内容正文:
江苏省(职教高考)机电类《机械制图》45分钟专题训练卷专辑,共245份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。
与本专辑配套的还有江苏省职教高考考试《机械基础》《金属加工基础》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
江苏省(职教高考)机电类 《机械制图》
项目四:图样表示方法
任务二:齿轮
时间:45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. 蜗杆传动中,蜗杆的旋向与蜗轮的旋向( )
A. 必须相同
B. 必须相反
C. 可以相同也可以相反
D. 无直接关系
2. 齿轮啮合的剖视图中,啮合区的剖面线应( )
A. 两齿轮方向一致
B. 两齿轮方向相反
C. 主动轮画,从动轮不画
D. 从动轮画,主动轮不画
3. 下列关于圆柱齿轮零件图的画法中,符合规定的是( )
A. 齿顶圆直径用粗实线绘制
B. 在剖视图中,齿顶线用细实线绘制
C. 分度圆、分度线用细实线绘制
D. 在垂直与圆柱轴线的视图中,齿根圆用粗实线绘制
4. 根据图所示,选择正确的齿轮啮合画法( )
A. (a)
B. (b)
C. (c)
D. (d)
5. 分析标准直齿圆柱齿轮的图形,符号代表的结构名称是( )
A. 分度圆直径
B. 齿厚
C. 齿根圆直径
D. 齿顶圆直径
6. 我国齿轮采用的啮合角齿形角一般为( )
A.
B.
C.
D.
7. 下列关于齿轮的画法错误的是( )
A. 在平行于轴线的投影面的视图中直齿轮一般画成全剖,齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制,齿根圆和齿根线用细实线绘制
B. 若为斜齿或人字齿,可在非圆的视图上画成半剖或者局部剖视,并用三条与齿线方向一致的细实线表示轮齿的方向
C. 在平行于轴线的投影面的视图中直齿轮若不作剖视,则啮合区内的齿顶线不必画出,节线用粗实线绘制
D. 在平行于轴线的投影面的视图中直齿轮作剖视,两轮齿啮合部分的节线重合,用细点画线绘制。一个齿轮的轮齿用粗实线绘制,另一个齿轮的轮齿被遮挡部分用细虚线绘制
8. 图中所示的是( )传动。
A. 斜齿圆柱齿轮
B. 直齿圆柱齿轮
C. 蜗轮蜗杆
D. 圆锥齿轮
9. 齿轮轮齿部分的规定画法规定齿顶圆用( )
A. 粗实线
B. 虚线
C. 细实线
D. 点画线
10. 圆柱齿轮的画法规定中,齿顶圆的直径是指什么( )
A. 齿顶处的外径
B. 齿槽底部的直径
C. 齿槽顶部的直径
D. 齿的高度
11. 标准直齿圆柱齿轮的分度圆用______绘制。( )
A. 粗实线
B. 细实线
C. 细点画线
D. 波浪线
12. 如图所示标准直齿圆柱齿轮啮合区剖视图,正常齿制,模数是2,则尺寸L为( )
A. 2.5
B. 4
C. 4.5
D. 5
13. 在绘制齿轮的局部视图时,对于轮齿的齿顶圆通常( )
A. 用粗实线表示
B. 用细实线表示
C. 用虚线表示
D. 不画
14. 圆锥齿轮的轮齿位于圆锥面上,所以其轮齿一端大一端小,模数也是逐渐变化的,为了方便计算,国家标准规定,在计算圆锥齿轮各部分尺寸时( )
A. 以大端的模数为准
B. 以小端的模数为准
C. 以大小端模数的平均值为准
D. 没有规定
15. 正常齿制标准直齿圆柱齿轮,顶隙系数是( )
A. 1
B. 0.25
C. h=0.3
D. 0.8
16. 图示两圆柱齿轮的啮合区的画法,正确的是( )
A. ① 和 ④
B. ② 和 ③
C. ② 和 ④
D. ① 和 ③
17. 在机械制图中,齿轮的分度圆通常用哪种线型表示?( )
A. 粗实线表示
B. 细实线表示
C. 细点画线表示
D. 粗点画线表示
18. 一对外啮合直齿圆柱齿轮传动中,主动轮齿数为20,从动轮齿数为40,则从动轮的转速和转向分别是( )
A. 为主动轮的两倍且同向
B. 为主动轮的一半且反向
C. 为主动轮的一半且同向
D. 为主动轮的两倍且反向
19. 一个标准直齿圆柱齿轮的模数为2 mm,齿数为30,则其分度圆直径为( )
A. 60 mm
B. 62 mm
C. 64 mm
D. 68 mm
20. 在一对外啮合齿轮中,从动轮齿数不变而主动轮齿数增加,则该齿轮传动的传动比将( )
A. 逐渐增大
B. 保持不变
C. 先增大后减小
D. 逐渐减小
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 圆柱齿轮的齿顶圆和齿顶线用______表示,分度圆和分度线用______表示。
22. 圆柱螺旋压缩弹簧的主要工作部分称为 ______。
23. 圆柱齿轮的各部分名称包括齿根圆、齿顶圆以及______.
24. 一对外啮合直齿圆柱齿轮的齿数分别为20和50,主动轮转速为1000 r/min,则传动比为______,从动轮转速为______ r/min。
25. 滚动轴承的基本结构包括内圈、外圈、滚动体和 ______。
26. 按两齿轮轴线的相对位置,常见齿轮传动可分为圆柱齿轮传动、______和______。
27. 渐开线标准齿轮的标准压力角通常为______。
28. 对于内径为50mm的深沟球轴承,其内径代号应为 ______。
29. 齿轮上用于确定齿轮尺寸和齿形位置的三个主要圆分别是齿顶圆、______和______。
30. 一对渐开线直齿圆柱齿轮要实现正确啮合,两齿轮的模数应当______,标准压力角应当______。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 啮合的圆柱齿轮的剖视图中,在啮合区内,将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制,另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用细虚线绘制。( )
32. 齿轮的模数是齿轮设计中的重要参数。( )
33. 一对齿轮啮合,两齿轮的齿面线应平行。( )
34. 画非剖视齿轮图时,分度圆用点画线表示,齿根圆用粗实线表示。( )
35. 直齿圆柱齿轮的分度圆在视图中用粗实线绘制。( )
36. 在剖视图中,直齿圆锥齿轮的齿根线可以省略不画。( )
37. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为3 mm、齿数为20,则其分度圆直径为60 mm。( )
38. 一对标准直齿圆柱齿轮正常啮合时,两齿轮的模数必须相等。( )
39. 在齿轮零件图中,分度圆通常用细点画线表示。( )
40. 标准外啮合圆柱齿轮的齿根圆直径大于分度圆直径。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 查阅资料,了解新型弹簧材料、结构及其在前沿科技领域(如航空航天、医疗器械等)的创新应用。
42. 判断绘制正确的图形标号
43. 简述标准直齿圆柱齿轮分度圆直径、齿数和模数之间的关系,并说明模数对轮齿尺寸的影响。
44. 比较齿轮零件图中齿顶圆、分度圆和齿根圆的作用及规定画法。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动化输送设备的减速箱采用一对标准直齿圆柱齿轮传动。主动齿轮齿数为24,从动齿轮齿数为72,模数为3 mm,主动齿轮转速为1200 r/min,主动轴输入转矩为18 N·m,齿轮传动效率为96%。请完成下列任务:
(1)计算齿轮传动比、两齿轮的分度圆直径和中心距。
(2)计算从动齿轮的转速及从动轴输出转矩。
(3)设备改用齿数为60、模数仍为3 mm的从动齿轮,主动齿轮和输入工况不变。计算新的传动比和中心距,并判断减速效果与原方案相比有何变化。
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江苏省(职教高考)机电类 《机械制图》
项目四:图样表示方法
任务二:齿轮
时间:45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. 蜗杆传动中,蜗杆的旋向与蜗轮的旋向( )
A. 必须相同
B. 必须相反
C. 可以相同也可以相反
D. 无直接关系
【答案】A
【解析】蜗杆传动中,蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必须相同,才能保证两者正确啮合。因此,蜗杆的旋向与蜗轮的旋向必须相同,选A。
2. 齿轮啮合的剖视图中,啮合区的剖面线应( )
A. 两齿轮方向一致
B. 两齿轮方向相反
C. 主动轮画,从动轮不画
D. 从动轮画,主动轮不画
【答案】B
【解析】齿轮啮合的剖视图中,为了区分相互啮合的两个齿轮,啮合区内两齿轮的剖面线应采用不同方向绘制。因此选B。
3. 下列关于圆柱齿轮零件图的画法中,符合规定的是( )
A. 齿顶圆直径用粗实线绘制
B. 在剖视图中,齿顶线用细实线绘制
C. 分度圆、分度线用细实线绘制
D. 在垂直与圆柱轴线的视图中,齿根圆用粗实线绘制
【答案】A
【解析】圆柱齿轮零件图中,齿顶圆直径通常用粗实线绘制;分度圆、分度线用细点画线绘制;齿根圆在非剖视图中通常用细实线绘制,剖视图中的齿根线用粗实线绘制。因此符合规定的是A。
4. 根据图所示,选择正确的齿轮啮合画法( )
A. (a)
B. (b)
C. (c)
D. (d)
【答案】C
5. 分析标准直齿圆柱齿轮的图形,符号代表的结构名称是( )
A. 分度圆直径
B. 齿厚
C. 齿根圆直径
D. 齿顶圆直径
【答案】D
【解析】在标准直齿圆柱齿轮的基本参数符号中,d表示分度圆直径,da表示齿顶圆直径,df表示齿根圆直径。因此,符号da代表齿顶圆直径,选D。
6. 我国齿轮采用的啮合角齿形角一般为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】我国标准齿轮采用的齿形角一般为。
7. 下列关于齿轮的画法错误的是( )
A. 在平行于轴线的投影面的视图中直齿轮一般画成全剖,齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制,齿根圆和齿根线用细实线绘制
B. 若为斜齿或人字齿,可在非圆的视图上画成半剖或者局部剖视,并用三条与齿线方向一致的细实线表示轮齿的方向
C. 在平行于轴线的投影面的视图中直齿轮若不作剖视,则啮合区内的齿顶线不必画出,节线用粗实线绘制
D. 在平行于轴线的投影面的视图中直齿轮作剖视,两轮齿啮合部分的节线重合,用细点画线绘制。一个齿轮的轮齿用粗实线绘制,另一个齿轮的轮齿被遮挡部分用细虚线绘制
【答案】A
【解析】在平行于轴线的投影面的视图中直齿轮一般画成全剖视图,齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制,剖视图中齿根线用粗实线绘制。故选A
8. 图中所示的是( )传动。
A. 斜齿圆柱齿轮
B. 直齿圆柱齿轮
C. 蜗轮蜗杆
D. 圆锥齿轮
【答案】D
9. 齿轮轮齿部分的规定画法规定齿顶圆用( )
A. 粗实线
B. 虚线
C. 细实线
D. 点画线
【答案】A
【解析】按照齿轮的规定画法,齿顶圆始终用粗实线表示,这是机械制图标准所规定的,用于清晰展示齿轮的外形轮廓。
10. 圆柱齿轮的画法规定中,齿顶圆的直径是指什么( )
A. 齿顶处的外径
B. 齿槽底部的直径
C. 齿槽顶部的直径
D. 齿的高度
【答案】C
【解析】圆柱齿轮的画法规定中,齿顶圆的直径是指齿槽顶部的直径。
11. 标准直齿圆柱齿轮的分度圆用______绘制。( )
A. 粗实线
B. 细实线
C. 细点画线
D. 波浪线
【答案】C
【解析】按照齿轮的规定画法,分度圆是表示齿轮分度位置的基准圆,在视图中用细点画线绘制。因此选C。
12. 如图所示标准直齿圆柱齿轮啮合区剖视图,正常齿制,模数是2,则尺寸L为( )
A. 2.5
B. 4
C. 4.5
D. 5
【答案】D
13. 在绘制齿轮的局部视图时,对于轮齿的齿顶圆通常( )
A. 用粗实线表示
B. 用细实线表示
C. 用虚线表示
D. 不画
【答案】A
【解析】绘制齿轮的局部视图时,齿顶圆用于表示齿轮的外轮廓,通常采用粗实线绘制;齿根圆可用细实线表示,也可按规定省略。因此选A。
14. 圆锥齿轮的轮齿位于圆锥面上,所以其轮齿一端大一端小,模数也是逐渐变化的,为了方便计算,国家标准规定,在计算圆锥齿轮各部分尺寸时( )
A. 以大端的模数为准
B. 以小端的模数为准
C. 以大小端模数的平均值为准
D. 没有规定
【答案】A
【解析】在机械设计和制图中,圆锥齿轮的尺寸计算是以大端的模数为准,虽然轮齿大小端模数不同,但统一以大端模数进行计算,这是国家标准规定的方法。
15. 正常齿制标准直齿圆柱齿轮,顶隙系数是( )
A. 1
B. 0.25
C. h=0.3
D. 0.8
【答案】B
【解析】正常齿制标准直齿圆柱齿轮顶隙系数是0.25,是规定的标准数值。
16. 图示两圆柱齿轮的啮合区的画法,正确的是( )
A. ① 和 ④
B. ② 和 ③
C. ② 和 ④
D. ① 和 ③
【答案】C
【解析】两齿轮啮合,啮合区内一个齿轮的齿顶线画成粗实线,另一个齿轮的齿顶线画成虚线(虚线可省略)。故2图和4图表达正确,选C。
17. 在机械制图中,齿轮的分度圆通常用哪种线型表示?( )
A. 粗实线表示
B. 细实线表示
C. 细点画线表示
D. 粗点画线表示
【答案】C
【解析】齿轮的分度圆是表示齿轮基准尺寸和啮合位置的辅助圆,按规定通常用细点画线表示。粗实线主要用于可见轮廓,细实线不能替代分度圆的规定线型。
18. 一对外啮合直齿圆柱齿轮传动中,主动轮齿数为20,从动轮齿数为40,则从动轮的转速和转向分别是( )
A. 为主动轮的两倍且同向
B. 为主动轮的一半且反向
C. 为主动轮的一半且同向
D. 为主动轮的两倍且反向
【答案】B
【解析】外啮合齿轮传动的转速比与齿数成反比,从动轮齿数是主动轮的两倍,所以转速为主动轮的一半;两轮啮合时转向相反。
19. 一个标准直齿圆柱齿轮的模数为2 mm,齿数为30,则其分度圆直径为( )
A. 60 mm
B. 62 mm
C. 64 mm
D. 68 mm
【答案】A
【解析】标准齿轮的分度圆直径由模数和齿数确定,分度圆直径为模数乘以齿数,即2×30,结果为60 mm。
20. 在一对外啮合齿轮中,从动轮齿数不变而主动轮齿数增加,则该齿轮传动的传动比将( )
A. 逐渐增大
B. 保持不变
C. 先增大后减小
D. 逐渐减小
【答案】D
【解析】外啮合齿轮传动的传动比等于从动轮齿数与主动轮齿数之比。从动轮齿数不变时,主动轮齿数增加,传动比会逐渐减小。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 圆柱齿轮的齿顶圆和齿顶线用______表示,分度圆和分度线用______表示。
【答案】① 粗实线 ② 细点画线
【解析】按照机械制图中齿轮的规定画法,齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制,这样可以突出显示齿轮的齿顶部分,便于清晰表达齿轮的形状和尺寸。而分度圆和分度线用细点画线表示,因为分度圆是齿轮设计和计算的重要基准圆,用细点画线能够与其他线条区分开来,同时又能准确地表示其位置和作用。
22. 圆柱螺旋压缩弹簧的主要工作部分称为 ______。
【答案】有效圈
【解析】圆柱螺旋压缩弹簧中实际参与工作的圈数称为有效圈,它是弹簧性能的主要决定因素。
23. 圆柱齿轮的各部分名称包括齿根圆、齿顶圆以及______.
【答案】分度圆
【解析】圆柱齿轮的主要圆包括齿顶圆、分度圆和齿根圆。齿顶圆经过各齿顶,齿根圆经过各齿槽底部,分度圆是确定齿轮尺寸和啮合参数的基准圆。因此空格应填“分度圆”。
24. 一对外啮合直齿圆柱齿轮的齿数分别为20和50,主动轮转速为1000 r/min,则传动比为______,从动轮转速为______ r/min。
【答案】2.5;400
【解析】外啮合齿轮传动的传动比为从动轮齿数与主动轮齿数之比,即50除以20,得到2.5。从动轮转速为主动轮转速除以传动比,即1000除以2.5,得到400 r/min。
25. 滚动轴承的基本结构包括内圈、外圈、滚动体和 ______。
【答案】保持架
【解析】保持架用于分隔滚动体,保持其分布均匀并防止相互接触摩擦,是滚动轴承的重要组成部分。
26. 按两齿轮轴线的相对位置,常见齿轮传动可分为圆柱齿轮传动、______和______。
【答案】锥齿轮传动;蜗杆传动
【解析】圆柱齿轮传动主要用于平行轴之间的传动,锥齿轮传动主要用于相交轴之间的传动,蜗杆传动主要用于交错轴之间的传动。题干中的两个空应分别填写锥齿轮传动和蜗杆传动。
27. 渐开线标准齿轮的标准压力角通常为______。
【答案】
【解析】在机械传动中,渐开线标准齿轮通常采用作为标准压力角。压力角是齿廓受力方向与运动方向之间的夹角,对齿轮啮合性能有重要影响。
28. 对于内径为50mm的深沟球轴承,其内径代号应为 ______。
【答案】25
【解析】滚动轴承内径代号不是直接表示内径尺寸,而是用内径尺寸除以5得到的商数(整数部分)来表示,此处50/5=10,但标准中无10代号,故使用相近的较大整数25表示。
29. 齿轮上用于确定齿轮尺寸和齿形位置的三个主要圆分别是齿顶圆、______和______。
【答案】分度圆;齿根圆
【解析】齿轮的主要基准圆包括齿顶圆、分度圆和齿根圆。分度圆用于确定齿轮的基本尺寸和啮合关系,齿根圆位于轮齿根部。
30. 一对渐开线直齿圆柱齿轮要实现正确啮合,两齿轮的模数应当______,标准压力角应当______。
【答案】相等;相等
【解析】渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的基本条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。若模数或压力角不相等,轮齿的齿形和尺寸不能协调啮合。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 啮合的圆柱齿轮的剖视图中,在啮合区内,将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制,另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用细虚线绘制。( )
【答案】正确
【解析】啮合的圆柱齿轮剖视图中,为了清楚表示啮合关系,啮合区内一个齿轮的轮齿用粗实线表示,另一个齿轮被遮挡的轮齿部分用细虚线表示。因此题述正确。
32. 齿轮的模数是齿轮设计中的重要参数。( )
【答案】正确
【解析】模数是齿轮设计和制造中的重要参数,定义为分度圆直径与齿数之比,即m=d/z。模数决定齿轮轮齿的大小,并影响齿轮的承载能力。因此题述正确。
33. 一对齿轮啮合,两齿轮的齿面线应平行。( )
【答案】错误
【解析】一对齿轮啮合时,两齿轮的齿面相互接触并传递运动和动力,其齿面线并不应平行。若齿面线平行,不能形成正确的啮合关系。因此题述错误。
34. 画非剖视齿轮图时,分度圆用点画线表示,齿根圆用粗实线表示。( )
【答案】错误
【解析】非剖视齿轮图中,分度圆用细点画线表示;齿根圆通常用细实线表示,也可按规定省略,不能用粗实线表示。因此题述错误。
35. 直齿圆柱齿轮的分度圆在视图中用粗实线绘制。( )
【答案】错误
36. 在剖视图中,直齿圆锥齿轮的齿根线可以省略不画。( )
【答案】错误
【解析】在剖视图中,齿根线通常应按规定用粗实线表示,以清楚表达齿轮的剖切轮廓,不能随意省略。直齿圆锥齿轮也应遵循该规定,因此题述错误。
37. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为3 mm、齿数为20,则其分度圆直径为60 mm。( )
【答案】正确
【解析】标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径等于模数乘以齿数,3 mm×20得到60 mm。因此该判断正确。
38. 一对标准直齿圆柱齿轮正常啮合时,两齿轮的模数必须相等。( )
【答案】正确
【解析】齿轮的模数是决定轮齿大小的基本参数。一对标准直齿圆柱齿轮要正常啮合,除压力角应相同外,模数也必须相等。
39. 在齿轮零件图中,分度圆通常用细点画线表示。( )
【答案】正确
【解析】齿轮的分度圆属于基准圆,在机械制图中通常用细点画线表示。齿顶圆和齿根圆则按相应的粗实线或细实线规定绘制。
40. 标准外啮合圆柱齿轮的齿根圆直径大于分度圆直径。( )
【答案】错误
【解析】标准外啮合圆柱齿轮的齿顶圆直径大于分度圆直径,齿根圆直径小于分度圆直径。题干将齿根圆与齿顶圆的相对位置混淆了。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 查阅资料,了解新型弹簧材料、结构及其在前沿科技领域(如航空航天、医疗器械等)的创新应用。
【答案】新型弹簧材料和结构在前沿科技领域的创新应用主要体现在以下几个方面: 材料创新: 1.高性能合金与复合材料:传统的弹簧材料如碳钢和不锈钢逐渐被新型合金替代,例如硅铝合金和铬硅铝合金,这些材料具有更高的强度、弹性和抗腐蚀性,适用于发动机阀门等关键部件。此外,复合材料如纤维增强聚合物(FRP)因其轻质、高刚性和低热导率等特性,在航空航天和汽车行业中得到了广泛应用。 2.纳米材料与记忆合金:纳米材料如碳纳米管的加入提升了弹簧的弹性和耐磨性,而记忆合金则因其形状记忆效应和高疲劳强度,在医疗器械中得到应用,如手术器械和人工关节。 制造工艺创新: 1.精密制造技术:现代弹簧制造采用了先进的加工技术,如激光切割、水切割和数控机床等,这些技术提高了弹簧的精度和一致性。 2.3D打印技术:3D打印技术在弹簧制造中带来了革命性的变化,能够生产复杂几何形状的弹簧,并且可以根据需求定制化生产。这种技术特别适用于小批量生产,显著缩短了产品开发周期。 结构创新: 1.空气弹簧:空气弹簧利用空气压力原理,广泛应用于航空航天、医疗设备等领域。其可调性和可靠性使其在减震和缓冲方面表现出色。 2.恒力弹簧:恒力弹簧能够在一定范围内保持恒定的弹性力,广泛应用于汽车、医疗和航空航天领域。这种弹簧的设计使其在不同应用场景下都能提供稳定的性能。 前沿科技领域的应用: 1.航空航天:新型高强度、轻质材料的使用使得弹簧在航空航天领域中能够满足高温高压、耐腐蚀等苛刻条件的要求。例如,碳纤维复合材料制成的扭转弹簧被用于高端航空航天设备。
42. 判断绘制正确的图形标号
【答案】a、b、c、e、g、h、j
43. 简述标准直齿圆柱齿轮分度圆直径、齿数和模数之间的关系,并说明模数对轮齿尺寸的影响。
【答案】(1)标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径等于模数与齿数的乘积,即 d=mz,其中 d 为分度圆直径,m 为模数,z 为齿数。
(2)在齿数一定时,模数越大,分度圆直径越大,轮齿的齿厚、齿高等尺寸也相应增大。
(3)一对齿轮啮合时必须采用相同的模数,否则轮齿不能正确啮合。
【解析】本题考查齿轮基本参数之间的关系。作答应先写出分度圆直径公式,再说明模数反映轮齿大小,并联系一对齿轮正常啮合的条件进行说明。
44. 比较齿轮零件图中齿顶圆、分度圆和齿根圆的作用及规定画法。
【答案】(1)齿顶圆是通过轮齿顶部的圆,表示齿轮的外部轮廓,通常用粗实线绘制。
(2)分度圆是齿轮计算和啮合定位的基准圆,通常用细点画线绘制。
(3)齿根圆是通过轮齿根部的圆,表示齿槽根部的位置,通常用细实线绘制;在某些齿轮端面视图中,齿根圆也可省略不画。
【解析】本题要求将三个齿轮基本圆从功能和画法两个方面进行对应比较。分度圆是计算传动比和中心距的基准,齿顶圆、齿根圆主要用于确定轮齿外部和根部轮廓,三者的线型和作用不能混淆。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动化输送设备的减速箱采用一对标准直齿圆柱齿轮传动。主动齿轮齿数为24,从动齿轮齿数为72,模数为3 mm,主动齿轮转速为1200 r/min,主动轴输入转矩为18 N·m,齿轮传动效率为96%。请完成下列任务:
(1)计算齿轮传动比、两齿轮的分度圆直径和中心距。
(2)计算从动齿轮的转速及从动轴输出转矩。
(3)设备改用齿数为60、模数仍为3 mm的从动齿轮,主动齿轮和输入工况不变。计算新的传动比和中心距,并判断减速效果与原方案相比有何变化。
【答案】(1)传动比 i 为从动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比,即 i=72/24=3。主动齿轮分度圆直径 为 mz1=3×24=72 mm,从动齿轮分度圆直径 为 mz2=3×72=216 mm;中心距 a 为(+)/2=(72+216)/2=144 mm。
(2)从动齿轮转速 为 /i=1200/3=400 r/min。从动轴输出转矩 为 iη=18×3×0.96=51.84 N·m。
(3)改用60齿从动齿轮后,新的传动比 i′ 为60/24=2.5,新的中心距 a′ 为3×(24+60)/2=126 mm。由于传动比由3减小为2.5,从动轴转速将由400 r/min提高到480 r/min,减速效果减弱;同时中心距减小18 mm。
【解析】(1)标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径由模数与齿数的乘积确定,中心距等于两分度圆半径之和,因此先求两个分度圆直径再计算中心距。
(2)齿轮传动中从动轮转速与传动比成反比,输出转矩等于输入转矩、传动比和效率的乘积,代入已知数据即可得到结果。
(3)更换从动齿轮后,应重新根据齿数比计算传动比,再按模数和齿数计算中心距。传动比减小会使从动轴转速提高,减速和增矩作用相应减弱。
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