河南省(对口招生)机械类 《机械基础》项目五任务十六 45分钟专题训练卷
2026-09-21
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内容正文:
河南省(对口招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共230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械类理论知识,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械类高考的学生。
与本专辑配套的还有河南省对口招生考试《机械制图》《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。
河南省(对口招生)机械类 《机械基础》
项目五:机械传动
任务十六:圆柱齿轮的受力分析
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. 直齿圆柱齿轮啮合时,承担传递转矩主要作用的分力是( )
A. 圆周力
B. 径向力
C. 轴向力
D. 法向力
【答案】A
【解析】圆周力沿齿轮分度圆切线方向,是传递转矩的主要分力。径向力主要产生使两齿轮相互分离的作用,直齿圆柱齿轮通常不产生轴向力。
2. 某直齿圆柱齿轮传递的转矩为100 N·m,分度圆直径为200 mm,则齿面上的圆周力为( )
A. 800 N
B. 1000 N
C. 1200 N
D. 1500 N
【答案】B
【解析】圆周力等于传递转矩的二倍除以分度圆直径。将转矩换算为100000 N·mm后计算,圆周力为1000 N,因此选B。
3. 直齿圆柱齿轮的圆周力为1000 N,压力角为,则其径向力约为( )
A. 240 N
B. 300 N
C. 364 N
D. 500 N
【答案】C
【解析】直齿圆柱齿轮的径向力等于圆周力乘以压力角的正切值。的正切值约为0.364,因此径向力约为364 N。
4. 直齿圆柱齿轮啮合时,若圆周力为1000 N、压力角为,则齿面法向力约为( )
A. 940 N
B. 1000 N
C. 1030 N
D. 1064 N
【答案】D
【解析】法向力等于圆周力除以压力角的余弦值。的余弦值约为0.940,计算得到法向力约为1064 N。
5. 外啮合直齿圆柱齿轮工作时,作用在任一齿轮上的径向力方向是( )
A. 沿中心线指向本齿轮中心
B. 沿中心线背离本齿轮中心
C. 沿分度圆切线指向齿顶
D. 垂直中心线指向齿宽方向
【答案】A
【解析】径向力沿两齿轮的中心连线,并使相互啮合的齿轮产生分离趋势,所以对任一齿轮而言,径向力指向该齿轮的中心。
6. 一对外啮合直齿圆柱齿轮在啮合点处相互作用的圆周力具有的特点是( )
A. 大小相等、方向相同
B. 大小相等、方向相反
C. 大小不同、方向相同
D. 大小不同、方向相反
【答案】B
【解析】两齿轮在啮合点处的作用力和反作用力符合牛顿第三定律,大小相等、方向相反,且分别作用在两个齿轮上。
7. 对于正常工作的直齿圆柱齿轮,通常不需要单独计算的受力分量是( )
A. 圆周力
B. 径向力
C. 轴向力
D. 法向力
【答案】C
【解析】直齿圆柱齿轮的齿线平行于轴线,啮合力主要分解为圆周力和径向力,通常不产生轴向力。斜齿圆柱齿轮才需要重点计算轴向力。
8. 在传递转矩和分度圆直径均保持不变时,直齿圆柱齿轮压力角增大,则其径向力将( )
A. 保持圆周力不变
B. 随压力角增大而减小
C. 随分度圆直径增大而增大
D. 随压力角增大而增大
【答案】D
【解析】转矩和分度圆直径不变时,圆周力保持不变。径向力等于圆周力乘以压力角的正切值,压力角增大时正切值增大,因此径向力增大。
9. 某齿轮传动的传递功率为3 kW,分度圆处的圆周速度为2 m/s,则齿面圆周力为( )
A. 1500 N
B. 2000 N
C. 2500 N
D. 3000 N
【答案】A
【解析】圆周力等于传递功率除以分度圆处的圆周速度。将3 kW换算为3000 W后,用3000 W除以2 m/s,得到圆周力为1500 N。
10. 在直齿圆柱齿轮受力分析中,圆周力和径向力分别对传动装置产生的主要影响是( )
A. 圆周力产生轴向载荷,径向力传递转矩
B. 圆周力传递转矩,径向力增加轴承径向载荷
C. 圆周力增加轴承径向载荷,径向力传递转矩
D. 圆周力产生齿面磨损,径向力产生轴向载荷
【答案】B
【解析】圆周力沿分度圆切线方向,主要用于传递转矩;径向力沿两齿轮中心线方向,主要增加轴和轴承所承受的径向载荷。
11. 直齿圆柱齿轮传动中,直接传递转矩并决定齿轮圆周力大小的力是( )
A. 齿轮的圆周力
B. 齿轮的径向力
C. 齿轮的轴向力
D. 齿轮的法向力
【答案】A
【解析】圆周力作用在齿轮分度圆切线方向上,是传递转矩的主要分力,其大小直接决定齿轮传递转矩的能力。
12. 在直齿圆柱齿轮传动中,由于轮齿平行于齿轮轴线,啮合时通常不产生( )
A. 沿分度圆切线方向的圆周力
B. 沿两齿轮中心线的径向力
C. 垂直于齿面的法向力
D. 平行齿轮轴线方向的轴向力
【答案】D
【解析】直齿圆柱齿轮的轮齿平行于轴线,齿面法向力可分解为圆周力和径向力,不产生平行于轴线的轴向力。
13. 一对压力角为的直齿圆柱齿轮传动,若圆周力为1000 N,则径向力约为( )
A. 182 N
B. 364 N
C. 1000 N
D. 1364 N
【答案】B
【解析】直齿圆柱齿轮的径向力为圆周力与压力角正切值的乘积,1000×tan约为364 N,因此应选B。
14. 标准直齿圆柱齿轮传动啮合时,理论上不存在的力是( )
A. 沿切线方向的圆周力
B. 沿中心线方向的径向力
C. 沿轴线方向的轴向力
D. 沿啮合线方向的法向力
【答案】C
【解析】直齿圆柱齿轮的齿线平行于轴线,啮合力可分解为圆周力和径向力,理论上没有轴向力。
15. 外啮合直齿圆柱齿轮传动中,从动轮所受圆周力产生的转矩方向与从动轮的旋转方向( )
A. 相同,均为驱动转动方向
B. 相反,均为阻碍转动方向
C. 垂直,均沿齿轮轴线方向
D. 无关,取决于齿轮材料性质
【答案】A
【解析】从动轮受到的圆周力对其转轴产生驱动转矩,该转矩方向与从动轮实际旋转方向相同。
16. 直齿圆柱齿轮传动中,增大传递转矩而其他条件不变时,齿轮啮合处的圆周力将( )
A. 随转矩增大而增大
B. 随转矩增大而减小
C. 保持原有数值不变
D. 先减小后恢复原值
【答案】A
【解析】在分度圆直径不变时,圆周力与传递转矩成正比。传递转矩增大,啮合处的圆周力也随之增大。
17. 某直齿圆柱齿轮传动的圆周力为800 N,压力角为,则啮合总法向力约为( )
A. 752 N
B. 800 N
C. 851 N
D. 1097 N
【答案】C
【解析】啮合总法向力为圆周力除以压力角的余弦值,800除以cos约为851 N,因此应选C。
18. 外啮合直齿圆柱齿轮运转时,齿轮所受径向力对轴承的主要作用是( )
A. 使两齿轮沿中心线相互靠近
B. 使两齿轮沿中心线相互分离
C. 使两齿轮沿轴线相互错开
D. 使两齿轮绕轴线停止转动
【答案】B
【解析】外啮合齿轮的径向力沿两齿轮中心线指向外侧,分别对两齿轮产生相互分离的作用,因此会增加轴承的径向负荷。
19. 斜齿圆柱齿轮传动中,轮齿的螺旋倾斜会使齿面法向力增加一个沿轴线方向的( )
A. 圆周力分量
B. 径向力分量
C. 轴向力分量
D. 摩擦力分量
【答案】C
【解析】斜齿圆柱齿轮的轮齿具有螺旋角,齿面法向力除分解出圆周力和径向力外,还会产生轴向力,因此需要对轴和轴承进行轴向承载校核。
20. 某设备采用斜齿圆柱齿轮传动,在圆周力和其他条件相同的情况下,适当增大螺旋角会使齿轮轴向力( )
A. 逐渐增大,轴承轴向负荷加重
B. 逐渐减小,轴承轴向负荷减轻
C. 保持不变,轴承只承受径向力
D. 变为零值,齿轮只承受圆周力
【答案】A
【解析】斜齿圆柱齿轮的轴向力与螺旋角有关,在圆周力不变时,螺旋角增大会使轴向力增大,从而加重轴承的轴向负荷。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 圆柱齿轮的受力分析中,齿轮的弯曲应力会集中在齿轮的______。
【答案】根部
【解析】齿轮的根部是受力最集中的位置,需要特别关注弯曲应力。
22. 直齿圆柱齿轮啮合时,沿齿轮分度圆切线方向的分力称为______。
【答案】切向力
【解析】切向力是齿轮传递扭矩的主要作用力,其大小决定齿轮传递功率的能力。
23. 直齿圆柱齿轮啮合时,沿两齿轮中心线方向的分力称为______。
【答案】径向力
【解析】径向力沿两齿轮的中心连线方向作用,会增加齿轮轴和轴承所承受的径向载荷。
24. 直齿圆柱齿轮传动中,轮齿啮合力通常分解为圆周力和径向力,不产生______力。
【答案】轴向
【解析】直齿圆柱齿轮的齿线与轴线平行,啮合力在轴向没有分量,因此通常只分析圆周力和径向力。
25. 斜齿圆柱齿轮啮合时,除圆周力和径向力外,还会产生沿齿轮轴线方向的______力。
【答案】轴向
【解析】斜齿圆柱齿轮的齿线相对轴线倾斜,啮合力可分解出轴向力,该力需要由轴承承受。
26. 一对圆柱齿轮啮合时,主动轮对从动轮的作用力与从动轮对主动轮的作用力大小______、方向相反。
【答案】相等
【解析】根据作用力与反作用力定律,两个齿轮之间的相互作用力大小相等、方向相反,但分别作用在不同齿轮上。
27. 圆柱齿轮的法向啮合力分解为圆周力和径向力时,径向力与圆周力的关系为:径向力等于圆周力乘以压力角的______。
【答案】正切值
【解析】在渐开线齿轮传动中,径向力与圆周力满足径向力等于圆周力乘以压力角的正切值,即 。
28. 圆柱齿轮传动中,圆周力的主要作用是传递______。
【答案】转矩
【解析】圆周力作用在齿轮分度圆上,产生传递转矩所需的力矩,是齿轮传递动力的主要分力。
29. 圆柱齿轮的法向啮合力分解后,沿分度圆切线方向的分力称为圆周力,沿两齿轮中心线方向的分力称为______。
【答案】径向力
【解析】齿轮啮合力通常分解为圆周力和径向力,圆周力用于传递转矩,径向力主要增加轴和轴承的径向载荷。
30. 某直齿圆柱齿轮传递的转矩为 ,分度圆直径为 。根据 ,齿轮所受圆周力为______。
【答案】4000 N
【解析】将分度圆直径换算为 ,代入公式得 ,因此圆周力为4000 N。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 当中心距不变,增大模数时,可以提高齿轮传动的弯曲强度。( )
【答案】正确
【解析】中心距不变时,增大模数会使齿轮齿厚增大,从而提高齿轮的弯曲强度,因此说法正确。
32. 斜齿圆柱齿轮传动除了受到圆周力和径向力外,还会受到轴向力。( )
【答案】正确
【解析】斜齿圆柱齿轮的齿线具有螺旋角,啮合力沿轴向存在分力,因此除圆周力和径向力外还受到轴向力。
33. 直齿圆柱齿轮传动中,圆周力是传递转矩的主要作用力。( )
【答案】正确
【解析】圆周力沿齿轮分度圆切线方向作用,是齿轮传递转矩和功率的主要分力。
34. 直齿圆柱齿轮传动正常工作时,啮合齿面间不会产生径向力。( )
【答案】错误
【解析】直齿圆柱齿轮的啮合力沿公法线方向作用,可分解为圆周力和径向力,因此啮合齿面间会产生径向力。
35. 在传递圆周力相同的条件下,斜齿圆柱齿轮的螺旋角增大时,轴向力通常会增大。( )
【答案】正确
【解析】斜齿圆柱齿轮的轴向力与圆周力及螺旋角有关,在圆周力不变时,螺旋角增大,轴向力通常随之增大。
36. 直齿圆柱齿轮的径向力大小通常等于圆周力乘以压力角的正切值。( )
【答案】正确
【解析】直齿圆柱齿轮的啮合力可分解为圆周力和径向力,径向力与圆周力的关系为径向力等于圆周力乘以压力角的正切值。
37. 外啮合圆柱齿轮传动中,主动轮和从动轮所受圆周力的方向相同。( )
【答案】错误
【解析】主动轮与从动轮之间的作用力和反作用力方向相反,因此两轮所受圆周力方向相反,而不是相同。
38. 传递转矩相同而齿轮分度圆直径增大时,齿轮所受圆周力通常减小。( )
【答案】正确
【解析】齿轮圆周力与传递转矩成正比、与分度圆直径成反比。在转矩不变时,分度圆直径增大,圆周力通常减小。
39. 一对直齿圆柱齿轮中,主动轮传递转矩为60 N·m,模数为3 mm、齿数为20,则主动轮所受圆周力为2000 N。( )
【答案】正确
【解析】主动轮分度圆直径为60 mm,圆周力等于转矩的两倍除以分度圆直径,即两倍的60 N·m除以0.06 m,结果为2000 N。
40. 斜齿圆柱齿轮传动的啮合力通常可分解为圆周力、径向力和轴向力三个分力。( )
【答案】正确
【解析】斜齿圆柱齿轮的法向啮合力具有空间方向,通常分解为沿圆周方向的圆周力、沿径向的径向力和沿轴线方向的轴向力。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 轮齿折断的主要原因是什么?
【答案】轮齿折断的主要原因包括过载、材料疲劳、齿根圆角半径小、轴及支承物刚度不足、制造缺陷等。
42. 判断下图属于哪种失效形式,并提出避免措施。
【答案】答:该图属于轮齿折断。 避免措施:选择适当的模数和齿宽,采用合适的材料及热处理方法,齿根圆角不宜过小,应有一定要求的表面粗糙度,使齿根危险截面处的弯曲应力最大值不超过许用应力值
43. 简述外啮合直齿圆柱齿轮传动中齿轮受力的分解方法及各分力的作用方向。
【答案】(1)啮合齿面间的法向力沿两齿廓接触点的公法线方向作用。
(2)法向力可分解为圆周力和径向力,圆周力沿齿轮分度圆的切线方向,主要用于传递转矩;径向力沿两齿轮中心连线方向,主要作用于齿轮轴和轴承。
(3)主动轮与从动轮所受的圆周力和径向力分别大小相等、方向相反。
【解析】分析直齿圆柱齿轮受力时,应先确定啮合力沿公法线方向,再按照圆周方向和径向进行分解,并结合力的相互作用关系判断两轮受力方向。
44. 某斜齿圆柱齿轮传动的圆周力为2400 N,压力角为,螺旋角为。说明该齿轮所受三个主要分力的计算方法,并计算径向力和轴向力。
【答案】(1)圆周力为已知值2400 N,径向力可按圆周力乘以压力角正切值计算,轴向力可按圆周力乘以螺旋角正切值计算。
(2)径向力约为874 N,计算过程为2400×tan,结果约为873.5 N。
(3)轴向力约为643 N,计算过程为2400×tan,结果约为643.5 N。
【解析】斜齿圆柱齿轮的啮合力应按圆周方向、径向和轴向分解。根据给定压力角和螺旋角,分别采用圆周力乘以相应角度正切值,可得到径向力和轴向力。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某减速箱采用一对标准直齿圆柱齿轮传动,小齿轮为主动轮。已知电动机输入功率为 5.5 kW,主动轮转速为 960 r/min;小齿轮齿数为 24,大齿轮齿数为 72,模数为 3 mm,压力角为 。传动过程中忽略功率损失。维修技师完成齿轮装配后,测得齿侧间隙为 0.15 mm,技术要求为 0.12~0.20 mm,但齿面接触斑点集中在齿宽的一端,接触宽度约占齿宽的 20%。(1)计算小齿轮的分度圆直径、主动轴上的转矩,以及啮合处的圆周力、径向力和合力。(2)判断该齿轮副的齿侧间隙和齿面接触状态是否合格,并指出接触斑点异常主要反映齿轮传动的哪项精度问题。(3)结合齿轮装配与检测要求,分析接触斑点集中在齿宽一端的可能原因,并提出改进措施。
【答案】(1)小齿轮分度圆直径:。主动轴转矩:。圆周力:。径向力:。啮合合力:。(2)齿侧间隙 0.15 mm 在规定的 0.12~0.20 mm 范围内,齿侧间隙合格。接触斑点仅占齿宽约 20%,且集中在一端,接触状态不合格,主要反映齿轮副的接触精度不合格。(3)可能原因包括两轴平行度超差、轴承座孔位置偏差、齿轮端面跳动过大、齿轮安装偏斜或轴向定位不当。应检查齿轮径向跳动和端面跳动,检测两轴平行度及中心距;通过调整垫片、校正轴承座或重新定位齿轮,使齿面接触均匀,再复测齿侧间隙和接触斑点。
【解析】(1)先由齿数和模数求分度圆直径,再由功率和转速求转矩,最后依据圆周力、径向力及合力公式计算,结果分别为 72 mm、54.74 N·m、1520.56 N、553.48 N 和 1618.17 N。(2)齿侧间隙在规定范围内,但接触斑点过小且偏向一端,说明接触精度不足。(3)接触偏斜通常与轴系平行度、安装偏斜、跳动或轴向定位有关,应检测、调整后重新试配和复检。
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与本专辑配套的还有河南省对口招生考试《机械制图》《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。
河南省(对口招生)机械类 《机械基础》
项目五:机械传动
任务十六:圆柱齿轮的受力分析
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. 直齿圆柱齿轮啮合时,承担传递转矩主要作用的分力是( )
A. 圆周力
B. 径向力
C. 轴向力
D. 法向力
2. 某直齿圆柱齿轮传递的转矩为100 N·m,分度圆直径为200 mm,则齿面上的圆周力为( )
A. 800 N
B. 1000 N
C. 1200 N
D. 1500 N
3. 直齿圆柱齿轮的圆周力为1000 N,压力角为,则其径向力约为( )
A. 240 N
B. 300 N
C. 364 N
D. 500 N
4. 直齿圆柱齿轮啮合时,若圆周力为1000 N、压力角为,则齿面法向力约为( )
A. 940 N
B. 1000 N
C. 1030 N
D. 1064 N
5. 外啮合直齿圆柱齿轮工作时,作用在任一齿轮上的径向力方向是( )
A. 沿中心线指向本齿轮中心
B. 沿中心线背离本齿轮中心
C. 沿分度圆切线指向齿顶
D. 垂直中心线指向齿宽方向
6. 一对外啮合直齿圆柱齿轮在啮合点处相互作用的圆周力具有的特点是( )
A. 大小相等、方向相同
B. 大小相等、方向相反
C. 大小不同、方向相同
D. 大小不同、方向相反
7. 对于正常工作的直齿圆柱齿轮,通常不需要单独计算的受力分量是( )
A. 圆周力
B. 径向力
C. 轴向力
D. 法向力
8. 在传递转矩和分度圆直径均保持不变时,直齿圆柱齿轮压力角增大,则其径向力将( )
A. 保持圆周力不变
B. 随压力角增大而减小
C. 随分度圆直径增大而增大
D. 随压力角增大而增大
9. 某齿轮传动的传递功率为3 kW,分度圆处的圆周速度为2 m/s,则齿面圆周力为( )
A. 1500 N
B. 2000 N
C. 2500 N
D. 3000 N
10. 在直齿圆柱齿轮受力分析中,圆周力和径向力分别对传动装置产生的主要影响是( )
A. 圆周力产生轴向载荷,径向力传递转矩
B. 圆周力传递转矩,径向力增加轴承径向载荷
C. 圆周力增加轴承径向载荷,径向力传递转矩
D. 圆周力产生齿面磨损,径向力产生轴向载荷
11. 直齿圆柱齿轮传动中,直接传递转矩并决定齿轮圆周力大小的力是( )
A. 齿轮的圆周力
B. 齿轮的径向力
C. 齿轮的轴向力
D. 齿轮的法向力
12. 在直齿圆柱齿轮传动中,由于轮齿平行于齿轮轴线,啮合时通常不产生( )
A. 沿分度圆切线方向的圆周力
B. 沿两齿轮中心线的径向力
C. 垂直于齿面的法向力
D. 平行齿轮轴线方向的轴向力
13. 一对压力角为的直齿圆柱齿轮传动,若圆周力为1000 N,则径向力约为( )
A. 182 N
B. 364 N
C. 1000 N
D. 1364 N
14. 标准直齿圆柱齿轮传动啮合时,理论上不存在的力是( )
A. 沿切线方向的圆周力
B. 沿中心线方向的径向力
C. 沿轴线方向的轴向力
D. 沿啮合线方向的法向力
15. 外啮合直齿圆柱齿轮传动中,从动轮所受圆周力产生的转矩方向与从动轮的旋转方向( )
A. 相同,均为驱动转动方向
B. 相反,均为阻碍转动方向
C. 垂直,均沿齿轮轴线方向
D. 无关,取决于齿轮材料性质
16. 直齿圆柱齿轮传动中,增大传递转矩而其他条件不变时,齿轮啮合处的圆周力将( )
A. 随转矩增大而增大
B. 随转矩增大而减小
C. 保持原有数值不变
D. 先减小后恢复原值
17. 某直齿圆柱齿轮传动的圆周力为800 N,压力角为,则啮合总法向力约为( )
A. 752 N
B. 800 N
C. 851 N
D. 1097 N
18. 外啮合直齿圆柱齿轮运转时,齿轮所受径向力对轴承的主要作用是( )
A. 使两齿轮沿中心线相互靠近
B. 使两齿轮沿中心线相互分离
C. 使两齿轮沿轴线相互错开
D. 使两齿轮绕轴线停止转动
19. 斜齿圆柱齿轮传动中,轮齿的螺旋倾斜会使齿面法向力增加一个沿轴线方向的( )
A. 圆周力分量
B. 径向力分量
C. 轴向力分量
D. 摩擦力分量
20. 某设备采用斜齿圆柱齿轮传动,在圆周力和其他条件相同的情况下,适当增大螺旋角会使齿轮轴向力( )
A. 逐渐增大,轴承轴向负荷加重
B. 逐渐减小,轴承轴向负荷减轻
C. 保持不变,轴承只承受径向力
D. 变为零值,齿轮只承受圆周力
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 圆柱齿轮的受力分析中,齿轮的弯曲应力会集中在齿轮的______。
22. 直齿圆柱齿轮啮合时,沿齿轮分度圆切线方向的分力称为______。
23. 直齿圆柱齿轮啮合时,沿两齿轮中心线方向的分力称为______。
24. 直齿圆柱齿轮传动中,轮齿啮合力通常分解为圆周力和径向力,不产生______力。
25. 斜齿圆柱齿轮啮合时,除圆周力和径向力外,还会产生沿齿轮轴线方向的______力。
26. 一对圆柱齿轮啮合时,主动轮对从动轮的作用力与从动轮对主动轮的作用力大小______、方向相反。
27. 圆柱齿轮的法向啮合力分解为圆周力和径向力时,径向力与圆周力的关系为:径向力等于圆周力乘以压力角的______。
28. 圆柱齿轮传动中,圆周力的主要作用是传递______。
29. 圆柱齿轮的法向啮合力分解后,沿分度圆切线方向的分力称为圆周力,沿两齿轮中心线方向的分力称为______。
30. 某直齿圆柱齿轮传递的转矩为 ,分度圆直径为 。根据 ,齿轮所受圆周力为______。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 当中心距不变,增大模数时,可以提高齿轮传动的弯曲强度。( )
32. 斜齿圆柱齿轮传动除了受到圆周力和径向力外,还会受到轴向力。( )
33. 直齿圆柱齿轮传动中,圆周力是传递转矩的主要作用力。( )
34. 直齿圆柱齿轮传动正常工作时,啮合齿面间不会产生径向力。( )
35. 在传递圆周力相同的条件下,斜齿圆柱齿轮的螺旋角增大时,轴向力通常会增大。( )
36. 直齿圆柱齿轮的径向力大小通常等于圆周力乘以压力角的正切值。( )
37. 外啮合圆柱齿轮传动中,主动轮和从动轮所受圆周力的方向相同。( )
38. 传递转矩相同而齿轮分度圆直径增大时,齿轮所受圆周力通常减小。( )
39. 一对直齿圆柱齿轮中,主动轮传递转矩为60 N·m,模数为3 mm、齿数为20,则主动轮所受圆周力为2000 N。( )
40. 斜齿圆柱齿轮传动的啮合力通常可分解为圆周力、径向力和轴向力三个分力。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 轮齿折断的主要原因是什么?
42. 判断下图属于哪种失效形式,并提出避免措施。
43. 简述外啮合直齿圆柱齿轮传动中齿轮受力的分解方法及各分力的作用方向。
44. 某斜齿圆柱齿轮传动的圆周力为2400 N,压力角为,螺旋角为。说明该齿轮所受三个主要分力的计算方法,并计算径向力和轴向力。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某减速箱采用一对标准直齿圆柱齿轮传动,小齿轮为主动轮。已知电动机输入功率为 5.5 kW,主动轮转速为 960 r/min;小齿轮齿数为 24,大齿轮齿数为 72,模数为 3 mm,压力角为 。传动过程中忽略功率损失。维修技师完成齿轮装配后,测得齿侧间隙为 0.15 mm,技术要求为 0.12~0.20 mm,但齿面接触斑点集中在齿宽的一端,接触宽度约占齿宽的 20%。(1)计算小齿轮的分度圆直径、主动轴上的转矩,以及啮合处的圆周力、径向力和合力。(2)判断该齿轮副的齿侧间隙和齿面接触状态是否合格,并指出接触斑点异常主要反映齿轮传动的哪项精度问题。(3)结合齿轮装配与检测要求,分析接触斑点集中在齿宽一端的可能原因,并提出改进措施。
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