模块六 机械传动《机械基础》（高教版·第3版）河北省（对口升学）机械类 单元过关卷

河北省（对口升学）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 模块六 机械传动 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________ 一、单项选择题（每小题 3 分，共 60 分） 1．V带传动中，带绕过带轮时产生的弯曲应力与什么有关（ ） A．带的长度 B．带轮直径 C．带的线速度 D．带的材料 【答案】B 【详解】弯曲应力σ_b与带轮直径成反比，带轮直径越小弯曲应力越大。因此V带传动中限制小带轮最小直径以控制弯曲应力。故选B。 2．带传动的主要失效形式是（ ） A．带轮磨损 B．带的疲劳断裂和打滑 C．带轮断裂 D．带的塑性变形 【答案】B 【详解】带传动的主要失效形式：在正常使用条件下为带的疲劳破坏（带的循环弯曲与拉伸导致的裂纹和断裂）；在过载时发生打滑。打滑可起过载保护作用。故选B。 3．带传动中，弹性滑动产生的原因是（ ） A．带的初拉力不足 B．带的弹性变形 C．带轮直径太小 D．带的线速度太高 【答案】B 【详解】弹性滑动是带传动的固有特性，因带的弹性变形引起。主动轮上带所受拉力从紧边F1逐渐减小到松边F2，带的弹性伸长量也随之减小，带在轮上产生相对滑动。弹性滑动不可完全消除但远小于打滑。故选B。 4．链传动中，链轮齿数过少会导致（ ） A．传动效率提高 B．链条磨损加剧、传动不均匀性增加 C．传动比更稳定 D．链节距减小 【答案】B 【详解】链轮齿数过少会使链节间的相对转角增大，链条进入和退出啮合时的冲击增大，导致磨损加剧以及多边形效应显著，传动不均匀性增加。一般小链轮齿数z1≥17。故选B。 5．链传动的"多边形效应"会导致（ ） A．传动比保持恒定 B．链条运动速度周期性波动 C．传动效率提高 D．链节距均匀增大 【答案】B 【详解】多边形效应：链条绕在链轮上形成正多边形的一部分，链速沿圆周方向是变化的，导致瞬时传动比不恒定和链条运动速度周期性波动。齿数越多越接近圆，多边形效应越小。故选B。 6．螺旋传动中，螺纹的线数增加时（ ） A．导程不变 B．效率降低 C．导程增大 D．自锁性增强 【答案】C 【详解】螺纹导程P_h=nP（n为线数，P为螺距）。线数增加，导程增大，螺纹升角增大，传动效率提高但自锁性下降。单线螺纹导程小，自锁性好。故选C。 7．标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径d与模数m、齿数z的关系为（ ） A．d=m×z B．d=m/z C．d=z/m D．d=m+z 【答案】A 【详解】标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径d=模数m×齿数z。这是齿轮最基本也是最重要的计算公式之一，模数是齿轮几何尺寸计算的基础参数。故选A。 8．齿轮传动中，标准压力角α的我国标准值为（ ） A．15° B．20° C．25° D．30° 【答案】B 【详解】我国标准规定渐开线齿轮的标准压力角α=20°。在分度圆上压力角为标准值20°。英美国家也有使用14.5°或25°的。故选B。 9．齿轮的模数越大，表明（ ） A．齿轮的齿数越多 B．齿轮的尺寸越小 C．轮齿的尺寸越大 D．齿轮的转速越高 【答案】C 【详解】模数是齿轮几何尺寸的基本参数，模数越大，齿距p=πm就越大，轮齿越"粗壮"，承载能力也随之增大。相同齿数下模数越大齿轮总体尺寸越大。故选C。 10．一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（ ） A．模数和齿数分别相等 B．模数和压力角分别相等 C．齿数和压力角分别相等 D．直径相等 【答案】B 【详解】渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数相等（m1=m2）且压力角相等（α1=α2）。这是两个齿轮能够连续正确啮合的必要条件。故选B。 11．齿轮的齿面疲劳点蚀通常首先发生在（ ） A．齿顶附近 B．齿根附近 C．节线附近的齿根面上 D．齿宽方向两端 【答案】C 【详解】齿面点蚀通常首先出现在靠近节线的齿根面上。该位置接触应力大且润滑条件相对不利（相对滑动速度小、油膜形成困难），最易发生疲劳点蚀。故选C。 12．与带传动相比，齿轮传动的主要优点是（ ） A．能实现远距离传动 B．传动比准确、效率高 C．有过载保护功能 D．结构简单成本低 【答案】B 【详解】齿轮传动的主要优点：传动比准确恒定（无弹性滑动）、效率高（可达98%~99%）、寿命长。带传动能远距离传动、有过载保护但传动比不准确。故选B。 13．蜗杆传动中，通常以什么为主动件（ ） A．蜗轮 B．蜗杆 C．可互换 D．取决于工作条件 【答案】B 【详解】蜗杆传动通常以蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。以蜗轮为主动件时，该机构通常具有自锁性（蜗杆螺旋升角小于当量摩擦角时）。蜗杆传动的传动比大但效率较低。故选B。 14．蜗杆传动的主要优点是（ ） A．传动效率高 B．结构紧凑、传动比大 C．制造成本低 D．无自锁性 【答案】B 【详解】蜗杆传动最大优点是结构紧凑、单级传动即可获得很大传动比（i=10~80甚至更高），且传动平稳、噪声小。缺点是效率低（发热严重）、需要铜合金等贵金属作蜗轮。故选B。 15．定轴轮系的传动比等于（ ） A．主动轮齿数乘积与从动轮齿数乘积之比 B．从动轮齿数乘积与主动轮齿数乘积之比 C．各齿轮齿数之和 D．各齿轮齿数之积 【答案】B 【详解】定轴轮系的传动比i=所有从动轮齿数的乘积/所有主动轮齿数的乘积，即i=∏z_从/∏z_主。每对啮合的齿轮对计算一次，惰轮（过桥齿轮）只改变转向不影响传动比大小。故选B。 16．减速器的作用是（ ） A．增大输出转速 B．降低输出转速、增大输出扭矩 C．保持转速不变 D．减小传动效率 【答案】B 【详解】减速器是独立的封闭传动装置，通过齿轮轮系将输入轴的高速转动降低为输出轴的低速转动，同时按反比增大输出扭矩（P=Tω=常数，不考虑效率损失）。广泛应用于电动机与工作机之间。故选B。 17．带传动预张紧的目的是（ ） A．减小带轮直径 B．产生足够的摩擦力传递功率 C．降低带的寿命 D．增大滑动率 【答案】B 【详解】带传动依靠带与带轮间的摩擦力传递运动和动力。只有在足够的初拉力下，带紧边拉力增大、松边拉力减小，带与轮间的摩擦力才能把动力从主动轮传递到被动轮。故选B。 18．链传动中链节距与承载能力的关系是（ ） A．节距越大承载能力越小 B．节距越大承载能力越大 C．节距与承载能力无关 D．节距越小承载能力越大 【答案】B 【详解】链节距p增大，链条的销轴直径和链板厚度也随之增大，链的破断载荷增大，承载能力上升。但节距过大会加剧多边形效应，增加动载荷和噪声。故选B。 19．齿轮的齿形系数YFa主要与什么有关（ ） A．齿轮的模数 B．齿轮的齿数和变位系数 C．齿轮的材料 D．齿轮的转速 【答案】B 【详解】齿形系数YFa主要取决于齿数和变位系数，反映齿根弯曲应力随齿形变化的规律。齿数越多，YFa越小，齿根弯曲强度越高。齿形系数与模数大小无关。故选B。 20．下列传动中，能实现自锁的是（ ） A．齿轮传动 B．带传动 C．蜗杆传动 D．链传动 【答案】C 【详解】当蜗杆螺旋升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，不能反向传动）。这一特性广泛应用于起重设备（蜗杆减速器）防止载荷自坠。齿轮和链传动无自锁。故选C。 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打"√"，错误的打"×"） 21．带传动中弹性滑动可以完全消除。（ ） 【答案】错 【详解】错误。弹性滑动是带传动的固有特性，由带的弹性变形引起，只要传递载荷就会产生弹性滑动，无法完全消除（只能通过增大预紧力减少滑动率）。打滑是可以避免的。 22．链传动能保证准确的瞬时传动比。（ ） 【答案】错 【详解】错误。因多边形效应，链传动不能保证准确的瞬时传动比，瞬时传动比是周期性波动的。只有齿轮传动可以实现准确的瞬时传动比。平均传动比为常数。 23．标准齿轮的压力角越大，齿轮的承载能力越高。（ ） 【答案】对 【详解】正确。压力角增大，齿根厚度增大，齿形变"肥"，齿根弯曲强度提高；同时接触应力降低，齿面接触强度也有所改善。但压力角过大会使径向力增大。 24．蜗杆传动的效率一般高于齿轮传动。（ ） 【答案】错 【详解】错误。蜗杆传动齿面间滑动速度大、摩擦损耗大，效率一般在0.7~0.9之间，低于齿轮传动（0.98~0.99）。这是蜗杆传动的重要缺点。 25．V带截面为等腰梯形，靠两侧面与轮槽的摩擦力传递动力。（ ） 【答案】对 【详解】正确。V带截面为梯形，嵌入带轮的V形槽中，两侧面为工作面，产生楔形效应，在相同张紧力下可产生比平带更大的摩擦力。 26．链传动中链节距越大传动越平稳。（ ） 【答案】错 【详解】错误。链节距越大，多边形效应越剧烈，速度波动和冲击越大，传动平稳性反而降低。高速传动应选用小节距多排链。 27．惰轮（过桥齿轮）不改变轮系的传动比大小。（ ） 【答案】对 【详解】正确。惰轮同时与两个齿轮啮合，同时作为从动轮（相对于前轮）和主动轮（相对于后轮），其齿数在上式分子分母中各出现一次，对传动比的大小无影响，只改变转向。 28．齿轮齿面胶合多发生在高速重载的齿轮传动中。（ ） 【答案】对 【详解】正确。齿面胶合是高速重载齿轮传动中，因齿面瞬时高温使润滑油膜破裂，两齿面金属直接接触发生粘着撕裂的现象。降低油温和选用极压润滑油可减轻胶合。 29．渐开线齿轮的中心距可分性意味着即使中心距略有变化传动比仍保持不变。（ ） 【答案】对 【详解】正确。这是渐开线齿轮的一个重要特性——可分性。即使因制造安装误差使中心距与标准中心距略有偏差，因渐开线性质，两轮传动比仍保持不变。 30．多线螺纹比单线螺纹的自锁性更好。（ ） 【答案】错 【详解】错误。螺纹线数增加→导程增大→螺纹升角增大→自锁性下降。单线螺纹升角最小，自锁性最好，适用于连接螺纹；多线螺纹用于传动以提高效率。 三、简答题（每小题 4 分，共 12 分） 31．简述带传动中弹性滑动和打滑的区别。 【答案】弹性滑动：(1)是带的弹性变形引起的，是带传动的固有特性，不可避免；(2)滑动率很小（ε=1%~2%），不影响正常工作。打滑：(1)是过载时有效圆周力超过摩擦力极限值引起的全面滑动；(2)属非正常状态，导致带严重磨损和发热，应避免；(3)可起一定的过载保护作用。弹性滑动在额定载荷下正常工作，打滑是故障状态。 32．简述齿轮传动失效的四种主要形式。 【答案】(1)轮齿折断（齿根弯曲疲劳折断）：交变弯曲应力超过齿根疲劳极限，多发生在齿根处；(2)齿面疲劳点蚀：在节线附近的齿根面上因接触应力超过接触疲劳极限产生麻点状剥落；(3)齿面胶合：高速重载时润滑油膜破裂、两齿面金属直接接触粘着撕裂；(4)齿面磨损：润滑油中含有杂质磨粒或开式传动中进入灰尘等引起的齿面磨损失效。 33．简述蜗杆传动的优缺点。 【答案】优点：(1)单级传动比大（i=10~80），结构紧凑；(2)传动平稳、噪声小；(3)当蜗杆升角小于当量摩擦角时具有自锁性。缺点：(1)传动效率低（0.7~0.9），发热严重，需要良好的散热和润滑；(2)蜗轮需用较贵的铜合金等减摩材料制造；(3)轴向力大，需要可靠轴承定位。主要用于传递功率不大、要求大传动比的场合。 四、综合题（共 8 分） 34．某带式输送机驱动系统由电动机（转速n₁=1450 r/min）、V带传动、减速器和链传动组成，送至工作机所需的转速n₄=60 r/min。减速器采用二级圆柱齿轮减速器（各级传动比i₂=4, i₃=3.5），带传动的滑动率ε=2%。请回答：(1)计算V带传动所需的最小传动比i₁（假设减速器输入转速需按带的弹性滑动修正）；(2)该系统中为什么采用带传动布置在高速级、链传动布置在低速级的方案？说明理由；(3)分析减速器输出轴承受链传动引起的载荷特点及应采取的措施。 【答案】(1)总传动比i总=n₁/n₄=1450/60≈24.17；减速器传动比i减=i₂×i₃=4×3.5=14；带传动考虑弹性滑动（ε=2%）后的有效传动比i₁=i总/i减=24.17/14≈1.726；考虑滑动率修正，带的名义传动比i₁=i₁/(1-ε)=1.726/(1-0.02)≈1.76；(2)带传动布置在高速级：高速级扭矩小、带受力小，可选用普通V带；带传动能缓冲吸振保护减速器。链传动布置在低速级：链传动无弹性滑动，传动比准确，低速时多边形效应引起的冲击相对较小；低速级扭矩大，链传动承载能力大。若反向布置（链在高速级），多边形效应引起的噪声和振动会非常大。(3)减速器输出轴承受链传动引起的周期性径向拉力（链的紧边拉力），属脉动循环载荷，会使轴产生弯曲变形并可能引起键连接的微动磨损。措施：加装弹性联轴器或链轮与轴之间采用过盈配合以改善受力分布；设计轴径时应以脉动载荷校核疲劳强度。 【详解】本题综合考查多级传动的传动比计算（含带传动弹性滑动修正）、带传动与链传动的选型原则（高速级与低速级的优缺点）、链传动对轴承载荷的影响及工程应对措施，覆盖模块六核心工程分析。 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 $ 河北省（对口升学）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 模块六 机械传动 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________ 一、单项选择题（每小题 3 分，共 60 分） 1．V带传动中，带绕过带轮时产生的弯曲应力与什么有关（ ） A．带的长度 B．带轮直径 C．带的线速度 D．带的材料 2．带传动的主要失效形式是（ ） A．带轮磨损 B．带的疲劳断裂和打滑 C．带轮断裂 D．带的塑性变形 3．带传动中，弹性滑动产生的原因是（ ） A．带的初拉力不足 B．带的弹性变形 C．带轮直径太小 D．带的线速度太高 4．链传动中，链轮齿数过少会导致（ ） A．传动效率提高 B．链条磨损加剧、传动不均匀性增加 C．传动比更稳定 D．链节距减小 5．链传动的"多边形效应"会导致（ ） A．传动比保持恒定 B．链条运动速度周期性波动 C．传动效率提高 D．链节距均匀增大 6．螺旋传动中，螺纹的线数增加时（ ） A．导程不变 B．效率降低 C．导程增大 D．自锁性增强 7．标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径d与模数m、齿数z的关系为（ ） A．d=m×z B．d=m/z C．d=z/m D．d=m+z 8．齿轮传动中，标准压力角α的我国标准值为（ ） A．15° B．20° C．25° D．30° 9．齿轮的模数越大，表明（ ） A．齿轮的齿数越多 B．齿轮的尺寸越小 C．轮齿的尺寸越大 D．齿轮的转速越高 10．一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（ ） A．模数和齿数分别相等 B．模数和压力角分别相等 C．齿数和压力角分别相等 D．直径相等 11．齿轮的齿面疲劳点蚀通常首先发生在（ ） A．齿顶附近 B．齿根附近 C．节线附近的齿根面上 D．齿宽方向两端 12．与带传动相比，齿轮传动的主要优点是（ ） A．能实现远距离传动 B．传动比准确、效率高 C．有过载保护功能 D．结构简单成本低 13．蜗杆传动中，通常以什么为主动件（ ） A．蜗轮 B．蜗杆 C．可互换 D．取决于工作条件 14．蜗杆传动的主要优点是（ ） A．传动效率高 B．结构紧凑、传动比大 C．制造成本低 D．无自锁性 15．定轴轮系的传动比等于（ ） A．主动轮齿数乘积与从动轮齿数乘积之比 B．从动轮齿数乘积与主动轮齿数乘积之比 C．各齿轮齿数之和 D．各齿轮齿数之积 16．减速器的作用是（ ） A．增大输出转速 B．降低输出转速、增大输出扭矩 C．保持转速不变 D．减小传动效率 17．带传动预张紧的目的是（ ） A．减小带轮直径 B．产生足够的摩擦力传递功率 C．降低带的寿命 D．增大滑动率 18．链传动中链节距与承载能力的关系是（ ） A．节距越大承载能力越小 B．节距越大承载能力越大 C．节距与承载能力无关 D．节距越小承载能力越大 19．齿轮的齿形系数YFa主要与什么有关（ ） A．齿轮的模数 B．齿轮的齿数和变位系数 C．齿轮的材料 D．齿轮的转速 20．下列传动中，能实现自锁的是（ ） A．齿轮传动 B．带传动 C．蜗杆传动 D．链传动 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打"√"，错误的打"×"） 21．带传动中弹性滑动可以完全消除。（ ） 22．链传动能保证准确的瞬时传动比。（ ） 23．标准齿轮的压力角越大，齿轮的承载能力越高。（ ） 24．蜗杆传动的效率一般高于齿轮传动。（ ） 25．V带截面为等腰梯形，靠两侧面与轮槽的摩擦力传递动力。（ ） 26．链传动中链节距越大传动越平稳。（ ） 27．惰轮（过桥齿轮）不改变轮系的传动比大小。（ ） 28．齿轮齿面胶合多发生在高速重载的齿轮传动中。（ ） 29．渐开线齿轮的中心距可分性意味着即使中心距略有变化传动比仍保持不变。（ ） 30．多线螺纹比单线螺纹的自锁性更好。（ ） 三、简答题（每小题 4 分，共 12 分） 31．简述带传动中弹性滑动和打滑的区别。 32．简述齿轮传动失效的四种主要形式。 33．简述蜗杆传动的优缺点。 四、综合题（共 8 分） 34．某带式输送机驱动系统由电动机（转速n₁=1450 r/min）、V带传动、减速器和链传动组成，送至工作机所需的转速n₄=60 r/min。减速器采用二级圆柱齿轮减速器（各级传动比i₂=4, i₃=3.5），带传动的滑动率ε=2%。请回答：(1)计算V带传动所需的最小传动比i₁（假设减速器输入转速需按带的弹性滑动修正）；(2)该系统中为什么采用带传动布置在高速级、链传动布置在低速级的方案？说明理由；(3)分析减速器输出轴承受链传动引起的载荷特点及应采取的措施。 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 $