第20卷 齿轮传动 山东省（春季高考）自动控制类专业《机械基础考点双析卷》

编写说明：山东省春季高考自动控制类《机械基础考点双析卷》，依据《山东省机电技术类专业知识考试标准》（2025年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”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，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第20卷精准对标《山东省自动控制类专业知识考试标准》： （一）掌握内容：齿轮传动 山东省自动控制类专业综合理论考试 《机械基础》 考点双析卷 第20卷 齿轮传动 学生卷 时间：60分钟 总分：100分 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（本大题共16小题，每小题2分，共32分） 1．标准安装时的中心距称为标准中心距a。关于中心距的描述不正确的是（   ） A．标准安装的一对啮合传动齿轮两轴线之间的最短距离，用“a” B．外啮合时：a = m (z1+z2 ) / 2 C．内啮合时：a = m (z1-z2 ) / 2 D．外啮合时：a = (da1+da2)/ 2 2．在渐开线标准齿轮中，影响齿厚大小的主要参数是（   ） A．模数 B．齿数 C．压力角 D．齿顶高系数 3．斜齿圆柱齿轮螺旋角（β）一般为（   ） A．8°～30° B．7°～20° C．20°～35° D．27°～45° 4．当 时，渐开线齿轮齿廓的形状都为渐开线（   ） A．db>d B．db>d C．d>db D．df>db 5．直齿圆锥齿轮小端模数 大端模数。（   ） A．大于 B．小于 C．等于 D．不确定 6．如图所示标准齿轮组成的齿轮系中，轮3为内齿轮，轮1转向如图所示。已知z1和z3， 问轮2齿数z2及轮3转向（   ） A．z2=z3-z1，轮3顺时针方向转 B．z2=(z3-z1)/2，轮3逆时针方向转 C．z2=z3-z1/2，轮3顺时针方向转 D．z2=z3-z1/2，轮3逆时针方向转 7．直齿圆锥齿轮的标准模数是指（   ） A．大端模数 B．小端模数 C．中间截面模数 D．平均模数 8．斜齿圆柱齿轮按螺旋线方向可分为（   ） A．左旋和右旋 B．上旋和下旋 C．内旋和外旋 D．顺时针旋和逆时针旋 9．锥齿轮传动用于传递两 轴之间的运动和动力。（    ） A．平行 B．相交 C．交错 D．垂直交错 10．如图所示齿轮的失效形式有为（   ） A．齿面点蚀 B．齿面磨损 C．齿面胶合 D．轮齿折断 11．以下关于齿轮用途的说法，错误的是（    ） A．用于汽车变速器实现变速 B．用于机床主轴传动系统 C．不能用于精密仪器传动 D．在起重机提升机构中有应用 12．根据齿轮传动示意图所示，与两齿轮标准中心距为60mm，齿轮3一般采用的齿轮结构为（   ） A．实体式结构 B．腹板式结构 C．轮辐式结构 D．轮缘式结构 13．人字齿轮传动相当于 组合而成。（    ） A．两个直齿圆柱齿轮 B．两个斜齿圆柱齿轮 C．一个直齿圆柱齿轮和一个斜齿圆柱齿轮 D．一个圆锥齿轮和一个圆柱齿轮 14．如图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图，图中“a”表示 A．齿宽 B．齿厚 C．齿距 D．齿槽宽 15．齿轮传动与带传动相比，一般情况下（    ） A．齿轮传动能传递更大功率 B．带传动能适应更高转速 C．齿轮传动的噪声更小 D．带传动的维护成本更低 16．渐开线标准齿轮的模数（    ） A．没有单位 B．单位是毫米 C．单位是厘米 D．单位是米 二、简答题（本大题共6小题，每小题6分，共36分） 17．请简述齿轮传动的优点和缺点。 18．解释不完全齿轮机构。 19．有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知z1=19，z2=81，模数m=5mm。现测得两轮安装中心距a为250mm，判断这对齿轮能否实现无侧隙啮合。 20．相啮合的一对渐开线标准直齿圆桂齿轮，两轮转向相同。已知小齿轮转速n1=1440r/min，小齿轮齿数z1=40，大齿轮的转速n2=480r/min，两齿轮模数为2.5mm，需配制一大齿轮，试通过计算确定大齿轮的齿数z2和两轮中心距a。 21．一标准直齿圆柱齿轮传动，已知主动轮齿数为 z1 = 25，模数 m = 4 mm，传动比为 i = 3，齿轮的啮合角为 α = 20°，试求从动轮的齿数 z2 和分度圆直径 d2。 22．描述斜齿圆柱齿轮传动中齿面胶合的原因及后果。 三、分析计算题（本大题共4小题，每小题8分，共32分） 23．已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，其传动比i12=4，主动齿轮转速n1=800 r/min,中心距a=150 mm，模数m=3 mm，试求: (1)从动齿轮转速n2， (2)齿数z1和z2， (3)小齿轮分度圆直径d1、齿距p和全齿高h。 24．有一对标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i=4，主动齿轮的转速n1=400r/min，模数m=4mm，中心距a=200，求： (1)从动轮转速n2。 (2)z1、z2。 (3)齿距p。 25．已知Z1=24，Z2=28，Z3=20，Z4=60，Z5=20，Z6=20，Z7=28，齿轮1为主动件。n1=1200r/min。 (1)分析该轮系的传动路线。 (2)计算传动比i17。 (3)用箭头法标注各轮转向。 (4)计算轴V的转速n7。 (5)齿轮Z6的作用。 (6)若m3=4㎜，试求轴Ⅱ轴Ⅲ的距离。 26．在下图所示的轮系结构中，已知各轮齿数分别为:Z1=30，Z2=20，Z3=30，Z4=90，Z5=40，Z6=20，m4=3mm。试求 (1)标准直齿圆柱齿轮3的分度圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径。 (2)轮系传动比i16。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：山东省春季高考自动控制类《机械基础考点双析卷》，依据《山东省机电技术类专业知识考试标准》（2025年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”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，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第20卷精准对标《山东省自动控制类专业知识考试标准》： （一）掌握内容：齿轮传动 山东省自动控制类专业综合理论考试 《机械基础》 考点双析卷 第20卷 齿轮传动 学生卷 时间：60分钟 总分：100分 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（本大题共16小题，每小题2分，共32分） 1．标准安装时的中心距称为标准中心距a。关于中心距的描述不正确的是（   ） A．标准安装的一对啮合传动齿轮两轴线之间的最短距离，用“a” B．外啮合时：a = m (z1+z2 ) / 2 C．内啮合时：a = m (z1-z2 ) / 2 D．外啮合时：a = (da1+da2)/ 2 【答案】D 【详解】外啮合时：a = (d1+d2)/ 2 2．在渐开线标准齿轮中，影响齿厚大小的主要参数是（   ） A．模数 B．齿数 C．压力角 D．齿顶高系数 【答案】A 【详解】模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数，模数越大，齿厚、齿高以及分度圆等尺寸都会相应增大，它直接体现了轮齿的大小，所以对齿厚大小影响显著，而齿数等参数主要影响其他方面的齿轮特性。 3．斜齿圆柱齿轮螺旋角（β）一般为（   ） A．8°～30° B．7°～20° C．20°～35° D．27°～45° 【答案】A 【详解】该角度范围能使斜齿圆柱齿轮性能较好，兼顾传动平稳性和轴向力大小。 4．当 时，渐开线齿轮齿廓的形状都为渐开线（   ） A．db>d B．db>d C．d>db D．df>db 【答案】C 【详解】基圆以内无渐开线，当d>db时，齿廓形状才为渐开线。 5．直齿圆锥齿轮小端模数 大端模数。（   ） A．大于 B．小于 C．等于 D．不确定 【答案】B 【详解】直齿圆锥齿轮从大端到小端模数逐渐减小，所以小端模数小于大端模数，选 B。 6．如图所示标准齿轮组成的齿轮系中，轮3为内齿轮，轮1转向如图所示。已知z1和z3， 问轮2齿数z2及轮3转向（   ） A．z2=z3-z1，轮3顺时针方向转 B．z2=(z3-z1)/2，轮3逆时针方向转 C．z2=z3-z1/2，轮3顺时针方向转 D．z2=z3-z1/2，轮3逆时针方向转 【答案】B 【详解】a12=a23，模数相等。故得z2=(z3-z1)/2；转向的判断：Z1与Z2外啮合转向相反，故Z2逆时针；Z3与Z2内啮合，转向相同，故Z3逆时针。 7．直齿圆锥齿轮的标准模数是指（   ） A．大端模数 B．小端模数 C．中间截面模数 D．平均模数 【答案】A 【详解】在直齿圆锥齿轮中，规定大端模数为标准模数，其余部位模数会因锥度有变化，所以选 A。 8．斜齿圆柱齿轮按螺旋线方向可分为（   ） A．左旋和右旋 B．上旋和下旋 C．内旋和外旋 D．顺时针旋和逆时针旋 【答案】A 【详解】斜齿圆柱齿轮依据螺旋线方向，分为左旋和右旋这两种类型，其他分类说法不存在，所以选 A。 9．锥齿轮传动用于传递两 轴之间的运动和动力。（    ） A．平行 B．相交 C．交错 D．垂直交错 【答案】B 【解析】锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，主要用于相交轴之间的传动，常见的如两轴夹角 90 度，是机械传动中实现相交轴传动的重要形式，所以选 B。 10．如图所示齿轮的失效形式有为（   ） A．齿面点蚀 B．齿面磨损 C．齿面胶合 D．轮齿折断 【答案】D 【详解】齿根折断 ：轮齿象一个悬臂梁，受载后齿根部 产生的弯曲应力最大。当该应力值超过材料的弯曲疲劳极限时，齿根处产生疲劳裂纹，并不断扩展使轮齿断裂。此外，突然过载、严重磨损及安装制造误差等也会造成轮齿折断。 11．以下关于齿轮用途的说法，错误的是（    ） A．用于汽车变速器实现变速 B．用于机床主轴传动系统 C．不能用于精密仪器传动 D．在起重机提升机构中有应用 【答案】C 【解析】齿轮传动广泛应用于各种机械领域，汽车变速器利用不同齿轮组合实现变速；机床主轴传动靠齿轮保证精度、传递动力；精密仪器在一些对精度、传动比要求高的部位也会用高精度齿轮；起重机提升机构为实现可靠、稳定的动力传递用齿轮，所以 C 选项错误。 12．根据齿轮传动示意图所示，与两齿轮标准中心距为60mm，齿轮3一般采用的齿轮结构为（   ） A．实体式结构 B．腹板式结构 C．轮辐式结构 D．轮缘式结构 【答案】A 【详解】外啮合时：a = m (z1+z2 ) / 2= m (20+20 ) / 2=60 求得m=3；da3=m(z3+2)=156；当da<200采用实体式结构 13．人字齿轮传动相当于 组合而成。（    ） A．两个直齿圆柱齿轮 B．两个斜齿圆柱齿轮 C．一个直齿圆柱齿轮和一个斜齿圆柱齿轮 D．一个圆锥齿轮和一个圆柱齿轮 【答案】B 【解析】人字齿轮左右两部分齿向相反，从原理上相当于两个斜齿圆柱齿轮对称组合，这样既保留斜齿圆柱齿轮传动平稳、承载能力强的优点，又能克服轴向力问题，所以选 B。 14．如图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图，图中“a”表示 A．齿宽 B．齿厚 C．齿距 D．齿槽宽 【答案】B 【详解】b:齿槽宽;c:齿根圆；d:齿厚 15．齿轮传动与带传动相比，一般情况下（    ） A．齿轮传动能传递更大功率 B．带传动能适应更高转速 C．齿轮传动的噪声更小 D．带传动的维护成本更低 【答案】A 【解析】齿轮传动由于其啮合传动、结构紧凑等特点，能传递较大功率，常用于大功率传动系统；带传动高速时易打滑、丢转，一般转速受限；齿轮传动啮合冲击等会有较大噪声；带传动需定期检查更换带、调整张紧力等，维护成本并不低，所以选 A。 16．渐开线标准齿轮的模数（    ） A．没有单位 B．单位是毫米 C．单位是厘米 D．单位是米 【答案】B 【解析】模数是齿轮的一个重要参数，它反映了齿轮轮齿的大小，单位是毫米，模数越大，齿厚、齿高越大，承载能力越强，所以选 B。 二、简答题（本大题共6小题，每小题6分，共36分） 17．请简述齿轮传动的优点和缺点。 【答案】齿轮传动的优点包括传动比准确、传动效率高、结构紧凑、工作可靠且寿命长、可传递较大的功率和转速范围较大等。然而，齿轮传动也有一些缺点，比如制造和安装精度要求较高，成本较高，不适用于两轴中心距过大的传动，以及在高速重载时会产生较大的噪声和振动。 18．解释不完全齿轮机构。 【答案】主动齿轮做连续转动，从动齿轮做间歇运动的齿轮传动机构称为不完全齿轮机构。 19．有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知z1=19，z2=81，模数m=5mm。现测得两轮安装中心距a为250mm，判断这对齿轮能否实现无侧隙啮合。 【答案】250 mm 测得的两轮的实际安装中心距等于标准中心 距，为正确安装，这对齿轮可以实现无侧隙啮合。 20．相啮合的一对渐开线标准直齿圆桂齿轮，两轮转向相同。已知小齿轮转速n1=1440r/min，小齿轮齿数z1=40，大齿轮的转速n2=480r/min，两齿轮模数为2.5mm，需配制一大齿轮，试通过计算确定大齿轮的齿数z2和两轮中心距a。 【答案】由于两轮转向相同 则 100 mm 21．一标准直齿圆柱齿轮传动，已知主动轮齿数为 z1 = 25，模数 m = 4 mm，传动比为 i = 3，齿轮的啮合角为 α = 20°，试求从动轮的齿数 z2 和分度圆直径 d2。 【答案】i= d2=mmm 22．描述斜齿圆柱齿轮传动中齿面胶合的原因及后果。 【答案】齿面胶合是斜齿圆柱齿轮传动中常见的一种失效形式，其原因主要是重载和高速传动中齿面间的摩擦热导致温度升高，同时如果润滑不良，两齿面金属会直接接触并相互粘接。齿面胶合会导致传动过程中产生噪音和振动，同时降低齿轮传动的效率和使用寿命。在严重情况下，甚至会导致齿轮失效。 三、分析计算题（本大题共4小题，每小题8分，共32分） 23．已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，其传动比i12=4，主动齿轮转速n1=800 r/min,中心距a=150 mm，模数m=3 mm，试求: (1)从动齿轮转速n2， (2)齿数z1和z2， (3)小齿轮分度圆直径d1、齿距p和全齿高h。 【答案】(1)， (2)，   解得z1=20,z2=80 (3)d1=MZ1=3×20mm=60m       P=Mπ=3×3.14mm=9.42mmm     h=2.25m=2.25×3mm=6.75mm 24．有一对标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i=4，主动齿轮的转速n1=400r/min，模数m=4mm，中心距a=200，求： (1)从动轮转速n2。 (2)z1、z2。 (3)齿距p。 【答案】(1) (2)， ， (3) 25．已知Z1=24，Z2=28，Z3=20，Z4=60，Z5=20，Z6=20，Z7=28，齿轮1为主动件。n1=1200r/min。 (1)分析该轮系的传动路线。 (2)计算传动比i17。 (3)用箭头法标注各轮转向。 (4)计算轴V的转速n7。 (5)齿轮Z6的作用。 (6)若m3=4㎜，试求轴Ⅱ轴Ⅲ的距离。 【答案】(1) (2)解： 根据公式可得 结果为负值，说明从动轮7与主动轮1转向相反。 (3)各轮转向如图中箭头所示。 (4)n7==1200/4.9≈240r/min (5)Z6是惰轮，不改变传动比，只改变从动轮的转向。 (6)=m3(Z4-Z3)/2=4*(60-20）/2=80㎜ 【详解】Z6既是前对齿轮(z5、z6)的从动轮，又是后对齿轮(z6、z7)的主动轮。对传动比没贡献。 26．在下图所示的轮系结构中，已知各轮齿数分别为:Z1=30，Z2=20，Z3=30，Z4=90，Z5=40，Z6=20，m4=3mm。试求 (1)标准直齿圆柱齿轮3的分度圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径。 (2)轮系传动比i16。 【答案】(1)∵齿轮3与齿轮4啮合 ∴m3=m4=3mm ∴d3=m3Z3=3×30=90mm df3=m3(Z3-2.5)=3×(30-2.5)=82.5mm da3=m3(Z3+2)=3×(30+2)=96mm (2)i16= 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $