第36练 齿轮系和减速器 江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第36练，内容涵盖6-6 齿轮系和减速器。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第36练 模块6 机械传动 第6节 齿轮系和减速器 一、单项选择题 1．定轴轮系中所有齿轮的轴线位置均固定不变。一定轴轮系由三级齿轮传动组成，各级传动比分别为i1=3、i2=4、i3=2。该轮系的总传动比为（ ） A．9 B．24 C．12 D．8 【答案】B 【解析】定轴轮系总传动比等于各级传动比的连乘积：i总=i1×i2×i3=3×4×2=24。注意区分轮系总传动比与单级齿轮传动比的计算方式。总传动比也可以表示为所有从动轮齿数连乘积除以所有主动轮齿数连乘积。 2．在定轴轮系中有时会在主动轮和从动轮之间增加一个只改变转向而不改变传动比大小的齿轮。这种齿轮称为（ ） A．惰轮 B．中间轮 C．介轮 D．以上三种称呼均可 【答案】D 【解析】惰轮（又称介轮、中间轮）在轮系中只起改变从动轮转向的作用，不影响传动比的大小。无论惰轮齿数多少，加入前后传动比的绝对值不变。判断惰轮对转向的影响：每增加一个惰轮（或每经过一对齿轮啮合）转向改变一次。 3．周转轮系与定轴轮系的根本区别在于周转轮系中存在轴线可动的齿轮。周转轮系中轴线位置固定的构件称为太阳轮，轴线绕太阳轮轴线转动的构件称为（ ） A．惰轮 B．内齿轮 C．行星轮 D．介轮 【答案】C 【解析】周转轮系由太阳轮（中心轮）、行星轮和行星架（系杆）组成。行星轮既自转又绕太阳轮公转是其核心特征。差动轮系具有两个自由度需两个原动件；行星轮系将其中一个太阳轮固定后具有一个自由度。 4．减速器是封闭在箱体内的齿轮（或蜗杆）传动装置。按传动级数减速器分为单级、两级和多级减速器。两级圆柱齿轮减速器中，为使中间轴上齿轮的轴向力相互抵消以减小轴承负荷，常采用（ ） A．展开式布置 B．同轴式布置 C．分流式布置 D．斜齿轮螺旋角方向相反的布置 【答案】D 【解析】两级斜齿圆柱齿轮减速器设计时，使中间轴上两个斜齿轮的螺旋角旋向相反，可使两个齿轮产生的轴向力方向相反、相互抵消。展开式结构简单但齿轮不对称布置；同轴式径向尺寸紧凑但轴向尺寸大；分流式可减小齿轮宽度。 5．一对外啮合齿轮传动中主动轮与从动轮的转向相反；一对内啮合齿轮传动中两轮转向相同。一定轴轮系从第一轴到最后一轴有3对外啮合和1对内啮合，则首末两轴的转向关系为（ ） A．相同 B．相反 C．取决于惰轮的齿数 D．无法确定 【答案】B 【解析】定轴轮系首末轮转向关系：外啮合次数为奇数时转向相反、偶数时转向相同。内啮合不改变转向。本题3对外啮合为奇数，故首末转向相反。惰轮齿数不影响传动比大小，每增加一个惰轮外啮合次数加1使转向变反。 二、填空题 6．由一系列齿轮组成的传动系统称为____。按各齿轮轴线是否固定分为____轮系和____轮系。定轴轮系总传动比等于各级传动比的____，也等于所有____轮齿数连乘积除以所有____轮齿数连乘积。 【答案】轮系；定轴；周转；连乘积；从动；主动 【解析】定轴轮系传动比公式i=所有从动轮齿数乘积/所有主动轮齿数乘积。惰轮同时出现在分子（作为从动轮）和分母（作为主动轮）中各一次，因此对总传动比无影响仅改变转向。 7．周转轮系由____轮、____轮和____组成。周转轮系传动比计算采用____法：给整个轮系施加一个与行星架转速大小相等方向相反的公转转速，将周转轮系转化为____轮系，再用定轴轮系公式计算。 【答案】太阳；行星；行星架（系杆）；转化机构；定轴 【解析】转化机构法核心思想：给周转轮系加上-nH转速使行星架静止，行星轮轴线固定后变为定轴轮系。转化后的传动比iH(ab)=(na-nH)/(nb-nH)=±从动轮齿数积/主动轮齿数积。正负号由外啮合次数确定。 三、问答题 8．惰轮是轮系中一种特殊的齿轮，在传动中不起变速作用。请回答：（1）什么是惰轮？惰轮在轮系中起什么作用？（2）为什么惰轮不影响传动比的大小？加入惰轮后对轮系的转向有什么影响？（3）在什么场合下需要使用惰轮？ 【答案】（1）惰轮是定轴轮系中介于主动轮和从动轮之间、只改变从动轮转向而不改变传动比大小的齿轮。惰轮起到改变转向和连接距离较远两轴的作用。（2）惰轮不影响传动比的原因：在传动比公式i=从动轮齿数乘积/主动轮齿数乘积中，惰轮同时出现在分子（作为上一级传动的从动轮）和分母（作为下一级传动的主动轮）中各一次，分子分母可约去。例如主动轮z1→惰轮z2→从动轮z3，i=(z2/z1)×(z3/z2)=z3/z1，z2被约掉。对转向的影响：每增加一个惰轮即增加一次外啮合，首末轮转向变反一次。故增加奇数个惰轮转向变反、增加偶数个惰轮转向不变。（3）惰轮的应用场合：主从动轴距离较远不便于直接啮合时，加惰轮桥接缩短齿轮直径；需要改变从动轮转向而不改变传动比时；需要同时驱动多个从动轴且各轴转向要求不同时。 【解析】惰轮在轮系传动比公式中分子分母同时出现被约掉，只改变外啮合次数从而影响转向。这一特性在工程中用于桥接远距轴和灵活控制多轴转向。 四、计算题 9．一定轴轮系中各齿轮齿数为：z1=20、z2=60、z3=25、z4=75、z5=20、z6=80。其中齿轮1为主动轮，齿轮2和3装在同一轴上，齿轮4和5装在同一轴上，齿轮6为最后一根轴上的从动轮。试求：（1）该轮系的总传动比i16；（2）若n1=960r/min，n6为多少？（3）若齿轮1至2为外啮合、3至4为外啮合、5至6为外啮合，判断n6的转向与n1相同还是相反？ 【答案】（1）定轴轮系总传动比i=各级传动比乘积=(z2/z1)×(z4/z3)×(z6/z5)=(60/20)×(75/25)×(80/20)=3×3×4=36。即主动轮转36周从动轮转1周。（2）n6=n1/i=960/36≈26.67r/min。（3）共有3对外啮合（均为奇数），首末轮转向相反。可用(-1)³=-1确定：负号表示n6与n1转向相反。 【解析】定轴轮系传动比计算步骤：先确定传动路线和各对齿轮的主从关系，分别计算各级传动比后连乘。转向判断用(-1)^m，m为外啮合次数。惰轮不影响传动比大小但每增一个惰轮m加1。 10．一行星轮系中太阳轮齿数z1=30，内齿圈齿数z3=90，行星轮齿数z2=30，内齿圈固定不动。太阳轮为主动件，行星架H为从动件。试求：（1）该行星轮系的传动比i1H；（2）若太阳轮转速n1=1500r/min，行星架转速nH为多少？（3）将该行星轮系作为减速器使用时有何优点？ 【答案】（1）用转化机构法：给整个轮系加-nH，则转化后的定轴轮系中n1H=n1-nH，n3H=n3-nH=0-nH=-nH（内齿圈固定n3=0）。转化后传动比i13H=n1H/n3H=-(z3/z1)=-90/30=-3（外啮合一次取负号）。即(n1-nH)/(0-nH)=n1/(-nH)+1=-3，解得n1/nH=1+3=4。i1H=n1/nH=4。（2）行星架转速nH=n1/i1H=1500/4=375r/min。（3）优点：传动比大（单级i=4但增加内齿圈齿数可得更大速比）、结构紧凑体积小（太阳轮行星轮内齿圈同轴布置）、承载能力大（功率分流多行星轮分担载荷）、传动效率高（滚动啮合损失小）。 【解析】转化机构法核心：给整个周转轮系加-nH→行星架视为静止→周转轮系变为定轴轮系→用定轴公式计算转化后的传动比→代回原式解得实际传动比。注意内啮合时转向相同（取正号），外啮合时转向相反（取负号）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第36练，内容涵盖6-6 齿轮系和减速器。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第36练 模块6 机械传动 第6节 齿轮系和减速器 一、单项选择题 1．定轴轮系中所有齿轮的轴线位置均固定不变。一定轴轮系由三级齿轮传动组成，各级传动比分别为i1=3、i2=4、i3=2。该轮系的总传动比为（ ） A．9 B．24 C．12 D．8 2．在定轴轮系中有时会在主动轮和从动轮之间增加一个只改变转向而不改变传动比大小的齿轮。这种齿轮称为（ ） A．惰轮 B．中间轮 C．介轮 D．以上三种称呼均可 3．周转轮系与定轴轮系的根本区别在于周转轮系中存在轴线可动的齿轮。周转轮系中轴线位置固定的构件称为太阳轮，轴线绕太阳轮轴线转动的构件称为（ ） A．惰轮 B．内齿轮 C．行星轮 D．介轮 4．减速器是封闭在箱体内的齿轮（或蜗杆）传动装置。按传动级数减速器分为单级、两级和多级减速器。两级圆柱齿轮减速器中，为使中间轴上齿轮的轴向力相互抵消以减小轴承负荷，常采用（ ） A．展开式布置 B．同轴式布置 C．分流式布置 D．斜齿轮螺旋角方向相反的布置 5．一对外啮合齿轮传动中主动轮与从动轮的转向相反；一对内啮合齿轮传动中两轮转向相同。一定轴轮系从第一轴到最后一轴有3对外啮合和1对内啮合，则首末两轴的转向关系为（ ） A．相同 B．相反 C．取决于惰轮的齿数 D．无法确定 二、填空题 6．由一系列齿轮组成的传动系统称为____。按各齿轮轴线是否固定分为____轮系和____轮系。定轴轮系总传动比等于各级传动比的____，也等于所有____轮齿数连乘积除以所有____轮齿数连乘积。 7．周转轮系由____轮、____轮和____组成。周转轮系传动比计算采用____法：给整个轮系施加一个与行星架转速大小相等方向相反的公转转速，将周转轮系转化为____轮系，再用定轴轮系公式计算。 三、问答题 8．惰轮是轮系中一种特殊的齿轮，在传动中不起变速作用。请回答：（1）什么是惰轮？惰轮在轮系中起什么作用？（2）为什么惰轮不影响传动比的大小？加入惰轮后对轮系的转向有什么影响？（3）在什么场合下需要使用惰轮？ 四、计算题 9．一定轴轮系中各齿轮齿数为：z1=20、z2=60、z3=25、z4=75、z5=20、z6=80。其中齿轮1为主动轮，齿轮2和3装在同一轴上，齿轮4和5装在同一轴上，齿轮6为最后一根轴上的从动轮。试求：（1）该轮系的总传动比i16；（2）若n1=960r/min，n6为多少？（3）若齿轮1至2为外啮合、3至4为外啮合、5至6为外啮合，判断n6的转向与n1相同还是相反？ 10．一行星轮系中太阳轮齿数z1=30，内齿圈齿数z3=90，行星轮齿数z2=30，内齿圈固定不动。太阳轮为主动件，行星架H为从动件。试求：（1）该行星轮系的传动比i1H；（2）若太阳轮转速n1=1500r/min，行星架转速nH为多少？（3）将该行星轮系作为减速器使用时有何优点？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $