《机械基础》45分钟专业模拟卷（2） 江苏省（职教高考）机电类 【新考纲】

《机械基础》45分钟专业模拟卷 江苏省（职教高考）机电类（解析版） 第02卷【新考纲】 考试范围：凸轮机构 · 齿轮传动 · 常用机构 总分：100分　时间：45分钟 一、单项选择题（每题2分，共40分） 1. 尖顶式凸轮机构可以传递较复杂的运动，其原因是（　　）。 A. 组成了高副机构 B. 不能承受大的载荷 C. 滚动摩擦 D. 组成了低副机构 【答案】A 【解析】尖顶从动件与凸轮轮廓为点接触，能适应任意复杂轮廓，组成高副机构，因此可以传递较复杂的运动轨迹。 2. 盘形凸轮与尖顶从动件之间的运动副属于（　　）。 A. 高副 B. 低副 C. 转动副 D. 移动副 【答案】A 【解析】凸轮与从动件之间通过点或线接触传递运动，属于高副（面接触高副）。 3. 与尖顶从动件相比，滚子从动件的优点是（　　）。 A. 能传递更复杂的运动 B. 可以承受更大载荷 C. 减少了磨损 D. 结构简单 【答案】C 【解析】滚子从动件用滚子代替尖顶，滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，磨损更小。尖顶从动件为滑动摩擦，磨损严重。 4. 凸轮机构的推程运动角是指（　　）。 A. 凸轮轮廓最高点对应的角 B. 从动件由最低点运动到最高点时，凸轮转过的角度 C. 从动件停留在最高点时，凸轮转过的角度 D. 从动件由最高点回到最低点时，凸轮转过的角度 【答案】B 【解析】推程运动角是从动件从最低位置（基圆）上升到最高位置时，凸轮转过的角度。 5. 渐开线直齿圆柱齿轮的标准模数和压力角分别为（　　）。 A. m=2mm，α=15° B. m标准化，α=20° C. m任意，α=20° D. m=1mm，α=25° 【答案】B 【解析】标准渐开线直齿圆柱齿轮的模数m已标准化（1、1.5、2、2.5、3…），标准压力角α=20°（除非特殊说明）。 6. 标准直齿圆柱齿轮的分度圆上，齿厚与齿槽宽的关系是（　　）。 A. 齿厚大于齿槽宽 B. 齿厚小于齿槽宽 C. 齿厚等于齿槽宽 D. 不确定 【答案】C 【解析】标准齿轮在分度圆上，齿厚与齿槽宽相等（各为周节/2），这是标准齿轮的重要特征。 7. 两标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（　　）。 A. 两齿轮分度圆相切 B. 两齿轮模数和压力角分别相等 C. 两齿轮齿数相等 D. 两齿轮传动比为1 【答案】B 【解析】渐开线齿轮正确啮合条件：两齿轮的模数m和压力角α必须分别相等。 8. 模数 m=2，齿数 z=40 的标准直齿圆柱齿轮，其分度圆直径为（　　）mm。 A. 20 B. 40 C. 80 D. 160 【答案】C 【解析】分度圆直径 d = mz = 2×40 = 80mm。 9. 一对标准直齿圆柱齿轮，传动比 i₁₂ = 4，主动轮齿数 z₁ = 20，从动轮模数 m = 3mm，则从动轮分度圆直径为（　　）mm。 A. 60 B. 120 C. 240 D. 480 【答案】C 【解析】由 i₁₂ = z₂/z₁ = 4，得 z₂ = 4×20 = 80；d₂ = mz₂ = 3×80 = 240mm。 10. 齿轮传动失效的主要形式不包括（　　）。 A. 轮齿折断 B. 齿面点蚀 C. 齿面磨损 D. 传动比不稳定 【答案】D 【解析】齿轮主要失效形式包括：轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形。"传动比不稳定"不是失效形式。 11. 蜗杆传动中，蜗杆头数越多，则（　　）。 A. 传动比越大 B. 传动效率越高 C. 自锁性越好 D. 承载能力越强 【答案】B 【解析】蜗杆头数越多，螺旋线升角越大，效率越高；但传动比 i = z₂/z₁（与头数无关），自锁性与承载能力也不直接由头数决定。 12. 蜗杆传动的自锁条件是（　　）。 A. 蜗杆螺旋升角大于当量摩擦角 B. 蜗杆螺旋升角小于当量摩擦角 C. 蜗杆螺旋升角等于当量摩擦角 D. 与螺旋升角无关 【答案】B 【解析】自锁条件：蜗杆螺旋升角λ < 当量摩擦角ρ_v，此时蜗轮不能带动蜗杆运动。 13. 棘轮机构的功能是（　　）。 A. 将旋转运动转换为往复直线运动 B. 将连续旋转运动转换为单向间歇运动 C. 将往复摆动转换为连续旋转运动 D. 实现运动方向的改变 【答案】B 【解析】棘轮机构将主动拨盘的连续旋转运动转换为棘轮的单向间歇转动。 14. 槽轮机构中，拨盘上销的数目越多，槽轮每次转过的角度（　　）。 A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 无法判断 【答案】C 【解析】槽轮每次转过的角度 = 360°/z（z为槽数），与拨盘销数无关。 15. 不完全齿轮机构属于（　　）机构。 A. 连杆 B. 凸轮 C. 间歇运动 D. 摩擦 【答案】C 【解析】不完全齿轮（从动轮齿不完整）使从动轮产生间歇运动，属于间歇运动机构。 16. 凸轮机构中，基圆半径越大，则（　　）。 A. 压力角越大，传力性能越差 B. 压力角越小，传力性能越好 C. 从动件行程越大 D. 机构尺寸越小 【答案】B 【解析】基圆半径r₀越大，压力角α越小（tanα = (s/h)/(1-r₀/h)），传力性能越好，但机构整体尺寸增大。 17. 直齿圆柱齿轮传动，齿数 z₁=18，z₂=72，则传动比为（　　）。 A. 0.25 B. 4 C. 2 D. 18 【答案】B 【解析】传动比 i₁₂ = z₂/z₁ = 72/18 = 4（从动轮转速/主动轮转速）。 18. 渐开线形成的条件是（　　）。 A. 直线沿圆弧滚动 B. 一直线沿一圆（基圆）做纯滚动，直线上任一点的轨迹 C. 圆沿直线滚动 D. 椭圆绕焦点旋转 【答案】B 【解析】渐开线定义：一条直线（发生线）沿基圆做纯滚动，直线上任意一点的轨迹即为渐开线。 19. 蜗杆传动中，通常蜗杆为（　　）。 A. 主动件 B. 从动件 C. 机架 D. 输出件 【答案】A 【解析】蜗杆传动中，蜗杆通常为主动件，蜗轮为从动件。蜗杆头数即其螺纹线数。 20. 凸轮机构中，从动件运动规律为等速运动时，从动件在运动开始和结束时会产生（　　）。 A. 柔性冲击 B. 刚性冲击 C. 弹性冲击 D. 无冲击 【答案】B 【解析】等速运动规律在起点和终点速度发生突变，加速度为无穷大，产生刚性冲击。柔性冲击由加速度突变引起（如等加速等速运动）。 二、填空题（每空2分，共30分） 1. 凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。 【解析】凸轮机构三要素：凸轮（主动件）、从动件（执行件）、机架（支撑）。 2. 盘形凸轮机构中，常用的从动件形式有尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件三种。 【解析】三种形式各有特点：尖顶-能传复杂运动但磨损大；滚子-最常用；平底-效率高但不适用于内凹轮廓。 3. 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数：模数m、齿数z、压力角α、齿顶高系数hₐ*、顶隙系数c*。 【解析】五个基本参数完整描述一个标准齿轮的几何形状。 4. 标准直齿圆柱齿轮的齿顶高 hₐ = m，齿根高 h_f = 1.25m。 【解析】hₐ = hₐ*·m = 1×m = m；h_f = (hₐ*+c*)m = (1+0.25)m = 1.25m。 5. 中心距 a = m(z₁+z₂)/2 = 3×(20+60)/2 = 120mm。 【解析】外啮合标准齿轮中心距 a = m(z₁+z₂)/2。 6. 棘轮机构中，棘爪的作用是拨动棘轮单向转动；止动棘爪的作用是防止棘轮反转。 【解析】两个棘爪配合使用：主动棘爪推动棘轮，止动棘爪防止反转，实现单向间歇运动。 7. 槽轮机构由拨盘（主动件）和槽轮（从动件）组成，主动件做连续转动，从动件做间歇运动。 【解析】拨盘匀速转动，销进入槽→槽轮转动；销脱离槽→槽轮静止，实现间歇运动。 8. 蜗杆传动的主要特点是传动比大（可单级获得大传动比）和可自锁（单头蜗杆升角小时）。 【解析】蜗杆传动优点：传动比大（5~100）、传动平稳、噪声小、可自锁；缺点：效率低、散热差。 三、计算题（每题5分，共10分） 第1题 一对标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知：主动轮齿数 z₁ = 25，从动轮齿数 z₂ = 100，模数 m = 4mm。 【答案】 （1）传动比：i₁₂ = z₂/z₁ = 100/25 = 4 （2）分度圆直径： d₁ = mz₁ = 4×25 = 100mm d₂ = mz₂ = 4×100 = 400mm （3）标准中心距： a = m(z₁+z₂)/2 = 4×(100+25)/2 = 250mm 【解析】外啮合时中心距 a = (d₁+d₂)/2 = m(z₁+z₂)/2。 第2题 一盘形凸轮机构，凸轮基圆半径 r₀ = 20mm，从动件最大升程 h = 30mm。 【答案】 （1）从动件最大位移量就是最大升程 h = 30mm（从基圆半径到最大向径的差值）。 （2）凸轮转一圈时间：T = 60/n = 60/60 = 1s 推程运动角δ = 120° = 120/360 圈 完成推程的时间：t = T × (δ/360°) = 1 × (120/360) = 1/3 s ≈ 0.33s 【解析】时间与角度成正比：t/T = δ/360°，代入数据计算。 四、简答题（每题5分，共10分） 第1题 简述渐开线齿轮传动的主要优点，并说明为什么渐开线齿廓能保证瞬时传动比恒定。 【答案】 渐开线齿轮传动主要优点： ① 传动比恒定（瞬时传动比不变）； ② 中心距可分性（中心距略有变动不影响传动比）； ③ 啮合传动平稳、噪声小； ④ 互换性好（同模数同压力角可互换）。 传动比恒定的原因： 两渐开线齿廓啮合时，接触点始终沿公切线（啮合线）移动，啮合线与两基圆的公切线重合，该公切线为一条固定直线，与连心线的交点（节点P）位置固定，因此两轮的角速度之比ω₁/ω₂ = O₂P/O₁P = 常数，传动比恒定。 第2题 比较棘轮机构和槽轮机构的异同，并各举一个工程应用实例。 【答案】 | 比较项目 | 棘轮机构 | 槽轮机构 | |---------|---------|---------| | 运动类型 | 单向间歇转动 | 间歇转动 | | 运动角度 | 可调节 | 固定（360°/槽数） | | 冲击特性 | 较大冲击 | 冲击较小 | | 速度特性 | 有刚性冲击 | 运动较平稳 | | 应用场合 | 低速、需调节步距 | 较高速、步距固定 | 工程实例： - 棘轮机构：自行车飞轮、卷扬机制动防反转装置； - 槽轮机构：电影放映机的间歇送片装置、自动转台工位分度机构。 五、综合应用题（共10分） 【答案】 （1）槽轮每次转动角度（3分）： 槽轮有4个均匀槽，每次被拨动一个槽位： φ = 360°/4 = 90° （2）运动规律分析（3分）： 拨盘转一圈： - 运动角（拨盘销在槽内的角度）：拨销进入和离开槽轮的位置对应的拨盘转角 = 180° - 2×arcsin(1/z_槽轮半径比)，近似为：对于4槽槽轮，拨盘销的运动角α = 180°-(360°/4) = 90° - 停止角（销不在槽内）= 360° - 90° = 270° - 运动时间：停止时间 = 90°:270° = 1:3 （即每转一圈，槽轮运动1/4时间，停止3/4时间） （3）加快生产节拍（2分）： 提高拨盘的转速n（转速越快，单位时间内完成的工位转换次数越多）。每分钟工位转换次数 = 拨盘转速（r/min）× 拨盘销数目。 （4）6槽槽轮（2分）： 要求每次转过60°，则：360°/z = 60°，z = 6槽。 需满足条件：拨盘销数 = 1，且 sin(π/z) = sin(30°) ≤ 1，满足几何约束条件，可以实现。 *本卷完* *本卷完　请认真检查作答情况* 原创精品资源学科网独家享有版权， 学科网（北京）股份有限公司 $ 《机械基础》45分钟专业模拟卷 江苏省（职教高考）机电类（原卷版） 第02卷【新考纲】 考试范围：凸轮机构 · 齿轮传动 · 常用机构 总分：100分　时间：45分钟 一、单项选择题（每题2分，共40分） 1. 尖顶式凸轮机构可以传递较复杂的运动，其原因是（　　）。 A. 组成了高副机构 B. 不能承受大的载荷 C. 滚动摩擦 D. 组成了低副机构 2. 盘形凸轮与尖顶从动件之间的运动副属于（　　）。 A. 高副 B. 低副 C. 转动副 D. 移动副 3. 与尖顶从动件相比，滚子从动件的优点是（　　）。 A. 能传递更复杂的运动 B. 可以承受更大载荷 C. 减少了磨损 D. 结构简单 4. 凸轮机构的推程运动角是指（　　）。 A. 凸轮轮廓最高点对应的角 B. 从动件由最低点运动到最高点时，凸轮转过的角度 C. 从动件停留在最高点时，凸轮转过的角度 D. 从动件由最高点回到最低点时，凸轮转过的角度 5. 渐开线直齿圆柱齿轮的标准模数和压力角分别为（　　）。 A. m=2mm，α=15° B. m标准化，α=20° C. m任意，α=20° D. m=1mm，α=25° 6. 标准直齿圆柱齿轮的分度圆上，齿厚与齿槽宽的关系是（　　）。 A. 齿厚大于齿槽宽 B. 齿厚小于齿槽宽 C. 齿厚等于齿槽宽 D. 不确定 7. 两标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（　　）。 A. 两齿轮分度圆相切 B. 两齿轮模数和压力角分别相等 C. 两齿轮齿数相等 D. 两齿轮传动比为1 8. 模数 m=2，齿数 z=40 的标准直齿圆柱齿轮，其分度圆直径为（　　）mm。 A. 20 B. 40 C. 80 D. 160 9. 一对标准直齿圆柱齿轮，传动比 i₁₂ = 4，主动轮齿数 z₁ = 20，从动轮模数 m = 3mm，则从动轮分度圆直径为（　　）mm。 A. 60 B. 120 C. 240 D. 480 10. 齿轮传动失效的主要形式不包括（　　）。 A. 轮齿折断 B. 齿面点蚀 C. 齿面磨损 D. 传动比不稳定 11. 蜗杆传动中，蜗杆头数越多，则（　　）。 A. 传动比越大 B. 传动效率越高 C. 自锁性越好 D. 承载能力越强 12. 蜗杆传动的自锁条件是（　　）。 A. 蜗杆螺旋升角大于当量摩擦角 B. 蜗杆螺旋升角小于当量摩擦角 C. 蜗杆螺旋升角等于当量摩擦角 D. 与螺旋升角无关 13. 棘轮机构的功能是（　　）。 A. 将旋转运动转换为往复直线运动 B. 将连续旋转运动转换为单向间歇运动 C. 将往复摆动转换为连续旋转运动 D. 实现运动方向的改变 14. 槽轮机构中，拨盘上销的数目越多，槽轮每次转过的角度（　　）。 A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 无法判断 15. 不完全齿轮机构属于（　　）机构。 A. 连杆 B. 凸轮 C. 间歇运动 D. 摩擦 16. 凸轮机构中，基圆半径越大，则（　　）。 A. 压力角越大，传力性能越差 B. 压力角越小，传力性能越好 C. 从动件行程越大 D. 机构尺寸越小 17. 直齿圆柱齿轮传动，齿数 z₁=18，z₂=72，则传动比为（　　）。 A. 0.25 B. 4 C. 2 D. 18 18. 渐开线形成的条件是（　　）。 A. 直线沿圆弧滚动 B. 一直线沿一圆（基圆）做纯滚动，直线上任一点的轨迹 C. 圆沿直线滚动 D. 椭圆绕焦点旋转 19. 蜗杆传动中，通常蜗杆为（　　）。 A. 主动件 B. 从动件 C. 机架 D. 输出件 20. 凸轮机构中，从动件运动规律为等速运动时，从动件在运动开始和结束时会产生（　　）。 A. 柔性冲击 B. 刚性冲击 C. 弹性冲击 D. 无冲击 二、填空题（每空2分，共30分） 1. 凸轮机构由________、________和________三部分组成。 2. 盘形凸轮机构中，常用的从动件形式有________从动件、________从动件和________从动件三种。 3. 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有五个：________、________、________、________和________。 4. 标准直齿圆柱齿轮的齿顶高 hₐ = ________，齿根高 h_f = ________（用模数m和系数表示）。 5. 一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，模数m=3，齿数z₁=20，z₂=60，则中心距a = ________mm。 6. 棘轮机构中，棘爪的作用是________；止动棘爪的作用是________。 7. 槽轮机构由________和________两个主要构件组成，主动件做________转动，从动件做________运动。 8. 蜗杆传动的主要特点是________和________。 三、计算题（每题5分，共10分） 第1题 一对标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知：主动轮齿数 z₁ = 25，从动轮齿数 z₂ = 100，模数 m = 4mm。 （1）计算传动比 i₁₂； （2）计算两齿轮的分度圆直径 d₁、d₂； （3）计算标准中心距 a。 第2题 一盘形凸轮机构，凸轮基圆半径 r₀ = 20mm，从动件最大升程 h = 30mm。 （1）说明该凸轮机构从动件的最大位移量； （2）若凸轮以 n = 60r/min 匀速转动，推程运动角 δ = 120°，求从动件完成推程所需的时间。 四、简答题（每题5分，共10分） 第1题 简述渐开线齿轮传动的主要优点，并说明为什么渐开线齿廓能保证瞬时传动比恒定。 第2题 比较棘轮机构和槽轮机构的异同，并各举一个工程应用实例。 五、综合应用题（共10分） 某自动化生产线工位转换装置采用槽轮机构，槽轮有4个均匀分布的径向槽，拨盘上有1个圆销。 （1）计算槽轮每次转动的角度；（3分） （2）分析拨盘转一圈的过程中，槽轮的运动规律（运动时间和静止时间之比）；（3分） （3）若要使生产节拍加快（即槽轮每分钟转位次数增加），应如何调整？（2分） （4）若工艺要求槽轮每次转过60°，则槽轮应有几个槽？此时需要满足什么条件？（2分） *本卷完　请检查作答情况* *本卷完　请认真检查作答情况* 原创精品资源学科网独家享有版权， 学科网（北京）股份有限公司 $