第5卷 失效形式与主要参数选择 重庆市（高职分类考试）《机械基础》（机工版·第三版） 单元过关卷

重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》（机工版·第三版） 失效形式与主要参数选择 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 链传动的主要失效形式是（ ） A. 齿面点蚀 B. 齿面胶合 C. 链板疲劳断裂 D. 轮齿折断 【答案】C 【解析】链传动的失效形式主要包括链板疲劳断裂、铰链磨损、滚子和套筒冲击疲劳、胶合以及过载拉断等。在正常润滑和正常载荷条件下，链板反复受拉产生疲劳破坏较典型。选项A、B属于齿轮传动常见齿面失效，选项D为齿轮轮齿失效，因此本题选C。 2. 滚子链传动在长期工作后出现链条节距增大、链与链轮啮合不良的现象，其最常见的失效原因是（ ） A. 链板发生疲劳断裂 B. 销轴套筒磨损伸长 C. 链轮齿数选择过多 D. 中心距调整过小 【答案】B 【解析】滚子链在工作中销轴与套筒之间相对转动，润滑不良或长期使用会使铰链磨损，导致节距增大和啮合不良。链板疲劳断裂多与冲击载荷或反复拉应力有关，不是节距增大的主要原因。 3. 在链传动中，链条过紧可能导致的问题是什么？（ ） A. 传动效率降低 B. 齿轮磨损加剧 C. 传动比失效 D. 传动稳定性提高 【答案】B 【解析】链条张紧过度会使链条、链轮及轴承承受较大的附加载荷，导致啮合处摩擦和磨损加剧，甚至缩短使用寿命。选项B中的“齿轮磨损”可理解为链轮齿部磨损加剧，最符合链条过紧的后果。 4. 大链轮齿数过多会导致什么问题（ ） A. 传动比增大 B. 链条易发生共振 C. 磨损后链条节距伸长，易脱链 D. 小链轮包角减小 【答案】C 【解析】大链轮齿数过多时，即使链条铰链磨损造成的节距伸长量不大，也会在大链轮上累积成较明显的啮合误差，使链条容易爬齿或脱链。因此大链轮齿数不宜过多，本题选C。 5. 链传动中链条的磨损主要是由于什么原因造成的（ ） A. 链条材料质量问题 B. 风沙侵蚀 C. 润滑不良 D. 过度张紧 【答案】C 【解析】链传动中链条的磨损主要是由于润滑不良导致的，缺乏润滑会加剧链条的磨损。 6. 选择滚子链链轮小链轮齿数时，若齿数过少，最容易加剧的工作问题是（ ） A. 多边形效应和冲击 B. 链条静拉力不足 C. 中心距无法调整 D. 润滑油黏度过大 【答案】A 【解析】小链轮齿数过少时，链条进入和退出链轮的速度变化较明显，多边形效应增强，容易产生冲击、振动和噪声。因此选取小链轮齿数时应避免过少。 7. 为减小链传动铰链磨损并延长使用寿命，参数和维护选择中最应优先保证的是（ ） A. 链条具有适当润滑 B. 链轮采用较少齿数 C. 中心距尽量取最小 D. 链速尽量取得很高 【答案】A 【解析】滚子链铰链处存在相对运动，适当润滑能减小销轴与套筒间的磨损，是延长链传动寿命的重要措施。齿数过少、中心距过小或链速过高都可能加重冲击和磨损。 8. 在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，下列说法正确的是（ ） A. 增大链节距和链轮齿数 B. 减小链节距和链轮齿数 C. 增大链节距，减小链轮齿数 D. 减小链节距，增大链轮齿数 【答案】D 【解析】链传动存在多边形效应，节距越大、链轮齿数越少，速度波动和动载荷越明显。在转速一定时，减小链节距并增大链轮齿数，可以减轻运动不均匀性和动载荷。因此选D。 9. 链传动中，链节数一般选用偶数的目的是（ ） A. 提高传动效率 B. 避免使用过渡链节 C. 减少磨损 D. 降低噪声 【答案】B 【解析】链条通常采用偶数链节，这样可以直接使用普通连接链节形成闭合链。若链节数为奇数，往往需要使用过渡链节，而过渡链节受力状况较差，会降低链条强度。因此选B。 10. 如图所示为滚子链的结构示意图，下列表述正确的是（ ） A. 元件1和元件3、元件2和元件4分别采用过盈配合 B. 元件3和元件4、元件5和元件4分别采用间隙配合 C. 当链条与链轮啮合时，元件3与链轮轮齿相对滚动，两者之间主要是滚动摩擦，从而减小了链条和链轮轮齿的磨损 D. 该滚子链的标记为08A1×88GB/T1243—2006，则说明它的节距为25.4mm，链节数为88节，单排链 【答案】B 【解析】A：元件2（外链板）和元件4（套筒）没有配合；C：元件5（滚子）与链轮轮齿相对滚动；D：节距为12.7mm。 11. 滚子链链条的主要参数是（ ） A. 销轴的直径 B. 销轴的长度 C. 链板的厚度 D. 链节距 【答案】D 【解析】滚子链链条的主要参数是链节距。链节距是指相邻滚子的中心点之间的距离，对于滚子链传动的准确性和传动力度有重要影响。 12. 普通 V 带传动设计中，若小带轮基准直径选得过小，最容易导致的失效或不良后果是（ ） A. 带的弯曲应力增大 B. 带的包角明显增大 C. 带的张紧力消失 D. 带轮转速自动降低 【答案】A 【解析】小带轮基准直径过小时，V 带绕过带轮时弯曲变形加剧，弯曲应力增大，容易降低带的疲劳寿命。带轮直径选择应满足最小直径要求。 13. 在链传动中，链条的节数宜采用（ ） A. 奇数 B. 偶数 C. 5的倍数 D. 任意数 【答案】B 【解析】链条的节数宜采用偶数，这样可避免使用过渡链节，减少链节的附加弯矩。 14. 链传动中，链条的节距增大将导致（ ） A. 承载能力降低 B. 传动平稳性提高 C. 多边形效应加剧 D. 安装难度减小 【答案】C 【解析】链条节距增大时，单节链条尺寸和承载能力通常增大，但链条绕链轮运动时的多边形效应也会更明显，导致速度波动、冲击和动载荷增大，传动平稳性变差。因此选C。 15. 链传动大链轮齿数不宜过多的原因是（ ） A. 为了减少速度波动 B. 避免传动比过大 C. 避免磨损时过早脱链 D. 以上都不对 【答案】C 【解析】大链轮齿数过多时，链条磨损引起的节距伸长会在链轮啮合过程中累积，使链条更容易爬齿、跳齿或脱链。为避免磨损后过早脱链，大链轮齿数应有限制。因此选C。 16. 小链轮包角应不小于多少度，以保证可靠啮合（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】小链轮包角过小会减少同时参与啮合的链齿数量，使链条与链轮啮合不充分，容易产生跳齿、冲击和磨损。为保证可靠啮合，链传动小链轮包角一般应不小于，因此选B。 17. 链传动中，p表示链条的节距，z表示链轮的齿数。当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应（ ） A. 增大p和z B. 增大p，减小z C. 减小p和z D. 增大z，减小p 【答案】D 【解析】链传动运动不均匀性和动载荷主要受多边形效应影响。节距p越大、齿数z越少，多边形效应越强；反之，减小节距p并增大齿数z，可降低速度波动和冲击动载荷。因此选D。 18. 普通 V 带传动中，为避免带在带轮上打滑，选用中心距和包角时应重点保证（ ） A. 小带轮包角不宜过小 B. 大带轮直径不宜过大 C. 带轮宽度不宜过小 D. 传动比数值不宜为一 【答案】A 【解析】V 带靠带与带轮之间的摩擦传递动力，小带轮包角过小时有效接触弧长不足，容易发生打滑。因此主要参数选择中应保证小带轮包角满足要求。 19. 链传动的中心距过大会导致（ ） A. 寿命减少 B. 包角减少 C. 啮合不良 D. 振动降低 【答案】C 【解析】链传动中心距过大时，松边链条较长，容易因自重产生明显下垂，并引起振动和啮合冲击，严重时会影响链条与链轮的正常啮合。因此选C。 20. 当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取（ ） A. 大节距的单排链 B. 小节距的单排链 C. 两者均可 D. 以上都不对 【答案】D 【解析】链传动速度较高时，应选较小节距以减轻多边形效应、冲击和动载荷；传递载荷较大时，宜通过采用多排链来提高承载能力。合理选择应为小节距多排链，而不是大节距单排链或小节距单排链。由于给定选项中没有“小节距多排链”，故应选D。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 链传动中心距过小的缺点是容易发生“脱链现象”。（ ） 【答案】错误 【解析】链传动在磨损后易发生脱链现象，主要原因有链条节距增大、链节相对转角变大、链传动变松、震动，与中心距无关。链传动中心距过小的缺点是小链轮上的包角小，链条磨损快。 22. 由于啮合齿数较少的原因，链传动的脱链通常发生在小链轮上（ ） 【答案】正确 【解析】由于啮合齿数较少的原因，链传动的脱链通常发生在小链轮上 23. 链传动的损坏形式有链被拉长链和链轮磨损及链断裂等。（ ） 【答案】正确 【解析】链传动的常见损坏形式包括铰链磨损导致链条节距增大、链条被拉长、链轮齿部磨损以及链板或销轴等零件断裂。题干所列内容属于链传动的典型损坏或失效表现，因此判断为正确。 24. 链传动中，链条的节数必须为偶数。（ ） 【答案】正确 【解析】为了保证链条与链轮的正确啮合和安装，链条的节数一般为偶数，否则会影响链传动的正常运行。 25. 链条是有接头的构件，所以链传动的中心距基本上没有限制。 （ ） 【答案】错误 【解析】链传动中最适宜的中心距范围是（30至50）倍的节距长度。这个范围被认为可以平衡链条的磨损、疲劳以及跳齿和脱链的风险。如果中心距过大，可能会导致链条抖动和从动边垂度过大。 26. 链传动中，链轮的齿数越多，传动越平稳。（ ） 【答案】正确 【解析】在其他条件相同且齿数未超过合理范围时，链轮齿数增加可减弱链传动的多边形效应，降低瞬时速度波动和冲击，使传动更平稳。但实际设计中齿数也不宜过多，以免磨损后易脱链。题干只强调齿数对平稳性的影响，判断为正确。 27. 滚子链因铰链磨损而伸长后，仍可长期保持正常啮合，不会增加跳齿或脱链风险。（ ） 【答案】错误 【解析】滚子链铰链磨损会使链条节距增大，链与链轮的啮合位置发生偏差，严重时会产生跳齿或脱链。因此链条伸长达到规定限度后应调整或更换。 28. 链传动中，链轮的齿数越多，链条的磨损越快。（ ） 【答案】错误 【解析】链轮齿数增多通常会减轻多边形效应和啮合冲击，有利于提高传动平稳性，并不会直接导致链条磨损越快。链条磨损主要与载荷、速度、润滑、节距、材料和张紧等因素有关。因此题干说法错误。 29. 普通 V 带传动中，初拉力过小会降低带与带轮之间的摩擦力，容易引起打滑失效。（ ） 【答案】正确 【解析】普通 V 带依靠摩擦传递动力，初拉力过小会使有效摩擦力不足，在载荷较大时容易打滑。设计和维护时应保证合适的张紧程度。 30. 普通 V 带传动发生打滑时，只要继续增大带的根数，就一定能完全消除打滑。（ ） 【答案】错误 【解析】打滑与初拉力、包角、带轮直径和负载有关，增大根数不能替代合理选参和正确张紧。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 链轮的转速______，节距______，齿数______，则链传动的动载荷就越大。 【答案】① 高 ② 大 ③ 少 【解析】链传动的动载荷与多边形效应和啮合冲击有关。链轮转速越高，链条运动速度越大，冲击越明显；链条节距越大，多边形效应越强；链轮齿数越少，速度波动越大。因此转速高、节距大、齿数少时，链传动动载荷越大。 32. 链传动中，链条的节距越大，承载能力越______，但运动平稳性越差。 【答案】大 【解析】链条节距越大，链条各零件尺寸通常越大，单排链的承载能力相应提高。但节距增大会加剧多边形效应，使链速波动、冲击和噪声增大，导致运动平稳性变差。因此空格应填“大”。 33. 普通 V 带传动的主要失效形式包括______和______。 【答案】打滑；带的疲劳破坏 【解析】打滑会使传动失效，反复弯曲和应力循环会造成带体疲劳破坏。 34. 选择普通 V 带传动小带轮基准直径时，应使其不小于规定的______，以避免带的弯曲应力______。 【答案】最小基准直径；过大 【解析】小带轮直径过小会使带弯曲加剧，导致弯曲应力增大并缩短使用寿命。 35. 普通 V 带传动中，小带轮包角通常要求不小于______，若包角过小，可通过______来改善。 【答案】；增大中心距 【解析】小带轮包角过小会降低摩擦传动能力，增大中心距可增大包角并减小打滑风险。 四、计算题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 某普通 V 带传动的小带轮基准直径为 100 mm，转速为 960 r/min。为避免带速过低影响传动能力，要求带速不小于 5.00 m/s。计算该传动的带速，并判断是否满足要求，结果保留两位小数。 【答案】带速约为 5.03 m/s，满足不小于 5.00 m/s 的要求。 【解析】带速按 πdn 除以 60000 计算，代入 d 为 100 mm、n 为 960 r/min，得到带速约为 5.03 m/s。计算结果大于 5.00 m/s，因此该参数选择满足题设要求。 37. 在一个链传动系统中，主动链轮的齿数为20，转速为600转/分钟，从动链轮的齿数为40。请计算该链传动的传动比，并求出从动链轮的转速。 【答案】传动比i=从动链轮齿数/主动链轮齿数=40/20=2 由于传动比等于主动链轮转速与从动链轮转速之比，即i=n1/n2，所以从动链轮的转速n2=n1/i=600/2=300转/分钟。 综上，该链传动的传动比为2，从动链轮的转速为300转/分钟。 38. 某链传动主动链轮齿数为 19，从动链轮齿数为 57。为减小小链轮齿数过少引起的冲击，要求小链轮齿数不少于 17。计算该链传动的传动比，并判断主动链轮齿数选择是否合适。 【答案】传动比为 3，主动链轮齿数为 19，满足不少于 17 的要求，选择合适。 【解析】链传动传动比按从动链轮齿数除以主动链轮齿数计算，即 57 除以 19，结果为 3。主动链轮齿数 19 大于 17，能减小齿数过少带来的多边形效应和冲击，因此选择合适。 五、综合应用题（本大题共3小题） 39. 某车间一台普通 V 带传动装置运行中出现尖叫声，停机检查发现带轮槽内有明显磨光痕迹，皮带表面温度偏高。 【答案】（1）可能出现打滑失效。 （2）可适当增大初拉力，检查并增大小带轮包角；必要时重新校核带的根数和带轮直径。 【解析】（1）尖叫、磨光和温升是带与带轮相对滑移增大的典型表现。 （2）提高摩擦传动能力应从张紧、包角、带轮直径和带根数等参数入手。 40. 某普通 V 带传动设计中，主动轮转速为 1450 r/min，拟选小带轮基准直径 63 mm。查表得该型号 V 带推荐最小基准直径为 90 mm。 【答案】（1）不合理。 （2）小带轮直径过小会使 V 带弯曲应力增大，容易引起疲劳破坏并降低使用寿命。 （3）应选用不小于 90 mm 的小带轮基准直径，并重新校核传动比和大带轮直径。 【解析】（1）小带轮直径必须满足最小基准直径要求。 （2）直径越小，带绕过带轮时弯曲越剧烈。 （3）修改小带轮后，相关传动参数需同步复核。 41. 某普通 V 带传动用于机床主轴传动，电动机功率为 7.5 kW，小带轮直径为 125 mm，转速为 1440 r/min。单根 V 带在该工况下可传递功率为 2.2 kW，考虑工况修正后设计功率取 9.0 kW。 【答案】（1）所需 V 带根数为 5 根。 （2）实际根数不足，单根带承载过大，易发生打滑、温升过高和疲劳破坏。 （3）应按设计功率选足带根数，并校核小带轮直径、带速、包角和初拉力是否合理。 【解析】（1）根数 ，应向上取整为 5 根。 （2）根数不足会降低承载能力，使带长期超负荷工作。 （3）V 带传动选参应同时满足承载、寿命和防打滑要求。 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 $ 重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》（机工版·第三版） 失效形式与主要参数选择 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 链传动的主要失效形式是（ ） A. 齿面点蚀 B. 齿面胶合 C. 链板疲劳断裂 D. 轮齿折断 2. 滚子链传动在长期工作后出现链条节距增大、链与链轮啮合不良的现象，其最常见的失效原因是（ ） A. 链板发生疲劳断裂 B. 销轴套筒磨损伸长 C. 链轮齿数选择过多 D. 中心距调整过小 3. 在链传动中，链条过紧可能导致的问题是什么？（ ） A. 传动效率降低 B. 齿轮磨损加剧 C. 传动比失效 D. 传动稳定性提高 4. 大链轮齿数过多会导致什么问题（ ） A. 传动比增大 B. 链条易发生共振 C. 磨损后链条节距伸长，易脱链 D. 小链轮包角减小 5. 链传动中链条的磨损主要是由于什么原因造成的（ ） A. 链条材料质量问题 B. 风沙侵蚀 C. 润滑不良 D. 过度张紧 6. 选择滚子链链轮小链轮齿数时，若齿数过少，最容易加剧的工作问题是（ ） A. 多边形效应和冲击 B. 链条静拉力不足 C. 中心距无法调整 D. 润滑油黏度过大 7. 为减小链传动铰链磨损并延长使用寿命，参数和维护选择中最应优先保证的是（ ） A. 链条具有适当润滑 B. 链轮采用较少齿数 C. 中心距尽量取最小 D. 链速尽量取得很高 8. 在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，下列说法正确的是（ ） A. 增大链节距和链轮齿数 B. 减小链节距和链轮齿数 C. 增大链节距，减小链轮齿数 D. 减小链节距，增大链轮齿数 9. 链传动中，链节数一般选用偶数的目的是（ ） A. 提高传动效率 B. 避免使用过渡链节 C. 减少磨损 D. 降低噪声 10. 如图所示为滚子链的结构示意图，下列表述正确的是（ ） A. 元件1和元件3、元件2和元件4分别采用过盈配合 B. 元件3和元件4、元件5和元件4分别采用间隙配合 C. 当链条与链轮啮合时，元件3与链轮轮齿相对滚动，两者之间主要是滚动摩擦，从而减小了链条和链轮轮齿的磨损 D. 该滚子链的标记为08A1×88GB/T1243—2006，则说明它的节距为25.4mm，链节数为88节，单排链 11. 滚子链链条的主要参数是（ ） A. 销轴的直径 B. 销轴的长度 C. 链板的厚度 D. 链节距 12. 普通 V 带传动设计中，若小带轮基准直径选得过小，最容易导致的失效或不良后果是（ ） A. 带的弯曲应力增大 B. 带的包角明显增大 C. 带的张紧力消失 D. 带轮转速自动降低 13. 在链传动中，链条的节数宜采用（ ） A. 奇数 B. 偶数 C. 5的倍数 D. 任意数 14. 链传动中，链条的节距增大将导致（ ） A. 承载能力降低 B. 传动平稳性提高 C. 多边形效应加剧 D. 安装难度减小 15. 链传动大链轮齿数不宜过多的原因是（ ） A. 为了减少速度波动 B. 避免传动比过大 C. 避免磨损时过早脱链 D. 以上都不对 16. 小链轮包角应不小于多少度，以保证可靠啮合（ ） A. B. C. D. 17. 链传动中，p表示链条的节距，z表示链轮的齿数。当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应（ ） A. 增大p和z B. 增大p，减小z C. 减小p和z D. 增大z，减小p 18. 普通 V 带传动中，为避免带在带轮上打滑，选用中心距和包角时应重点保证（ ） A. 小带轮包角不宜过小 B. 大带轮直径不宜过大 C. 带轮宽度不宜过小 D. 传动比数值不宜为一 19. 链传动的中心距过大会导致（ ） A. 寿命减少 B. 包角减少 C. 啮合不良 D. 振动降低 20. 当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取（ ） A. 大节距的单排链 B. 小节距的单排链 C. 两者均可 D. 以上都不对 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 链传动中心距过小的缺点是容易发生“脱链现象”。（ ） 22. 由于啮合齿数较少的原因，链传动的脱链通常发生在小链轮上（ ） 23. 链传动的损坏形式有链被拉长链和链轮磨损及链断裂等。（ ） 24. 链传动中，链条的节数必须为偶数。（ ） 25. 链条是有接头的构件，所以链传动的中心距基本上没有限制。 （ ） 26. 链传动中，链轮的齿数越多，传动越平稳。（ ） 27. 滚子链因铰链磨损而伸长后，仍可长期保持正常啮合，不会增加跳齿或脱链风险。（ ） 28. 链传动中，链轮的齿数越多，链条的磨损越快。（ ） 29. 普通 V 带传动中，初拉力过小会降低带与带轮之间的摩擦力，容易引起打滑失效。（ ） 30. 普通 V 带传动发生打滑时，只要继续增大带的根数，就一定能完全消除打滑。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 链轮的转速______，节距______，齿数______，则链传动的动载荷就越大。 32. 链传动中，链条的节距越大，承载能力越______，但运动平稳性越差。 33. 普通 V 带传动的主要失效形式包括______和______。 34. 选择普通 V 带传动小带轮基准直径时，应使其不小于规定的______，以避免带的弯曲应力______。 35. 普通 V 带传动中，小带轮包角通常要求不小于______，若包角过小，可通过______来改善。 四、计算题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 某普通 V 带传动的小带轮基准直径为 100 mm，转速为 960 r/min。为避免带速过低影响传动能力，要求带速不小于 5.00 m/s。计算该传动的带速，并判断是否满足要求，结果保留两位小数。 37. 在一个链传动系统中，主动链轮的齿数为20，转速为600转/分钟，从动链轮的齿数为40。请计算该链传动的传动比，并求出从动链轮的转速。 38. 某链传动主动链轮齿数为 19，从动链轮齿数为 57。为减小小链轮齿数过少引起的冲击，要求小链轮齿数不少于 17。计算该链传动的传动比，并判断主动链轮齿数选择是否合适。 五、综合应用题（本大题共3小题） 39. 某车间一台普通 V 带传动装置运行中出现尖叫声，停机检查发现带轮槽内有明显磨光痕迹，皮带表面温度偏高。 40. 某普通 V 带传动设计中，主动轮转速为 1450 r/min，拟选小带轮基准直径 63 mm。查表得该型号 V 带推荐最小基准直径为 90 mm。 41. 某普通 V 带传动用于机床主轴传动，电动机功率为 7.5 kW，小带轮直径为 125 mm，转速为 1440 r/min。单根 V 带在该工况下可传递功率为 2.2 kW，考虑工况修正后设计功率取 9.0 kW。 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 $