第19卷 机械传动（下）——齿轮传动概念与渐开线参数 湖南省（对口招生）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《机械基础》（高教版·第3版） 机械传动（下）——齿轮传动概念与渐开线参数 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3分，共60分） 1. 已知齿轮的模数为5mm，齿顶高为5mm，则齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1.2 C. 1 D. 1.5 2. 已知齿轮的模数为6mm，齿顶高为6mm，则齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1 C. 1.2 D. 1.5 3. 如图所示为减速箱示意图，下列表述正确的是（ ） A. 齿轮和滚动轴承用套筒实现轴向定位，由于套筒与轴之间存在间隙，故在轴高速运转情况下不宜使用 B. 图中齿轮轴，是在齿轮齿顶圆直径与轴径很接近时，常采用的一种圆柱齿轮结构 C. 图中齿轮靠普通平键实现周向固定，键的工作面为上下两面，对中性好，装拆方便，适用于高速、较高精度以及承受交变载荷、冲击载荷的场合 D. 图中轴承采用深沟球轴承，代号为6202，宽度系列代号为2，直径系列代号为0，内径为10 mm 4. 标准齿轮的齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1.25 C. 1 D. 2 5. ______传动具有瞬时传动比准确的特点（ ） A. 带传动 B. 链传动 C. 摩擦轮传动 D. 齿轮传动 6. 齿轮传动系统中的轴向力会直接增加（ ） A. 轴承的负荷 B. 传动平稳性 C. 轴承寿命 D. 齿轮的齿数 7. 如图所示传动机构表述正确的是（ ） A. 图（d）为螺旋千斤顶，属于螺杆转动并移动，螺母不动的传动类型 B. 图（b）为棘轮机构，适用于高速、轻载场合 C. 图（c）为曲轴，用于往复式运动机械中，但只能实现旋转运动转变为直线运动 D. 图（a）为三星轮换向机构，利用惰轮实现从动轮回转方向的变换 8. 以下四个直齿圆柱齿轮中可以啮合传动的是（ ） ①＝4 mm，＝40，α1＝； ②＝4 mm，＝40，α2＝； ③＝5 mm，＝20，α3＝； ④＝4 mm，＝20，α4＝。 A. ①和② B. ②和③ C. ①和③ D. ①和④ 9. 一对外啮合圆柱齿轮传动，其转向相反，故传动比为______;而一对内啮合圆柱齿轮传动，其转向相同，故传动比为______（ ） A. 正；负 B. 负；负 C. 正；正 D. 负；正 10. 下图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图，图中“a”表示（ ） A. 齿高 B. 齿厚 C. 齿距 D. 齿宽 11. 渐开线齿轮的齿廓曲线是（ ） A. 以齿顶圆为基准形成的曲线 B. 以基圆为基准展开形成的曲线 C. 以分度圆为基准形成的曲线 D. 以齿根圆为基准形成的曲线 12. 渐开线齿轮的压力角是指啮合点处（ ） A. 公法线与两节圆公切线的夹角 B. 齿顶圆半径与齿根圆半径的夹角 C. 轮齿中心线与分度圆半径的夹角 D. 齿廓曲线与齿根圆切线的夹角 13. 一对标准直齿圆柱齿轮的模数为 2 mm，小齿轮齿数为 20，大齿轮齿数为 40，则大齿轮的分度圆直径为（ ） A. 20 mm B. 40 mm C. 60 mm D. 80 mm 14. 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 15. 齿轮模数的计算式是（ ） A. 齿数除以分度圆直径 B. 分度圆直径除以齿数 C. 齿顶圆直径除以齿数 D. 基圆直径除以齿数 16. 一对标准直齿圆柱齿轮的模数为 3 mm，小齿轮齿数为 20，大齿轮齿数为 40，则两齿轮的中心距为（ ） A. 60 mm B. 180 mm C. 120 mm D. 90 mm 17. 如图所示，模数的大小影响齿轮的轮齿的大小及承载能力。下列与模数无关的参数有（ ） A. 基圆 B. 分度圆 C. 齿距 D. 齿根高 18. 一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮，其传动比等于3，则下列参数不相同的是（ ） A. 分度圆齿厚 B. 齿顶高 C. 齿根圆直径 D. 全齿高 19. 直齿圆柱齿轮中，具有标准模数和标准压力角的圆是（ ） A. 基圆 B. 分度圆 C. 齿根圆 D. 齿顶圆 20. 齿轮传动中，哪个参数决定了齿轮的承载能力（ ） A. 齿数 B. 模数 C. 齿宽 D. 齿形 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 内啮合齿轮传动的齿轮转动方向相同。（ ） 22. 对于模数相同的标准渐开线圆柱齿轮，齿数增加时，其分度圆直径也随之增大。（ ） 23. 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（ ） 24. 齿轮传动中，齿轮的齿形状不同会影响传动效率（ ） 25. 渐开线齿轮的基圆直径始终等于其分度圆直径。（ ） 26. 渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。（ ） 27. 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。（ ） 28. 当齿轮的齿数相同时，模数越大，分度圆直径越大。（ ） 29. 模数m反映了齿轮轮齿的大小，模数越大，轮齿越大，齿轮的承载能力越大（ ） 30. 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是两轮的基距相等。 （ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮齿数 ，从动轮齿数 ，模数 m = 5mm，求该齿轮传动的传动比 i、中心距 a。 32. 如下图所示的定轴轮系中，已知各齿轮的齿数分别为：48。试求轮系传动比，并用箭头在图上标明各齿轮的回转方向。 33. 描述不完全齿轮机构的工作原理。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某自动化输送设备的减速箱需要更换一对标准渐开线直齿圆柱齿轮。主动轮齿数为 ，从动轮齿数为 ，模数为 ，压力角为 ，主动轮转速为 。两齿轮均采用标准齿制，齿顶高系数为 ，顶隙系数为 ，传动过程中忽略功率损失。（1）计算两齿轮的分度圆直径、中心距、传动比、从动轮转速，以及两齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径。（2）判断该齿轮传动的类型，并说明从动轮的转动方向；结合传动比说明该传动能否实现减速。（3）说明渐开线齿轮能够保持传动比稳定的基本原因，并写出这对齿轮正确啮合应满足的两个主要参数条件。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《机械基础》（高教版·第3版） 机械传动（下）——齿轮传动概念与渐开线参数 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3分，共60分） 1. 已知齿轮的模数为5mm，齿顶高为5mm，则齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1.2 C. 1 D. 1.5 【答案】C 【解析】由齿顶高系数公式，已知5mm，m=5mm，可得1。 2. 已知齿轮的模数为6mm，齿顶高为6mm，则齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1 C. 1.2 D. 1.5 【答案】B 【解析】由齿顶高系数公式，已知6mm，m=6mm，可得1。 3. 如图所示为减速箱示意图，下列表述正确的是（ ） A. 齿轮和滚动轴承用套筒实现轴向定位，由于套筒与轴之间存在间隙，故在轴高速运转情况下不宜使用 B. 图中齿轮轴，是在齿轮齿顶圆直径与轴径很接近时，常采用的一种圆柱齿轮结构 C. 图中齿轮靠普通平键实现周向固定，键的工作面为上下两面，对中性好，装拆方便，适用于高速、较高精度以及承受交变载荷、冲击载荷的场合 D. 图中轴承采用深沟球轴承，代号为6202，宽度系列代号为2，直径系列代号为0，内径为10 mm 【答案】A 4. 标准齿轮的齿顶高系数为（ ） A. 0.8 B. 1.25 C. 1 D. 2 【答案】C 【解析】对于标准渐开线直齿圆柱齿轮，齿顶高系数规定为1，以此来确定齿顶高的尺寸，方便齿轮标准化设计。 5. ______传动具有瞬时传动比准确的特点（ ） A. 带传动 B. 链传动 C. 摩擦轮传动 D. 齿轮传动 【答案】D 【解析】齿轮传动依靠齿轮啮合传递运动，瞬时传动比恒定且准确，故选D。 6. 齿轮传动系统中的轴向力会直接增加（ ） A. 轴承的负荷 B. 传动平稳性 C. 轴承寿命 D. 齿轮的齿数 【答案】A 【解析】轴向力会直接增加轴承的负荷，并进一步影响传动平稳性和轴承寿命，但不会改变齿轮的齿数。 7. 如图所示传动机构表述正确的是（ ） A. 图（d）为螺旋千斤顶，属于螺杆转动并移动，螺母不动的传动类型 B. 图（b）为棘轮机构，适用于高速、轻载场合 C. 图（c）为曲轴，用于往复式运动机械中，但只能实现旋转运动转变为直线运动 D. 图（a）为三星轮换向机构，利用惰轮实现从动轮回转方向的变换 【答案】D 8. 以下四个直齿圆柱齿轮中可以啮合传动的是（ ） ①＝4 mm，＝40，α1＝； ②＝4 mm，＝40，α2＝； ③＝5 mm，＝20，α3＝； ④＝4 mm，＝20，α4＝。 A. ①和② B. ②和③ C. ①和③ D. ①和④ 【答案】D 【解析】模数相等，分度圆上的压力角相等且为 9. 一对外啮合圆柱齿轮传动，其转向相反，故传动比为______;而一对内啮合圆柱齿轮传动，其转向相同，故传动比为______（ ） A. 正；负 B. 负；负 C. 正；正 D. 负；正 【答案】D 【解析】外啮合齿轮转向相反，传动比为负；内啮合齿轮转向相同，传动比为正，故选B。 10. 下图所示为标准直齿圆柱齿轮结构示意图，图中“a”表示（ ） A. 齿高 B. 齿厚 C. 齿距 D. 齿宽 【答案】D 11. 渐开线齿轮的齿廓曲线是（ ） A. 以齿顶圆为基准形成的曲线 B. 以基圆为基准展开形成的曲线 C. 以分度圆为基准形成的曲线 D. 以齿根圆为基准形成的曲线 【答案】B 【解析】渐开线是由一条直线沿基圆作纯滚动时，直线上一点的轨迹形成的曲线，因此渐开线齿轮的齿廓以基圆为形成基础。 12. 渐开线齿轮的压力角是指啮合点处（ ） A. 公法线与两节圆公切线的夹角 B. 齿顶圆半径与齿根圆半径的夹角 C. 轮齿中心线与分度圆半径的夹角 D. 齿廓曲线与齿根圆切线的夹角 【答案】A 【解析】压力角是啮合点处齿廓公法线与两节圆公切线之间的锐角，它反映了齿轮啮合时作用力的方向。其他选项所描述的几何关系不是压力角的定义。 13. 一对标准直齿圆柱齿轮的模数为 2 mm，小齿轮齿数为 20，大齿轮齿数为 40，则大齿轮的分度圆直径为（ ） A. 20 mm B. 40 mm C. 60 mm D. 80 mm 【答案】D 【解析】分度圆直径等于模数与齿数的乘积。大齿轮分度圆直径为 2 mm×40，结果为 80 mm，因此选 D。 14. 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 15. 齿轮模数的计算式是（ ） A. 齿数除以分度圆直径 B. 分度圆直径除以齿数 C. 齿顶圆直径除以齿数 D. 基圆直径除以齿数 【答案】B 【解析】模数是齿轮分度圆直径与齿数的比值，计算式为分度圆直径除以齿数。齿顶圆直径和基圆直径不能直接代替分度圆直径计算模数。 16. 一对标准直齿圆柱齿轮的模数为 3 mm，小齿轮齿数为 20，大齿轮齿数为 40，则两齿轮的中心距为（ ） A. 60 mm B. 180 mm C. 120 mm D. 90 mm 【答案】D 【解析】两齿轮中心距等于两分度圆半径之和，也等于模数乘以两齿数之和再除以 2。代入数据可得中心距为 3×20 加 40 的和再除以 2，结果为 90 mm。 17. 如图所示，模数的大小影响齿轮的轮齿的大小及承载能力。下列与模数无关的参数有（ ） A. 基圆 B. 分度圆 C. 齿距 D. 齿根高 【答案】A 【解析】B.分度圆：d=mz C.齿距：P=πm D.齿根高：hf=1.25m 18. 一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮，其传动比等于3，则下列参数不相同的是（ ） A. 分度圆齿厚 B. 齿顶高 C. 齿根圆直径 D. 全齿高 【答案】C 【解析】标准齿轮啮合时模数相同，分度圆齿厚、齿顶高及全齿高均相同；齿根圆直径随齿数变化，故选C。 19. 直齿圆柱齿轮中，具有标准模数和标准压力角的圆是（ ） A. 基圆 B. 分度圆 C. 齿根圆 D. 齿顶圆 【答案】B 【解析】分度圆是齿轮设计的基准圆，其模数和压力角均采用标准值，故选B。 20. 齿轮传动中，哪个参数决定了齿轮的承载能力（ ） A. 齿数 B. 模数 C. 齿宽 D. 齿形 【答案】B 【解析】模数决定轮齿尺寸及齿根厚度，直接影响齿轮的弯曲强度和承载能力，因此选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 内啮合齿轮传动的齿轮转动方向相同。（ ） 【答案】正确 【解析】内啮合齿轮传动的齿轮转动方向相同。 22. 对于模数相同的标准渐开线圆柱齿轮，齿数增加时，其分度圆直径也随之增大。（ ） 【答案】正确 【解析】标准齿轮的分度圆直径等于模数与齿数的乘积。在模数保持不变时，齿数增加会使分度圆直径增大。 23. 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。 24. 齿轮传动中，齿轮的齿形状不同会影响传动效率（ ） 【答案】正确 【解析】不同的齿形状会影响齿轮传动的传动效率。 25. 渐开线齿轮的基圆直径始终等于其分度圆直径。（ ） 【答案】错误 【解析】渐开线齿轮的基圆直径等于分度圆直径与压力角余弦的乘积，通常小于分度圆直径。只有在压力角为零的特殊情况下二者才可能相等，不能认为始终相等。 26. 渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。（ ） 【答案】正确 【解析】大端尺寸大、测量方便、计算和制造相对容易，且圆锥齿轮在大端啮合，所以标准参数取在大端，便于设计、制造和检验。 27. 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。 28. 当齿轮的齿数相同时，模数越大，分度圆直径越大。（ ） 【答案】正确 【解析】分度圆直径公式为。齿数相同时，模数越大，分度圆直径越大，因此题述正确。 29. 模数m反映了齿轮轮齿的大小，模数越大，轮齿越大，齿轮的承载能力越大（ ） 【答案】正确 【解析】模数表示齿轮轮齿的大小。越大，轮齿越大，齿根强度和承载能力通常越高，因此判断正确。 30. 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是两轮的基距相等。 （ ） 【答案】错误 【解析】直齿圆柱齿轮正确啮合需两轮模数和压力角分别相等，仅基距相等不能充分保证，故说法错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮齿数 ，从动轮齿数 ，模数 m = 5mm，求该齿轮传动的传动比 i、中心距 a。 【答案】传动比 i = 2； 中心距 a = m (5B(20 + 40)/2 = 150mm 【解析】根据齿轮传动比定义，i = 从动轮齿数 / 主动轮齿数，可算出传动比；对于标准安装的外啮合直齿圆柱齿轮，中心距等于模数乘以两齿轮齿数之和的一半，代入数据计算即可得到中心距。这两个计算是齿轮传动基本参数运算，用于设计、校核齿轮传动系统。2.某设备的 V 带传动需要进行维护，简述维护的主要内容和步骤。 32. 如下图所示的定轴轮系中，已知各齿轮的齿数分别为：48。试求轮系传动比，并用箭头在图上标明各齿轮的回转方向。 【答案】 33. 描述不完全齿轮机构的工作原理。 【答案】不完全齿轮机构由一个有齿的主动齿轮和一个有齿和缺口的从动齿轮组成。主动齿轮的齿与从动齿轮的齿啮合，而从动齿轮的缺口允许从动齿轮在没有啮合的情况下自由旋转，从而实现间歇运动。 【解析】不完全齿轮机构由一个有齿的主动齿轮和一个有齿和缺口的从动齿轮组成。主动齿轮的齿与从动齿轮的齿啮合，而从动齿轮的缺口允许从动齿轮在没有啮合的情况下自由旋转，从而实现间歇运动。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某自动化输送设备的减速箱需要更换一对标准渐开线直齿圆柱齿轮。主动轮齿数为 ，从动轮齿数为 ，模数为 ，压力角为 ，主动轮转速为 。两齿轮均采用标准齿制，齿顶高系数为 ，顶隙系数为 ，传动过程中忽略功率损失。（1）计算两齿轮的分度圆直径、中心距、传动比、从动轮转速，以及两齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径。（2）判断该齿轮传动的类型，并说明从动轮的转动方向；结合传动比说明该传动能否实现减速。（3）说明渐开线齿轮能够保持传动比稳定的基本原因，并写出这对齿轮正确啮合应满足的两个主要参数条件。 【答案】（1）分度圆直径公式为 。主动轮分度圆直径 ，从动轮分度圆直径 ；中心距 ；传动比 ，从动轮转速 。齿顶高 ，齿根高 ；齿顶圆直径 ，；齿根圆直径 ，。（2）该传动属于外啮合直齿圆柱齿轮传动。从动轮与主动轮转动方向相反；传动比为3，说明从动轮转速降低为主动轮的三分之一，能够实现减速。（3）渐开线齿轮啮合时，接触点公法线始终为两基圆的公切线，啮合线位置固定，因此可保持稳定的瞬时传动比。两齿轮正确啮合应具有相同的模数和压力角。 【解析】（1）先由模数和齿数求分度圆直径，再求中心距和传动比；根据转速与传动比关系求从动轮转速，最后由齿顶高和齿根高公式求两类圆直径。（2）两齿轮外啮合且轴线平行，属于直齿圆柱齿轮传动，外啮合齿轮转向相反；从动轮齿数较多，因而转速降低。（3）渐开线的公法线具有固定方向，保证啮合传动比稳定。相同模数和压力角是两齿轮正确啮合的主要条件。 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 $