《机械基础》45分钟专业模拟卷（9） 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09卷【新考纲】 考试范围：齿轮传动（含蜗杆） · 轮系综合 总分：100分　时间：45分钟 一、单项选择题（每题2分，共40分） 1. 渐开线直齿圆柱齿轮，m=4mm，z=36，其分度圆直径d为（　　）mm。 A. 36　B. 144　C. 72　D. 288 【答案】B 【解析】渐开线直齿圆柱齿轮，其分度圆直径d = mz，当m=4、z=36时，d=4×36=144mm。 2. 标准直齿圆柱齿轮，m=3mm，z=30，其齿顶圆直径dₐ为（　　）mm。 A. 90　B. 93　C. 96　D. 99 【答案】C 【解析】标准齿轮齿顶圆直径dₐ = d + 2m = mz + 2m = m(z+2)。m=3,z=30：dₐ=3×32=96mm。 3. 两标准直齿圆柱齿轮正确啮合的必要条件是（　　）。 A. 两轮齿数相等　B. 模数和压力角分别相等　C. 中心距相等　D. 传动比等于1 【答案】B 【解析】两外啮合标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件：模数相等且压力角相等（m₁=m₂，α₁=α₂）。 4. 一对外啮合齿轮，z₁=25，z₂=75，n₁=600r/min，则n₂为（　　）r/min。 A. 1800　B. 300　C. 200　D. 600 【答案】C 【解析】传动比i₁₂=z₂/z₁=75/25=3，n₂=n₁/i=600/3=200r/min。 5. 渐开线齿轮中心距可分性是指（　　）。 A. 传动比与中心距无关，只取决于齿数比 B. 中心距可以任意改变 C. 中心距变化时传动比改变 D. 必须保证标准中心距安装 【答案】A 【解析】渐开线齿轮中心距可分性：中心距略有变化不影响传动比（传动比只由齿数比决定），但会改变啮合角，这是渐开线齿轮的重要优点。 6. 锥齿轮传动用于（　　）轴之间的传动。 A. 平行　B. 相交　C. 交错　D. 垂直（平行的一种特殊情况） 【答案】B 【解析】锥齿轮传动用于两相交轴之间（轴线相交），而斜齿圆柱齿轮、直齿圆柱齿轮用于平行轴，蜗杆用于交错轴。 7. 蜗杆头数越多，则（　　）。 A. 传动比越大，效率越高 B. 传动比越小，效率越低 C. 传动比越小，效率越高 D. 传动比和效率都不变 【答案】C 【解析】蜗杆头数n越多→导程角越大→传动效率越高→但单级传动比越小（i=z₂/z₁）。 8. 蜗杆传动的主要特点是（　　）。 A. 传动比小，效率高 B. 传动比大，效率高 C. 传动比大，传动平稳，可自锁，效率较低 D. 传动比小，传动平稳，效率高 【答案】C 【解析】蜗杆传动特点：大传动比（单级5~100）、传动平稳（螺旋线连续啮合）、可自锁（单头小导程角时）、效率低（0.7~0.9）。 9. 定轴轮系，z₁=20，z₂=60，z₃=20，z₄=80，两对均为外啮合，总传动比i₁₄为（　　）。 A. 6　B. 12　C. 4　D. 8 【答案】B 【解析】定轴轮系传动比=从动轮齿数之积/主动轮齿数之积。i₁₄=(z₂/z₁)×(z₄/z₃)=(60/20)×(80/20)=3×4=12。 10. 定轴轮系，外啮合次数为偶数时，末轮与首轮转向（　　）。 A. 相反　B. 相同　C. 不确定　D. 与齿数有关 【答案】B 【解析】外啮合次数=2（偶数）→末轮与首轮转向相同。 11. 行星轮系与定轴轮系的本质区别是（　　）。 A. 传动比不同　B. 至少有一齿轮轴线是运动的　C. 齿数不同　D. 结构不同 【答案】B 【解析】行星轮系特征：至少有一个轴线运动的齿轮（行星轮），通常有行星架（系杆）。 12. 差动轮系的特征是（　　）。 A. 所有构件固定，只有一个输入 B. 所有构件可动，可有两个独立运动输入，实现运动合成/分解 C. 只能用于减速 D. 行星架固定 【答案】C 【解析】差动轮系：所有构件均可运动（无固定构件），有两个独立输入，可实现运动合成/分解。汽车差速器是典型差动轮系。 13. 斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，最主要优点是（　　）。 A. 无轴向力　B. 重合度大，传动平稳，承载能力强　C. 制造简单　D. 摩擦损失小 【答案】A 【解析】斜齿轮优点：重合度大（多个齿同时啮合）→传动平稳、承载能力强、噪声小。缺点：有轴向力，需轴向定位。 14. 蜗轮常用材料为（　　）。 A. 铸铁　B. 铸造锡青铜　C. 碳素钢　D. 铝合金 【答案】B 【解析】蜗轮材料通常用铸造锡青铜（ZCuSn10P1等）或铸造铝青铜，因为蜗杆传动效率低、摩擦热大，需要减摩性好、导热性好的材料；蜗杆则常用硬钢。 15. 一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，z₁=30，z₂=70，标准中心距a为（　　）mm。 A. 70　B. 100　C. 140　D. 200 【答案】B 【解析】两外啮合标准齿轮中心距：a = m(z₁+z₂)/2 = 2×(30+70)/2 = 100mm。 16. 外啮合斜齿圆柱齿轮，两轮螺旋角关系是（　　）。 A. 大小相等、方向相同　B. 大小相等、方向相反（一左一右）　C. 大小不等　D. 无关 【答案】B 【解析】斜齿轮的螺旋角β：外啮合时两轮螺旋角大小相等、方向相反（一左一右旋）；内啮合时方向相同。 17. 蜗杆传动能自锁的条件是（　　）。 A. 单头蜗杆，螺旋升角小于当量摩擦角 B. 多头蜗杆，螺旋升角大于当量摩擦角 C. 蜗轮为主动件 D. 传动比大于10 【答案】A 【解析】蜗杆传动自锁条件：螺旋升角γ ≤ 当量摩擦角φ'。单头蜗杆（头数少→升角小）更容易满足自锁条件。 18. 简单行星轮系，太阳轮z₁=20，内齿圈z₃=80，内齿圈固定，太阳轮输入，则传动比i₁H（H为行星架）为（　　）。 A. 4　B. 6　C. 5　D. 3 【答案】C 【解析】内行星轮系（太阳轮+行星轮+内齿圈）：固定内齿圈，太阳轮输入，行星架输出时，传动比= 1 + z内/z太= 1+80/20=5。 19. 定轴轮系首末两轮转向相同，说明（　　）。 A. 外啮合次数为奇数 B. 外啮合次数为偶数 C. 内啮合次数为偶数 D. 齿数比为整数 【答案】B 【解析】简单定轴轮系（两级）：末轮与首轮的传动比符号（转向）只与外啮合次数有关：偶数次→同向；奇数次→反向。 20. 闭式齿轮传动中，软齿面齿轮最常见的失效形式是（　　）。 A. 齿面点蚀　B. 轮齿折断　C. 齿面胶合　D. 齿面磨损 【答案】A 【解析】齿轮失效形式中，闭式软齿面齿轮传动最常见的失效是齿面点蚀（接触疲劳），因此按接触强度设计是主要设计依据。 二、填空题（每空2分，共30分） 1. 渐开线直齿圆柱齿轮的五个基本参数是________、________、________、________、________。 【答案】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。 2. 标准直齿圆柱齿轮全齿高h = ________m，齿顶高hₐ = ________m，齿根高h_f = ________m。 【答案】2.25、1、1.25 【解析】hₐ = hₐ*·m = 1×m = m；h_f = (hₐ*+c*)m = (1+0.25)m = 1.25m。 3. 一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，z₁=20，z₂=100，m=2mm，则传动比i₁₂ = ________，标准中心距a = ________mm。 【答案】5、120 【解析】i₁₂ = z₂/z₁ = 100/20 = 5；a = m(z₁+z₂)/2 = 2×(20+100)/2 = 120mm。 4. 蜗杆传动中，蜗杆头数为n，蜗轮齿数为z，则传动比i = ________；蜗杆传动效率较________（高/低）。 【答案】z/n、低 【解析】i = z蜗轮/n蜗杆头数；蜗杆传动效率较低（0.7~0.9），远低于齿轮传动。 5. 定轴轮系传动比等于各对啮合齿轮________之积与________之积之比，正负号由________次数决定。 【答案】从动轮齿数、主动轮齿数、外啮合 【解析】定轴轮系传动比 = 各对啮合从动轮齿数之积 / 各主动轮齿数之积；正负号（转向）由外啮合次数决定。 6. 行星轮系的基本组成包括________（太阳轮）、________（行星轮）、________（内齿圈）和________（行星架）。 【答案】太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架 【解析】行星轮系基本组成：太阳轮（中心轮）、行星轮（绕太阳轮公转自转）、内齿圈（固定或输出）和行星架（系杆）。 7. 斜齿圆柱齿轮正确啮合条件：法向模数________，法向压力角________，两轮螺旋角大小________、方向________（外啮合）。 【答案】相等、相等、相等、相反 【解析】斜齿轮正确啮合条件：法向模数相等，法向压力角相等，两轮螺旋角大小相等、方向相反（外啮合）。 8. 齿轮传动的主要失效形式有：________（最常见，闭式软齿面）、________（高速重载）、________（开式传动）。 【答案】齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损 【解析】齿轮主要失效形式：齿面点蚀（闭式软齿面最常见）、齿面胶合（高速重载）、齿面磨损（开式传动最常见）。 三、计算题（每题5分，共10分） 第1题 标准直齿圆柱齿轮减速器，已知：主动轮z₁=20，从动轮z₂=80，模数m=4mm，主动轮转速n₁=900r/min。求： 标准直齿圆柱齿轮减速器，已知：主动轮z₁=20，从动轮z₂=80，模数m=4mm，主动轮转速n₁=900r/min。求： （1）传动比i₁₂；（2）两齿轮分度圆直径d₁、d₂；（3）标准中心距a；（4）从动轮转速n₂。 【答案】 【解析】标准直齿圆柱齿轮基本计算公式：d=mz，a=m(z₁+z₂)/2，i=z₂/z₁，n₂=n₁/i。 第2题 一两级定轴轮系：第一级z₁=15，z₂=45（外啮合）；第二级z₃=20，z₄=80（外啮合），z₂、z₃同轴。输入转速n₁=1200r/min。 一两级定轴轮系：第一级z₁=15，z₂=45（外啮合）；第二级z₃=20，z₄=80（外啮合），z₂、z₃同轴。输入转速n₁=1200r/min。 （1）计算总传动比i₁₄；（2）计算输出转速n₄；（3）判断首末两轮转向关系。 【答案】 （1）i₁₄ = (z₂/z₁)×(z₄/z₃) = (45/15)×(80/20) = 3×4 = 12 （2）n₄ = n₁/i₁₄ = 1200/12 = 100 r/min （3）两对均为外啮合，共2次（偶数）→末轮与首轮转向相同 四、简答题（每题5分，共10分） 第1题 说明渐开线齿廓的三个重要特性，并解释"渐开线齿轮传动中心距可分性"的实际意义。 说明渐开线齿廓的三个重要特性，并解释"渐开线齿轮传动中心距可分性"的实际意义。 【答案】 三个重要特性： ① 传动比恒定：两渐开线齿轮啮合时，节点P固定，ω₁/ω₂=O₂P/O₁P=常数，传动比不变。 ② 中心距可分性：传动比i=z₂/z₁只与齿数比有关，与中心距无关。中心距变化仅改变啮合角（节圆大小变化），不影响传动比。 ③ 齿廓互换性：同模数同压力角的渐开线齿轮可以互换安装，不需要成对加工。 实际意义：加工或安装时中心距有误差，也不会改变传动比，降低了制造和安装要求。 第2题 比较定轴轮系、行星轮系和差动轮系的特征与应用，各举一工程实例。 比较定轴轮系、行星轮系和差动轮系的特征与应用，各举一工程实例。 【答案】 | 类型 | 特征 | 典型应用 | |------|------|---------| | 定轴轮系 | 所有齿轮轴线固定不动 | 机床变速箱、减速器 | | 行星轮系 | 行星轮轴线绕太阳轮公转（需固定一构件，一个自由度） | 行星减速器、汽车自动变速箱 | | 差动轮系 | 所有构件均可运动（无固定构件，两个自由度） | 汽车差速器（允许左右轮转速不同） | 五、综合应用题（共10分） 某机床变速箱采用三级定轴齿轮传动，参数如下： - 第一级：z₁=20，z₂=60（外啮合，A轴→B轴） - 第二级：z₃=25（B轴），z₄=75（C轴，外啮合） - 第三级：z₅=20（C轴），z₆=40（D轴，内啮合） （1）计算各级传动比；（3分） （2）计算总传动比i₁₆；（2分） （3）设电机转速n₁=1440r/min，求输出轴D转速n₆；（2分） （4）判断A轴与D轴的转向关系；（2分） （5）若要增大总传动比（不改变电机转速），在不改变现有结构的前提下，可以修改哪一级的哪个参数？（1分） 【答案】 （1）各级传动比： （4）转向关系：两次外啮合（改变方向2次）+ 一次内啮合（不改变方向）→ 共偶数次改变 → A轴与D轴转向相同 （5）增大总传动比方法：可修改任一级。例如将第一级z₁从20减小为10，则第一级传动比从3变为6，总传动比变为6×3×2=36。或将第三级改为外啮合（变小齿轮_大齿轮，传动比更大）。 *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09卷【新考纲】 考试范围：齿轮传动（含蜗杆） · 轮系综合 总分：100分　时间：45分钟 一、单项选择题答案 1. 【答案】B 【解析】渐开线直齿圆柱齿轮，其分度圆直径d = mz，当m=4、z=36时，d=4×36=144mm。 2. 【答案】C 【解析】标准齿轮齿顶圆直径dₐ = d + 2m = mz + 2m = m(z+2)。m=3,z=30：dₐ=3×32=96mm。 3. 【答案】B 【解析】两外啮合标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件：模数相等且压力角相等（m₁=m₂，α₁=α₂）。 4. 【答案】A 【解析】传动比i₁₂=z₂/z₁=75/25=3，n₂=n₁/i=600/3=200r/min。 5. 【答案】C 【解析】渐开线齿轮中心距可分性：中心距略有变化不影响传动比（传动比只由齿数比决定），但会改变啮合角，这是渐开线齿轮的重要优点。 6. 【答案】B 【解析】锥齿轮传动用于两相交轴之间（轴线相交），而斜齿圆柱齿轮、直齿圆柱齿轮用于平行轴，蜗杆用于交错轴。 7. 【答案】C 【解析】蜗杆头数n越多→导程角越大→传动效率越高→但单级传动比越小（i=z蜗轮/n蜗杆）。 8. 【答案】B 【解析】蜗杆传动特点：大传动比（单级5~100）、传动平稳（螺旋线连续啮合）、可自锁（单头小导程角时）、效率低（0.7~0.9）。 9. 【答案】A 【解析】定轴轮系传动比=从动轮齿数之积/主动轮齿数之积。i₁₄=(z₂/z₁)×(z₄/z₃)=(60/20)×(80/20)=3×4=12。 10. 【答案】C 【解析】外啮合次数=2（偶数）→末轮与首轮转向相同。 11. 【答案】B 【解析】行星轮系特征：至少有一个轴线运动的齿轮（行星轮），通常有行星架（系杆）。 12. 【答案】C 【解析】差动轮系：所有构件均可运动（无固定构件），有两个独立输入，可实现运动合成/分解。汽车差速器是典型差动轮系。 13. 【答案】A 【解析】斜齿轮优点：重合度大（多个齿同时啮合）→传动平稳、承载能力强、噪声小。缺点：有轴向力，需轴向定位。 14. 【答案】B 【解析】蜗轮材料通常用铸造锡青铜（ZCuSn10P1等）或铸造铝青铜，因为蜗杆传动效率低、摩擦热大，需要减摩性好、导热性好的材料；蜗杆则常用硬钢。 15. 【答案】C 【解析】两外啮合标准齿轮中心距：a = m(z₁+z₂)/2 = 2×(30+70)/2 = 100mm。 16. 【答案】B 【解析】斜齿轮的螺旋角β：外啮合时两轮螺旋角大小相等、方向相反（一左一右旋）；内啮合时方向相同。 17. 【答案】A 【解析】蜗杆传动自锁条件：螺旋升角γ ≤ 当量摩擦角φ'。单头蜗杆（头数少→升角小）更容易满足自锁条件。 18. 【答案】C 【解析】内行星轮系（太阳轮+行星轮+内齿圈）：固定内齿圈，太阳轮输入，行星架输出时，传动比= 1 + z内/z太= 1+80/20=5。 19. 【答案】B 【解析】简单定轴轮系（两级）：末轮与首轮的传动比符号（转向）只与外啮合次数有关：偶数次→同向；奇数次→反向。本题已知首末同向，说明外啮合次数为偶数，与齿数大小无关（内啮合不改变方向）。 20. 【答案】A 【解析】齿轮失效形式中，闭式软齿面齿轮传动最常见的失效是齿面点蚀（接触疲劳），因此按接触强度设计是主要设计依据。 一、单项选择题（原卷） 1. 渐开线直齿圆柱齿轮，m=4mm，z=36，其分度圆直径d为（　　）mm。 A. 36　B. 144　C. 72　D. 288 2. 标准直齿圆柱齿轮，m=3mm，z=30，其齿顶圆直径dₐ为（　　）mm。 A. 90　B. 93　C. 96　D. 99 3. 两标准直齿圆柱齿轮正确啮合的必要条件是（　　）。 A. 两轮齿数相等　B. 模数和压力角分别相等　C. 中心距相等　D. 传动比等于1 4. 一对外啮合齿轮，z₁=25，z₂=75，n₁=600r/min，则n₂为（　　）r/min。 A. 1800　B. 300　C. 200　D. 600 5. 渐开线齿轮中心距可分性是指（　　）。 A. 传动比与中心距无关，只取决于齿数比 B. 中心距可以任意改变 C. 中心距变化时传动比改变 D. 必须保证标准中心距安装 6. 锥齿轮传动用于（　　）轴之间的传动。 A. 平行　B. 相交　C. 交错　D. 垂直（平行的一种特殊情况） 7. 蜗杆头数越多，则（　　）。 A. 传动比越大，效率越高 B. 传动比越小，效率越低 C. 传动比越小，效率越高 D. 传动比和效率都不变 8. 蜗杆传动的主要特点是（　　）。 A. 传动比小，效率高 B. 传动比大，效率高 C. 传动比大，传动平稳，可自锁，效率较低 D. 传动比小，传动平稳，效率高 9. 定轴轮系，z₁=20，z₂=60，z₃=20，z₄=80，两对均为外啮合，总传动比i₁₄为（　　）。 A. 6　B. 12　C. 4　D. 8 10. 定轴轮系，外啮合次数为偶数时，末轮与首轮转向（　　）。 A. 相反　B. 相同　C. 不确定　D. 与齿数有关 11. 行星轮系与定轴轮系的本质区别是（　　）。 A. 传动比不同　B. 至少有一齿轮轴线是运动的　C. 齿数不同　D. 结构不同 12. 差动轮系的特征是（　　）。 A. 所有构件固定，只有一个输入 B. 所有构件可动，可有两个独立运动输入，实现运动合成/分解 C. 只能用于减速 D. 行星架固定 13. 斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，最主要优点是（　　）。 A. 无轴向力　B. 重合度大，传动平稳，承载能力强　C. 制造简单　D. 摩擦损失小 14. 蜗轮常用材料为（　　）。 A. 铸铁　B. 铸造锡青铜　C. 碳素钢　D. 铝合金 15. 一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，z₁=30，z₂=70，标准中心距a为（　　）mm。 A. 70　B. 100　C. 140　D. 200 16. 外啮合斜齿圆柱齿轮，两轮螺旋角关系是（　　）。 A. 大小相等、方向相同　B. 大小相等、方向相反（一左一右）　C. 大小不等　D. 无关 17. 蜗杆传动能自锁的条件是（　　）。 A. 单头蜗杆，螺旋升角小于当量摩擦角 B. 多头蜗杆，螺旋升角大于当量摩擦角 C. 蜗轮为主动件 D. 传动比大于10 18. 简单行星轮系，太阳轮z₁=20，内齿圈z₃=80，内齿圈固定，太阳轮输入，则传动比i₁H（H为行星架）为（　　）。 A. 4　B. 6　C. 5　D. 3 19. 定轴轮系首末两轮转向相同，说明（　　）。 A. 外啮合次数为奇数 B. 外啮合次数为偶数 C. 内啮合次数为偶数 D. 齿数比为整数 20. 闭式齿轮传动中，软齿面齿轮最常见的失效形式是（　　）。 A. 齿面点蚀　B. 轮齿折断　C. 齿面胶合　D. 齿面磨损 二、填空题（每空2分，共30分） 1. 渐开线直齿圆柱齿轮的五个基本参数是________、________、________、________、________。 2. 标准直齿圆柱齿轮全齿高h = ________m，齿顶高hₐ = ________m，齿根高h_f = ________m。 3. 一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，z₁=20，z₂=100，m=2mm，则传动比i₁₂ = ________，标准中心距a = ________mm。 4. 蜗杆传动中，蜗杆头数为n，蜗轮齿数为z，则传动比i = ________；蜗杆传动效率较________（高/低）。 5. 定轴轮系传动比等于各对啮合齿轮________之积与________之积之比，正负号由________次数决定。 6. 行星轮系的基本组成包括________（太阳轮）、________（行星轮）、________（内齿圈）和________（行星架）。 7. 斜齿圆柱齿轮正确啮合条件：法向模数________，法向压力角________，两轮螺旋角大小________、方向________（外啮合）。 8. 齿轮传动的主要失效形式有：________（最常见，闭式软齿面）、________（高速重载）、________（开式传动）。 三、计算题（每题5分，共10分） 第1题 标准直齿圆柱齿轮减速器，已知：主动轮z₁=20，从动轮z₂=80，模数m=4mm，主动轮转速n₁=900r/min。求： （1）传动比i₁₂；（2）两齿轮分度圆直径d₁、d₂；（3）标准中心距a；（4）从动轮转速n₂。 第2题 一两级定轴轮系：第一级z₁=15，z₂=45（外啮合）；第二级z₃=20，z₄=80（外啮合），z₂、z₃同轴。输入转速n₁=1200r/min。 （1）计算总传动比i₁₄；（2）计算输出转速n₄；（3）判断首末两轮转向关系。 四、简答题（每题5分，共10分） 第1题 说明渐开线齿廓的三个重要特性，并解释"渐开线齿轮传动中心距可分性"的实际意义。 第2题 比较定轴轮系、行星轮系和差动轮系的特征与应用，各举一工程实例。 五、综合应用题（共10分） 某机床变速箱采用三级定轴齿轮传动，参数如下： - 第一级：z₁=20，z₂=60（外啮合，A轴→B轴） - 第二级：z₃=25（B轴），z₄=75（C轴，外啮合） - 第三级：z₅=20（C轴），z₆=40（D轴，内啮合） （1）计算各级传动比；（3分） （2）计算总传动比i₁₆；（2分） （3）设电机转速n₁=1440r/min，求输出轴D转速n₆；（2分） （4）判断A轴与D轴的转向关系；（2分） （5）若要增大总传动比（不改变电机转速），在不改变现有结构的前提下，可以修改哪一级的哪个参数？（1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 $