第20卷 机械传动（下）——齿轮啮合、装配与维护 山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第20卷 机械传动（下）——齿轮啮合、装配与维护 单元过关卷《机械基础》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 渐开线齿轮连续传动的条件是（ ） A. =1 B. >1 C. <l D. >0 【答案】B 【解析】渐开线齿轮连续传动的条件是重合度ε≥1。通常为保证连续、平稳传动，要求ε>1，因此选B。ε=1时仅为理论上的临界连续啮合状态。 2. 一对标准齿轮，安装中心距比标准值略大时，保持不变的是（ ） A. 齿侧间隙 B. 都有变化 C. 啮合角的大小 D. 两节圆的关系 【答案】D 【解析】标准齿轮的标准中心距为两分度圆相切时的中心距。中心距略大时，齿侧间隙增大，啮合角也会改变，但两齿轮分度圆直径之比及其相互关系仍由齿数比决定，保持不变，因此选B。 3. 齿轮传动的重合度越大，表示（ ） A. 传动比越大 B. 承载能力越小 C. 传动效率越高 D. 同时啮合的轮齿对数越多 【答案】D 【解析】重合度表示在一对齿轮啮合过程中，同时参与啮合的轮齿对数的平均值。重合度越大，同时啮合的轮齿对数越多，传动越平稳，因此选B。 4. 正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的条件是（ ） A. 齿数≤17 B. 齿数<17 C. 齿数≥17 D. 齿数>17 【答案】C 【解析】对于压力角为20°、正常齿制且采用标准齿顶高的渐开线直齿圆柱齿轮，齿数少于17时容易发生根切，齿数达到17或以上时通常不发生根切，因此选C。 5. 某齿轮与标准齿轮相比，由于齿形角变化，使轮齿的齿顶变宽、齿根变瘦，传动省力，则其分度圆上的齿形角最可能是（ ） A. 25° B. 20° C. 15° D. 0° 【答案】C 【解析】在其他条件相同时，齿形角减小，齿顶部分相对变宽、齿根部分相对变瘦；同时圆周力一定时径向力减小，传动较为省力。标准齿形角为20°，符合描述的选项是15°，因此选C。 6. 用展成法加工齿轮时，为了制造齿数少而又不产生根切的齿轮，可以采用（ ） A. 小齿轮 B. 曲齿圆锥齿轮 C. 圆锥齿轮 D. 变位齿轮 【答案】D 【解析】展成法加工齿轮时，齿数较少的标准齿轮容易发生根切。采用正变位齿轮可增大刀具相对齿轮的移距，避免根切，因此选B。 7. 下图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图,图中“b”是（ ） A. 齿宽 B. 齿厚 C. 齿距 D. 齿高 【答案】C 【解析】图中“b”所标示的是相邻两齿同侧齿廓在分度圆上的弧长，即齿距，因此选C。齿宽是沿齿轮轴线方向的尺寸，齿厚是单个轮齿在分度圆上的弧厚，齿高是齿顶圆与齿根圆之间的径向尺寸。 8. 直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径为50mm，安装齿轮的轴直径为30mm，为了保证齿轮强度，一般将齿轮结构做成（ ） A. 齿轮轴 B. 实体齿轮 C. 腹板式齿轮 D. 轮辐式齿轮 【答案】A 【解析】当齿顶圆直径≤两倍的轴径时，做成齿轮轴。 9. 直齿锥齿轮传动属于（ ） A. 平行轴齿轮传动 B. 相交轴齿轮传动 C. 交错轴齿轮传动 D. 不确定 【答案】B 【解析】直齿锥齿轮传动属于相交轴齿轮传动 10. 结构复杂的齿轮多采用（ ） A. 锻钢 B. 型钢 C. 灰铸铁 D. 铸钢或球墨铸铁 【答案】D 【解析】结构复杂、外形不规则的齿轮适合采用铸造方法制造。铸钢和球墨铸铁具有较好的铸造适应性及强度，常用于制造结构复杂的较大齿轮，因此选D。 11. 齿面在交变接触应力的反复作用下，会出现微小的疲劳裂纹，随后裂纹逐渐扩展，使齿面金属剥落而形成麻点状凹坑，这种现象是（ ） A. 轮齿折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 【答案】C 【解析】齿面在交变接触应力作用下先产生疲劳裂纹，裂纹扩展后使齿面金属剥落，形成麻点状凹坑，这种失效称为齿面疲劳点蚀，因此选C。 12. 齿轮齿面抗点蚀的能力主要和齿面的____有关系。（ ） A. 硬度 B. 精度 C. 表面粗精度 D. 齿宽 【答案】A 【解析】齿面点蚀是接触疲劳失效。齿面硬度越高，通常接触疲劳强度越高，抗点蚀能力越强，因此齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，选A。 13. 常用于制造高速重载齿轮的材料是（ ） A. 45钢 B. HT200 C. 20CrMnTi D. Q235 【答案】C 【解析】20CrMnTi 是合金渗碳钢，经渗碳淬火等热处理后，表面硬度高、耐磨性好，心部韧性佳，适合高速重载工况；45 钢综合性能尚可但对于高速重载稍显不足，HT200 是灰铸铁，强度低，Q235 是普通碳素结构钢，都不适合，所以选 C。 14. 下图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图，图中“a”表示（ ） A. 齿宽 B. 齿厚 C. 齿距 D. 齿高 【答案】A 【解析】图中“a”表示沿齿轮轴线方向测量的轮齿有效宽度，即齿宽，因此选A。 15. 下列哪种热处理方法能在保持一定韧性的同时显著提高齿轮材料的硬度？（ ） A. 正火 B. 退火 C. 淬火+回火 D. 时效处理 【答案】C 【解析】淬火能大幅提高硬度，回火调整韧性，二者配合能达到既保持韧性又有高硬度的效果；正火、退火主要是调整组织，降低硬度等，时效处理用于消除内应力，所以选 C。 16. 大批量生产的轮辐式齿轮，其毛胚通常采用（ ） A. 铸造 B. 锻造 C. 焊接 D. 粉末制金 【答案】A 【解析】大批量生产的轮辐式齿轮，其毛胚通常采用铸造。铸造具有较低的成本、较高的生产效率和较好的可塑性，适合大批量生产。 17. 为了提高齿轮的抗疲劳点蚀能力，可采取的措施是（ ） A. 增大模数 B. 降低转速 C. 减小齿数 D. 提高齿面硬度 【答案】D 【解析】齿面点蚀与接触应力有关，提高齿面硬度能增强齿面抵抗接触疲劳的能力，增大模数、减小齿数主要影响齿的尺寸与受力，降低转速对抵抗点蚀效果不明显，所以选 B。 18. 齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常发生在（ ） A. 齿顶部分 B. 齿根部分 C. 靠近节线的齿根部分 D. 靠近节线的齿顶部分 【答案】C 【解析】齿面接触应力在节线附近通常较大，且该区域的润滑和相对滑动条件容易使疲劳损伤发展，因此齿面疲劳点蚀通常发生在靠近节线的齿根部分，选C。 19. 直齿圆柱齿轮传动装配后，齿面接触斑痕集中在齿宽一端，最可能的原因是（ ） A. 两轴线存在不平行 B. 两轴中心距略偏小 C. 齿轮材料硬度偏低 D. 润滑油黏度略偏高 【答案】A 【解析】齿面接触斑痕集中在齿宽一端，说明两齿轮的轴线不平行，导致齿宽方向受力和接触不均匀。中心距、材料硬度和润滑油黏度异常会引起其他传动问题，但通常不是形成该接触斑痕的直接原因。 20. 减速器采用飞溅润滑时，齿轮的圆周速度一般应（ ） A. v＜2.5m/s B. v＜12m/s C. v＞12m/s D. 无限制 【答案】B 【解析】飞溅润滑适用于中、低速齿轮传动。圆周速度过高会导致油液搅动损失增大、发热严重并影响润滑效果，通常要求齿轮圆周速度v小于12m/s，因此选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 标准齿轮一定不会发生根切现象。（ ） 【答案】错误 【解析】当标准齿轮的齿数小于最少齿数（一般是17）时，在加工过程中就可能会发生根切现象。 22. 标准齿轮不发生根切的条件是被加工齿轮的齿数必须小于等于17。（ ） 【答案】错误 【解析】正常齿制标准直齿圆柱齿轮在压力角为20°时，齿数小于17容易发生根切；不发生根切的条件通常是齿数大于或等于17。因此题干将条件说成“齿数小于等于17”，表述错误，判断为错误。 23. 一对标准安装的直齿圆柱齿轮，其中心距等于两齿轮分度圆半径之和。（ ） 【答案】正确 【解析】标准安装时，两齿轮的分度圆相切，中心距a=r1+r2（r1、r2分别为主动轮、从动轮分度圆半径），表述正确。 24. 展成法加工齿轮常用于单件生产而且精度要求不高的齿轮加工。 （ ） 【答案】错误 【解析】展成法利用齿轮啮合原理加工齿形，适用于批量生产，并且加工精度和生产率通常较高；单件生产且精度要求不高时常采用仿形法。因此题干所述与展成法的典型应用不符，判断为错误。 25. 齿轮的模数和齿数确定后，其齿形就完全确定了。（ ） 【答案】错误 【解析】还需考虑压力角、齿顶高系数、顶隙系数等参数，这些参数共同决定齿形，所以该说法错误。 26. 齿轮结构尺寸较大,轮坯不易锻造时齿轮材料宜采用铸钢。（ ） 【答案】正确 【解析】齿轮尺寸较大且轮坯不易锻造时，可采用铸造方法制造。铸钢具有较高的强度和韧性，适用于制造较大、承载较重而又难以锻造的齿轮，因此题干判断为正确。 27. 下图所示的齿轮润滑方式适用于齿轮运转速度较大时，如v大于12m/s（ ） 【答案】错误 【解析】当齿轮速度较小(如0.5~0.8m/s)时，在多级齿轮传动中，当几个大齿轮直径不相等时，可以采用惰轮蘸油润滑。 28. 齿轮轮齿在传递动力时，在齿根处受到的弯曲应力最大。（ ） 【答案】正确 【解析】齿轮轮齿在传递动力时，在齿根处受到的弯曲应力最大。 29. 高速重载齿轮传动，降低润滑油黏度容易引发胶合。（ ） 【答案】正确 【解析】高速重载时，降低黏度润滑油膜更易破裂，反而容易引发胶合，应适当提高黏度或用含极压添加剂的润滑油。 30. 齿面胶合多发生在高速重载的齿轮传动中。（ ） 【答案】正确 【解析】齿面胶合是由于齿面间局部高温和较大压力使润滑油膜破坏，接触表面发生粘着并撕裂。高速、重载传动更容易出现高温和油膜破坏，因此齿面胶合多发生在高速重载齿轮传动中，判断为正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是什么？ 【答案】标准直齿圆柱齿轮正确合的条件是：两齿轮的模数相等，压力角相等。 【解析】标准直齿圆柱齿轮正确啮合的基本条件是两齿轮的模数相等、压力角相等。模数相等才能保证齿距相等，压力角相等才能保证啮合齿廓的几何条件一致，从而实现正确啮合。 32. 列举齿轮加工的方法有哪些？ 【答案】齿轮加工方法主要有仿形法和展成法。仿形法是用与齿槽形状相同的刀具直接加工齿轮，如用盘形齿轮铣刀或指形齿轮铣刀铣齿。展成法是利用齿轮啮合原理加工齿轮，如插齿、滚齿等，加工精度较高，应用广泛。 【解析】齿轮加工的主要方法有仿形法和展成法。仿形法采用与齿槽形状相同或近似相同的刀具逐齿加工，如盘形齿轮铣刀和指形齿轮铣刀铣齿；展成法利用齿轮啮合原理形成齿廓，如滚齿、插齿和剃齿等。仿形法设备和工艺较简单，适合单件或小批量生产；展成法加工效率和精度较高，应用更广泛。 33. 简述：啮合磨损 【答案】啮合磨损是指当表面粗糙的硬齿与较软的轮齿相啮合时，由于相对滑动，软齿面被划伤而产生的齿面磨损。 【解析】啮合磨损是指当表面粗糙的硬齿与较软的轮齿相啮合时，由于相对滑动，软齿面被划伤而产生的齿面磨损。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某卷扬机传动系统中一对传动比i=3的外啮合直齿圆柱齿轮损坏，现从材料库找到两个压力角α=20°的直齿轮，经测量，齿数齿顶圆直径55mm，186mm。试问这两个齿轮能否用来更换损坏的齿轮？ 【答案】(1)这两个齿轮不能用来更换损坏的齿轮。 (2)两齿轮啮合时的传动比为：i12=\frac{n1}{n2}=\frac{z2}{z1}=\frac{60}{20}=3，与原传动系统的传动比相同。 (3)由齿顶圆直径公式da=m(z+2)可得：m1=\frac{da1}{z1+2}=\frac{55}{20+2}=2.5mm；m2=\frac{da2}{z2+2}=\frac{186}{60+2}=3mm。两齿轮模数不相等，不能正确啮合，因此不能用来更换损坏的齿轮。 【解析】外啮合直齿圆柱齿轮的传动比由齿数比决定，i12=z2/z1=60/20=3，满足原传动比要求。对于压力角均为20°的标准直齿圆柱齿轮，正确啮合还必须满足模数相等。由da=m(z+2)计算得m1=55/(20+2)=2.5mm，m2=186/(60+2)=3mm。由于m1≠m2，两齿轮的齿距不相等，不能正确啮合，所以不能作为原损坏齿轮的替换件。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第20卷 机械传动（下）——齿轮啮合、装配与维护 单元过关卷《机械基础》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 渐开线齿轮连续传动的条件是（ ） A. =1 B. >1 C. <l D. >0 2. 一对标准齿轮，安装中心距比标准值略大时，保持不变的是（ ） A. 齿侧间隙 B. 都有变化 C. 啮合角的大小 D. 两节圆的关系 3. 齿轮传动的重合度越大，表示（ ） A. 传动比越大 B. 承载能力越小 C. 传动效率越高 D. 同时啮合的轮齿对数越多 4. 正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的条件是（ ） A. 齿数≤17 B. 齿数<17 C. 齿数≥17 D. 齿数>17 5. 某齿轮与标准齿轮相比，由于齿形角变化，使轮齿的齿顶变宽、齿根变瘦，传动省力，则其分度圆上的齿形角最可能是（ ） A. 25° B. 20° C. 15° D. 0° 6. 用展成法加工齿轮时，为了制造齿数少而又不产生根切的齿轮，可以采用（ ） A. 小齿轮 B. 曲齿圆锥齿轮 C. 圆锥齿轮 D. 变位齿轮 7. 下图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图,图中“b”是（ ） A. 齿宽 B. 齿厚 C. 齿距 D. 齿高 8. 直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径为50mm，安装齿轮的轴直径为30mm，为了保证齿轮强度，一般将齿轮结构做成（ ） A. 齿轮轴 B. 实体齿轮 C. 腹板式齿轮 D. 轮辐式齿轮 9. 直齿锥齿轮传动属于（ ） A. 平行轴齿轮传动 B. 相交轴齿轮传动 C. 交错轴齿轮传动 D. 不确定 10. 结构复杂的齿轮多采用（ ） A. 锻钢 B. 型钢 C. 灰铸铁 D. 铸钢或球墨铸铁 11. 齿面在交变接触应力的反复作用下，会出现微小的疲劳裂纹，随后裂纹逐渐扩展，使齿面金属剥落而形成麻点状凹坑，这种现象是（ ） A. 轮齿折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 12. 齿轮齿面抗点蚀的能力主要和齿面的____有关系。（ ） A. 硬度 B. 精度 C. 表面粗精度 D. 齿宽 13. 常用于制造高速重载齿轮的材料是（ ） A. 45钢 B. HT200 C. 20CrMnTi D. Q235 14. 下图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图，图中“a”表示（ ） A. 齿宽 B. 齿厚 C. 齿距 D. 齿高 15. 下列哪种热处理方法能在保持一定韧性的同时显著提高齿轮材料的硬度？（ ） A. 正火 B. 退火 C. 淬火+回火 D. 时效处理 16. 大批量生产的轮辐式齿轮，其毛胚通常采用（ ） A. 铸造 B. 锻造 C. 焊接 D. 粉末制金 17. 为了提高齿轮的抗疲劳点蚀能力，可采取的措施是（ ） A. 增大模数 B. 降低转速 C. 减小齿数 D. 提高齿面硬度 18. 齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常发生在（ ） A. 齿顶部分 B. 齿根部分 C. 靠近节线的齿根部分 D. 靠近节线的齿顶部分 19. 直齿圆柱齿轮传动装配后，齿面接触斑痕集中在齿宽一端，最可能的原因是（ ） A. 两轴线存在不平行 B. 两轴中心距略偏小 C. 齿轮材料硬度偏低 D. 润滑油黏度略偏高 20. 减速器采用飞溅润滑时，齿轮的圆周速度一般应（ ） A. v＜2.5m/s B. v＜12m/s C. v＞12m/s D. 无限制 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 标准齿轮一定不会发生根切现象。（ ） 22. 标准齿轮不发生根切的条件是被加工齿轮的齿数必须小于等于17。（ ） 23. 一对标准安装的直齿圆柱齿轮，其中心距等于两齿轮分度圆半径之和。（ ） 24. 展成法加工齿轮常用于单件生产而且精度要求不高的齿轮加工。 （ ） 25. 齿轮的模数和齿数确定后，其齿形就完全确定了。（ ） 26. 齿轮结构尺寸较大,轮坯不易锻造时齿轮材料宜采用铸钢。（ ） 27. 下图所示的齿轮润滑方式适用于齿轮运转速度较大时，如v大于12m/s（ ） 28. 齿轮轮齿在传递动力时，在齿根处受到的弯曲应力最大。（ ） 29. 高速重载齿轮传动，降低润滑油黏度容易引发胶合。（ ） 30. 齿面胶合多发生在高速重载的齿轮传动中。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是什么？ 32. 列举齿轮加工的方法有哪些？ 33. 简述：啮合磨损 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某卷扬机传动系统中一对传动比i=3的外啮合直齿圆柱齿轮损坏，现从材料库找到两个压力角α=20°的直齿轮，经测量，齿数齿顶圆直径55mm，186mm。试问这两个齿轮能否用来更换损坏的齿轮？ 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 $