第31练 轮系-江苏省机电类专业综合《机械基础考点同步练》

江苏省 机电类专业综合编写说明：《机械基础考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《机械基础》 第31练 轮系 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 2.3.5 轮系 2.3.5.1了解轮系的特点、分类及应用。 2.3.5.2 掌握由齿轮传动、蜗杆传动、带(链)传动、螺旋传动等常用传动组成的定轴轮系传动链分析、传动比计算、任意从动轮转速、移动距离计算和转向判断。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将 对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 定轴轮系中，所有齿轮的几何轴线位置都是固定的。 ( ) 【答案】A 【答案】定轴轮系的定义即为各轮轴线相对于机架位置固定。 2. 轮系可以实现变速，但不能实现变向。 ( ) 【答案】B 【解析】轮系可以通过惰轮、差动轮系等结构同时实现变速和变向。 3. 在包含空间齿轮（如锥齿轮、蜗轮蜗杆）的定轴轮系中，只能用画箭头的方法判断最终从动轮的转向。( ) 【答案】A 【解析】空间齿轮轴线不平行，不能直接用正负号判断转向，需用画箭头法逐级判定。 4. 平行轴定轴轮系的传动比计算公式中，(-1)^m 是用来判断首末两轮转向关系的。( ) 【答案】A 【解析】m为外啮合次数，(-1)^m确定平行轴轮系传动比的正负号，即转向关系。 5. 蜗杆传动的传动比计算，也等于从动轮齿数除以主动轮齿数。( ) 【答案】B 【解析】蜗杆传动中，传动比 i = 蜗轮齿数 z2 / 蜗杆头数 z1。 6. 惰轮（过桥齿轮）既能改变传动比的大小，也能改变输出的转向。( ) 【答案】B 【解析】惰轮不改变传动比大小，只改变从动轮的转向（增加一次外啮合，改变方向）。 7. 轮系末端是螺旋传动时，计算执行件（如螺母）的移动距离，需要用到末端丝杆的导程。( ) 【答案】A 【解析】移动距离 L = 输入轴转数 × (各级传动比) × 丝杆导程。 8. 带传动和链传动在多级传动中，其传动比计算也遵循“所有主动轮齿数乘积除以所有从动轮齿数乘积”的规则。( ) 【答案】B 【解析】该乘积公式仅适用于齿轮传动。带/链传动比 i = 主动轮转速/从动轮转速 = 从动轮直径/主动轮直径（近似）。 9. 周转轮系中，至少有一个齿轮的几何轴线是绕位置固定的轴线转动的。( ) 【答案】A 【解析】这是周转轮系（行星轮系）的核心特征，行星轮轴线作圆周运动。 10. 计算定轴轮系的总传动比时，只需考虑首轮和末轮，与中间齿轮无关。( ) 【答案】B 【解析】总传动比大小等于所有从动轮齿数乘积除以所有主动轮齿数乘积，中间轮影响乘积值。 二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 下列哪项不是轮系的应用特点？( ) A. 获得大的传动比 B. 实现较远距离的传动 C. 实现运动的合成与分解 D. 传动效率总是高于单级传动 【答案】D 【解析】轮系传动链长，效率是各级传动的乘积，总效率通常低于单级传动。 2. 汽车变速箱主要应用了哪类轮系来实现不同档位的变速？( ) A. 定轴轮系 B. 行星轮系 C. 差动轮系 D. 复合轮系 【答案】A 【解析】手动变速箱通过滑动齿轮改变啮合关系，属于定轴轮系变速。 3. （假设为平行轴齿轮系），若齿轮1主动，齿轮4输出，其中齿轮3为惰轮，则传动比 i14 的符号（正负）表示什么？( ) A. 齿轮1和齿轮4的转速大小关系 B. 齿轮1和齿轮4的转向关系 C. 轮系的传动效率 D. 轮系的功率大小 【答案】B 【解析】对于平行轴轮系，传动比的正负号表示首末两轮的转向相同（正）或相反（负）。 4. 在由圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆传动组成的定轴轮系中，计算总传动比的大小时，应采用哪个公式？( ) A. i = (-1)^m × (所有从动轮齿数积/所有主动轮齿数积) B. i = 所有主动轮齿数积 / 所有从动轮齿数积 C. i = 所有从动轮齿数积 / 所有主动轮齿数积 D. i = 末轮转速 / 首轮转速 【答案】C 【解析】传动比大小计算通用公式为：i(大小) = 所有从动轮齿（或直径）的乘积 / 所有主动轮齿（或直径）的乘积。转向需单独用箭头法判断。 5. 某设备传动链末端为单头蜗杆带动蜗轮，蜗轮齿数为40。若输入轴转速为1440 r/min，则蜗轮轴的转速为（ ）r/min？( ) A. 36 B. 1440 C. 57600 D. 57.6 【答案】A 【解析】蜗杆传动比 i = z2/z1 = 40/1 = 40。蜗轮转速 n2 = n1 / i = 1440 / 40 = 36 r/min。 6. 轮系末端是螺旋传动，已知输入轴每转1转，末端的丝杆（单线）转0.1转，丝杆导程为5mm，则输入轴转10转时，螺母移动距离是多少mm？( ) A. 50 B. 5 C. 0.5 D. 10 【答案】B 【解析】移动距离 L = 输入轴转数 (10) × 传动链至丝杆的速比 (0.1) × 导程 (5) = 10 × 0.1 × 5 = 5 mm。 7. 判断锥齿轮啮合时主、从动轮转向关系，最合适的方法是什么？( ) A. 左右手螺旋定则 B. 计算传动比正负 C. 在啮合点画速度方向箭头 D. 根据齿数多少判断 【答案】C 【解析】锥齿轮轴线相交，转向关系在啮合点处相反或相背，用画箭头法最直观准确。 8. 在轮系中，既能改变运动方向，又能改变速度大小的齿轮是什么？( ) A. 主动轮 B. 从动轮 C. 惰轮 D. 行星轮 【答案】A 【解析】通常主动轮是动力输入，决定了运动传递的起点和方向。惰轮只改变方向不改变大小。 9. 带传动中，若主动轮直径D1=100mm，转速n1=1450r/min，从动轮直径D2=200mm，则从动轮转速n2约为多少r/min？( ) A. 725 B. 2900 C. 1450 D. 1900 【答案】A 【解析】带传动比 i ≈ D1/D2 = 100/200 = 0.5。n2 = n1 × i = 1450 × 0.5 = 725 r/min。（近似计算，忽略滑动） 10. 下列机构中，理论上可以实现自锁的是什么？( ) A. 齿轮传动 B. 同步带传动 C. 蜗杆传动（小导程角） D. 链传动 【答案】C 【解析】当蜗杆导程角小于当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性，只能由蜗杆带动蜗轮，反之则不能。 11. 机床挂轮机构通常采用什么来实现不同加工参数的需求？( ) A. 行星轮系 B. 差动轮系 C. 可更换的定轴轮系 D. 谐波齿轮 【答案】C 【解析】机床挂轮箱通过更换几个特定齿数的配对齿轮（定轴轮系）来调整进给量或螺纹导程。 12. 计算一个包含齿轮、带、链传动的复合定轴轮系的总传动比，应该如何？( ) A. 分段计算各部分的传动比，然后相乘 B. 只计算齿轮部分的传动比 C. 取其中最大的传动比 D. 取其中最小的传动比 【答案】A 【解析】复合传动链的总传动比等于各级传动比的连乘积，即 i总 = i1 × i2 × i3 × …。 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 轮系分为两大类：所有齿轮轴线都固定的__________轮系，和至少有一个齿轮轴线绕另一固定轴线转动的__________轮系。 【答案】定轴；周转 【解析】考查轮系的基本分类定义。 2. 在平行轴定轴轮系中，外啮合圆柱齿轮两轮转向__________，内啮合时两轮转向__________。 【答案】相反；相同 【解析】平行轴齿轮转向关系的基本规律。 3. 蜗杆的头数z1相当于齿轮的__________，其头数越少，则传动比越__________，效率越__________，越容易自锁。 【答案】齿数；大；低 【解析】蜗杆头数影响传动性能的主要规律。 4. 螺旋传动中，螺母的移动速度v（mm/min）等于螺杆的转速n（r/min）乘以螺杆的__________。 【答案】导程（Ph） 【解析】基本公式：v = n × Ph。 5. 惰轮在轮系中，从齿数上看，它既是前一级的__________轮，又是后一级的__________轮。 【答案】左右手 【解析】惰轮在传动链中的角色是承上启下。 6. 在轮系末端连接螺旋传动的机构中，若已知输入轴转速n入，总传动比i总，丝杆导程Ph，则螺母移动距离S的计算公式为S = __________。 【答案】n入 × (1/i总) × Ph × t 【解析】考查复合传动链末端执行件位移的计算逻辑。 7. 判断空间齿轮（如锥齿轮、蜗轮蜗杆）的转向，必须采用__________法。 【答案】画箭头 【解析】空间齿轮轴线不平行，转向关系不能用正负号概括。 8. 定轴轮系中，若首轮转向已知，要快速判断末轮转向，对于所有轴线都平行的轮系，可以用__________法则。 【答案】 (-1)^m（或“正负号”） 【解析】m为外啮合次数，奇数次则末轮与首轮转向相反，偶数次则相同。 9. 汽车后桥差速器应用的是__________轮系，它可以将发动机传来的运动进行__________，使左右两轮在转弯时能以不同转速转动。 【答案】差动（或周转轮系中的差动轮系）；分解 【解析】考查周转轮系中差动轮系的典型应用。 10. 在由带传动和齿轮传动组成的多级传动中，通常将带传动布置在高速级，主要是利用其__________的优点，以减少振动和冲击。 【答案】缓冲吸振/传动平稳 【解析】考查传动布局原则。带传动平稳、能缓冲，适合高速级。 11. 若某齿轮轴既在自转，其轴线又在绕另一中心轴线公转，则该齿轮称为__________。 【答案】行星轮 【解析】周转轮系的核心部件定义。 12. 计算轮系中任意从动轮K的转速nK，公式为nK = __________。（用首轮转速n1和传动比表示） 【答案】n1 / i1K （或 n1 × (1/i1K)） 【解析】基本转速计算公式。i1K为从首轮到第K轮的传动比。 13. 钟表机构中，为了指示时、分、秒，需要利用轮系获得很大的__________传动比。 【答案】减速 【解析】考查轮系获得大传动比的应用实例。 14. 在滚齿机等机床中，为了使刀具与工件的运动保持确定的相对关系，必须使用轮系来保证严格的__________。 【答案】传动比/运动关系 【解析】考查轮系保证精确运动关系的应用。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述轮系的主要应用特点（至少列举四点）。 【答案】 轮系的应用特点十分广泛，主要包括：第一，可以获得很大的传动比。仅用一对齿轮受结构限制，而采用多级轮系可以用紧凑的结构实现数百甚至上千的传动比。第二，可以实现较远距离的传动。当两轴中心距较大时，用一对齿轮会导致尺寸过大，采用轮系以多个小齿轮衔接则更为合理。第三，可以实现变速和变向运动。通过滑移齿轮、离合器等机构，在不改变主动轴转向和转速的情况下，使从动轴获得多种转速或改变转向。第四，可以实现运动的合成与分解。这是差动轮系的独有功能，广泛应用于汽车差速器、机床计算机构等。第五，可以实现分路传动。由一个主动轴带动多个从动轴同时工作，如发动机驱动多个附件。 2. (共6分)计算定轴轮系传动比时，如何确定平行轴轮系与空间轴轮系在“转向判断”方法上的区别。 【答案】 对于所有齿轮轴线均相互平行的定轴轮系（全部由圆柱齿轮组成），其首末两轮的转向关系可以用传动比的正负号来直接判断。公式中的(-1)^m（m为外啮合次数）决定了正负，正号表示同向，负号表示反向。而对于包含锥齿轮、蜗杆传动等空间齿轮的轮系，由于各轮轴线不平行，转向关系不能用简单的正负号概括。此时，计算传动比只取绝对值大小。转向判断必须采用“画箭头法”，即从已知转向的主动轮开始，沿着啮合点依次画出每个齿轮的速度方向箭头，直至最终确定从动轮的转向。这是两者最核心的区别。 3. (共6分)请阐述在由“电动机→带传动→齿轮减速箱→螺旋传动”组成的机床进给系统中，分析执行件（工作台）移动速度的基本步骤。 【答案】 分析此类复合传动链执行件速度的基本步骤如下：首先，明确整个传动链的路径和各级传动的类型。其次，**分段计算传动比**：计算带传动的传动比i带（从动带轮直径/主动带轮直径），再计算齿轮减速箱的总传动比i齿（所有从动轮齿数积/所有主动轮齿数积）。总传动比i总 = i带 × i齿。接着，**计算末端丝杆的转速**：若电机转速为n电，则丝杆转速n丝 = n电 / i总。最后，**计算工作台移动速度**：根据螺旋传动公式，移动速度v = n丝 × Ph（Ph为丝杆导程）。若需求移动距离，则再乘以时间t。关键在于理清传动顺序，逐级计算传动比并相乘得到总传动比。 4. (共6分)为什么说惰轮在轮系中“不改变传动比的大小，只改变从动轮的转向”？请结合传动比公式和转向关系说明。 【答案】 从传动比大小公式 i = 所有从动轮齿数的乘积 / 所有主动轮齿数的乘积 来看，惰轮在传动链中既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮。它的齿数会同时出现在公式的分子和分母中，因此必然被约去，对传动比大小的计算结果没有影响。例如，齿轮1（z1）驱动惰轮2（z2），惰轮2驱动齿轮3（z3），则 i13 = (z2×z3) / (z1×z2) = z3/z1，z2被约掉。但从转向关系看，每增加一对外啮合就改变一次方向。惰轮的加入，在平行轴轮系中相当于增加了一次（或奇数次）外啮合，从而使起始轮与最终从动轮的转向关系发生反转。在空间轮系中，它同样通过改变啮合箭头的指向来影响最终输出转向。因此，惰轮的核心作用是改变转向布局。 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省 机电类专业综合编写说明：《机械基础考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《机械基础》 第31练 轮系 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 2.3.5 轮系 2.3.5.1了解轮系的特点、分类及应用。 2.3.5.2 掌握由齿轮传动、蜗杆传动、带(链)传动、螺旋传动等常用传动组成的定轴轮系传动链分析、传动比计算、任意从动轮转速、移动距离计算和转向判断。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将 对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 定轴轮系中，所有齿轮的几何轴线位置都是固定的。 ( ) 2. 轮系可以实现变速，但不能实现变向。 ( ) 3. 在包含空间齿轮（如锥齿轮、蜗轮蜗杆）的定轴轮系中，只能用画箭头的方法判断最终从动轮的转向。( ) 4. 平行轴定轴轮系的传动比计算公式中，(-1)^m 是用来判断首末两轮转向关系的。( ) 5. 蜗杆传动的传动比计算，也等于从动轮齿数除以主动轮齿数。( ) 6. 惰轮（过桥齿轮）既能改变传动比的大小，也能改变输出的转向。( ) 7. 轮系末端是螺旋传动时，计算执行件（如螺母）的移动距离，需要用到末端丝杆的导程。( ) 8. 带传动和链传动在多级传动中，其传动比计算也遵循“所有主动轮齿数乘积除以所有从动轮齿数乘积”的规则。( ) 9. 周转轮系中，至少有一个齿轮的几何轴线是绕位置固定的轴线转动的。( ) 10. 计算定轴轮系的总传动比时，只需考虑首轮和末轮，与中间齿轮无关。( ) 二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 下列哪项不是轮系的应用特点？( ) A. 获得大的传动比 B. 实现较远距离的传动 C. 实现运动的合成与分解 D. 传动效率总是高于单级传动 2. 汽车变速箱主要应用了哪类轮系来实现不同档位的变速？( ) A. 定轴轮系 B. 行星轮系 C. 差动轮系 D. 复合轮系 3. （假设为平行轴齿轮系），若齿轮1主动，齿轮4输出，其中齿轮3为惰轮，则传动比 i14 的符号（正负）表示什么？( ) A. 齿轮1和齿轮4的转速大小关系 B. 齿轮1和齿轮4的转向关系 C. 轮系的传动效率 D. 轮系的功率大小 4. 在由圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆传动组成的定轴轮系中，计算总传动比的大小时，应采用哪个公式？( ) A. i = (-1)^m × (所有从动轮齿数积/所有主动轮齿数积) B. i = 所有主动轮齿数积 / 所有从动轮齿数积 C. i = 所有从动轮齿数积 / 所有主动轮齿数积 D. i = 末轮转速 / 首轮转速 5. 某设备传动链末端为单头蜗杆带动蜗轮，蜗轮齿数为40。若输入轴转速为1440 r/min，则蜗轮轴的转速为（ ）r/min？( ) A. 36 B. 1440 C. 57600 D. 57.6 6. 轮系末端是螺旋传动，已知输入轴每转1转，末端的丝杆（单线）转0.1转，丝杆导程为5mm，则输入轴转10转时，螺母移动距离是多少mm？( ) A. 50 B. 5 C. 0.5 D. 10 7. 判断锥齿轮啮合时主、从动轮转向关系，最合适的方法是什么？( ) A. 左右手螺旋定则 B. 计算传动比正负 C. 在啮合点画速度方向箭头 D. 根据齿数多少判断 8. 在轮系中，既能改变运动方向，又能改变速度大小的齿轮是什么？( ) A. 主动轮 B. 从动轮 C. 惰轮 D. 行星轮 9. 带传动中，若主动轮直径D1=100mm，转速n1=1450r/min，从动轮直径D2=200mm，则从动轮转速n2约为多少r/min？( ) A. 725 B. 2900 C. 1450 D. 1900 10. 下列机构中，理论上可以实现自锁的是什么？( ) A. 齿轮传动 B. 同步带传动 C. 蜗杆传动（小导程角） D. 链传动 11. 机床挂轮机构通常采用什么来实现不同加工参数的需求？( ) A. 行星轮系 B. 差动轮系 C. 可更换的定轴轮系 D. 谐波齿轮 12. 计算一个包含齿轮、带、链传动的复合定轴轮系的总传动比，应该如何？( ) A. 分段计算各部分的传动比，然后相乘 B. 只计算齿轮部分的传动比 C. 取其中最大的传动比 D. 取其中最小的传动比 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 轮系分为两大类：所有齿轮轴线都固定的__________轮系，和至少有一个齿轮轴线绕另一固定轴线转动的__________轮系。 2. 在平行轴定轴轮系中，外啮合圆柱齿轮两轮转向__________，内啮合时两轮转向__________。 3. 蜗杆的头数z1相当于齿轮的__________，其头数越少，则传动比越__________，效率越__________，越容易自锁。 4. 螺旋传动中，螺母的移动速度v（mm/min）等于螺杆的转速n（r/min）乘以螺杆的__________。 5. 惰轮在轮系中，从齿数上看，它既是前一级的__________轮，又是后一级的__________轮。 6. 在轮系末端连接螺旋传动的机构中，若已知输入轴转速n入，总传动比i总，丝杆导程Ph，则螺母移动距离S的计算公式为S = __________。 7. 判断空间齿轮（如锥齿轮、蜗轮蜗杆）的转向，必须采用__________法。 8. 定轴轮系中，若首轮转向已知，要快速判断末轮转向，对于所有轴线都平行的轮系，可以用__________法则。 9. 汽车后桥差速器应用的是__________轮系，它可以将发动机传来的运动进行__________，使左右两轮在转弯时能以不同转速转动。 10. 在由带传动和齿轮传动组成的多级传动中，通常将带传动布置在高速级，主要是利用其__________的优点，以减少振动和冲击。 11. 若某齿轮轴既在自转，其轴线又在绕另一中心轴线公转，则该齿轮称为__________。 12. 计算轮系中任意从动轮K的转速nK，公式为nK = __________。（用首轮转速n1和传动比表示） 13. 钟表机构中，为了指示时、分、秒，需要利用轮系获得很大的__________传动比。 14. 在滚齿机等机床中，为了使刀具与工件的运动保持确定的相对关系，必须使用轮系来保证严格的__________。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述轮系的主要应用特点（至少列举四点）。 2. (共6分)计算定轴轮系传动比时，如何确定平行轴轮系与空间轴轮系在“转向判断”方法上的区别。 3. (共6分)请阐述在由“电动机→带传动→齿轮减速箱→螺旋传动”组成的机床进给系统中，分析执行件（工作台）移动速度的基本步骤。 4. (共6分)为什么说惰轮在轮系中“不改变传动比的大小，只改变从动轮的转向”？请结合传动比公式和转向关系说明。 学科网（北京）股份有限公司 $