提高硬度，低温回火虽然会稍微降低淬火后的高硬度，但总体相比淬火前硬度还是显著提高的，所以选 C。 19．下列四种材料中，适合制作工地里水泥搅拌机外圈齿轮的是（   ） A．45 B．40Cr C．铸铁 D．35SiMn 【答案】B 【详解】45钢： 属于中碳钢，具有较高的强度和硬度，但韧性相对较低。 适用于中等负载和速度的齿轮，但在高负载和冲击条件下可能表现不足。 需要经过热处理（如调质处理）以提高性能。 40Cr： 属于合金钢，含有铬元素，具有较高的强度、韧性和耐磨性。 经过调质处理后，综合机械性能优异，适合高负载和冲击条件下的齿轮。 是制作水泥搅拌机外圈齿轮的较好选择。 铸铁： 强度和韧性较低，耐磨性一般。 适用于低速、轻载齿轮，不适合高负载和冲击条件。 在水泥搅拌机这种重载环境下容易损坏。 35SiMn： 属于合金钢，含有硅和锰元素，具有较高的强度、韧性和耐磨性。 适合高负载和冲击条件下的齿轮，性能与40Cr相当。 也是制作水泥搅拌机外圈齿轮的较好选择。 0Cr和35SiMn是最适合制作工地水泥搅拌机外圈齿轮的材料。它们具有较高的强度、韧性和耐磨性，能够满足高负载和冲击条件下的使用要求。如果需要在两者中选择一个，40Cr更为常见且性价比高，因此是更优的选择。 【点睛】 20．齿轮传动中，对于承受较大冲击载荷的齿轮，在选择材料时应优先考虑（    ） A．脆性材料 B．韧性较好的材料 C．硬度高的材料 D．耐磨性好的材料 【答案】B 【详解】承受较大冲击载荷时，材料需要有较好的韧性来吸收冲击能量，防止齿轮突然断裂，脆性材料在冲击下容易损坏，硬度高或耐磨性好不一定能应对冲击，所以选 B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．优质碳素钢 45 钢经调质处理后，可用于制造中等载荷的齿轮。( ) 【答案】正确 【详解】45 钢调质后有较好综合力学性能，能承受中等载荷，常用于这类齿轮制造。 22．小齿轮和大齿轮的材料一定不能相同。( ) 【答案】错误 【详解】在一些载荷较小、工况简单的情况下，小齿轮和大齿轮可以选用相同材料，只是硬度等处理有差异。 23．所有的碳素钢都适合制造齿轮。( ) 【答案】错误 【详解】普通碳素钢如 Q235 等，强度、韧性等力学性能不能满足齿轮受力要求，只有部分优质碳素钢才适用，所以说法错误。 24．开式高速齿轮可采用灰铸铁或球墨铸铁。  ( ) 【答案】错误 25．低速重载场合的齿轮可选用齿面硬度高的材料，如20Cr经渗碳、淬火后低温回火。( ) 【答案】正确 【详解】经过渗碳、淬火和低温回火处理后，20Cr钢齿轮的表面硬度可以达到58HRC至62HRC，心部则保持较高的韧性。这种处理工艺适用于制造在低速重载条件下工作的齿轮，如某些工业齿轮箱和大型机械的齿轮。 26．高速重载齿轮传动，降低润滑油黏度容易引发胶合。( ) 【答案】正确 【详解】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。 27．齿面胶合只发生在高速重载齿轮传动中。( ) 【答案】错误 【详解】虽然高速重载易出现胶合，但低速重载、润滑不良等情况下也可能发生齿面胶合。 28．为防止点蚀，可以采用合适的材料及齿面硬度、减小表面粗糙度等方法。( ) 【答案】正确 29．齿面磨损是闭式齿轮传动的主要失效形式。( ) 【答案】错误 30．轮齿发生点蚀后，会造成不平稳，并产生噪音。( ) 【答案】正确 试卷第2页，共3页 试卷第3页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$