内蒙古（对口招生）机电类 《机械基础》项目五任务十六 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共205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内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《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. 直齿圆柱齿轮啮合传动时，直接传递转矩并形成圆周力的力是（ ） A. 齿面法向力 B. 齿面摩擦力 C. 沿节圆切向力 D. 沿齿轮径向力 【答案】C 【解析】沿节圆切向力是传递转矩的有效分力，圆周力越大，齿轮能够传递的转矩越大。齿面法向力还可分解为圆周力和径向力，摩擦力通常不是主要传力分量。 2. 下列选项中，不会产生轴向力的是（ ） A. 直齿圆锥齿轮传动 B. 斜齿圆柱齿轮传动 C. 螺旋齿轮传动 D. 直齿圆柱齿轮传动 【答案】D 【解析】直齿圆柱齿轮传动的齿线与轴线平行，理论上不产生轴向力；直齿圆锥齿轮、螺旋齿轮和斜齿圆柱齿轮传动均会产生轴向力。因此选D。 3. 直齿圆柱齿轮啮合时，作用在齿轮轴上的径向力主要会使两齿轮产生什么趋势 A. 沿轴向相互错开 B. 沿径向相互分离 C. 沿切向相互滑动 D. 绕轴线相互转动 【答案】B 【解析】径向力沿两齿轮中心连线方向，方向分别指向两个齿轮的外侧，因此会使两齿轮产生相互分离的趋势。切向力主要用于传递转矩。 4. 圆柱齿轮的受力分析主要涉及哪些方面？（ ） A. 齿轮面宽度 B. 齿轮材料 C. 齿数 D. 齿轮模数 【答案】D 【解析】圆柱齿轮啮合传递动力时，作用在齿轮上的力通常分解为圆周力、径向力和轴向力。直齿圆柱齿轮通常不产生轴向力，斜齿圆柱齿轮还会产生轴向力。齿轮模数主要影响齿轮的几何尺寸、齿厚及承载能力，不是受力分析所涉及的力的种类。因此，按题干原意，现有四个选项均不能作为正确答案。 5. 标准直齿圆柱齿轮传动正常啮合时，齿轮轴通常不承受由啮合产生的哪一种力 A. 沿节圆切向力 B. 沿中心线径向力 C. 沿齿面法向力 D. 沿轴线方向轴向力 【答案】D 【解析】直齿圆柱齿轮的齿线平行于轴线，啮合力在垂直于轴线的平面内分解为圆周力和径向力，通常没有轴向力。轴向力是斜齿圆柱齿轮啮合时的重要分力。 6. 斜齿圆柱齿轮传动中，轴向力的产生主要与哪项因素有关 A. 齿轮的端面模数 B. 齿轮的螺旋角 C. 齿轮的齿顶高 D. 齿轮的齿根圆角 【答案】B 【解析】斜齿圆柱齿轮的齿线相对轴线倾斜，啮合力会分解出轴向分力，螺旋角是影响轴向力的重要因素。端面模数、齿顶高和齿根圆角不是轴向力产生的主要原因。 7. 在齿轮分度圆直径一定时，若传递转矩增大一倍，齿轮所受圆周力将如何变化 A. 保持原有数值不变 B. 减小为原来的一半 C. 增大为原来的两倍 D. 增大为原来的四倍 【答案】C 【解析】齿轮圆周力与传递转矩成正比，在分度圆直径不变时，圆周力可由转矩除以分度圆半径求得。因此转矩增大一倍，圆周力也增大为原来的两倍。 8. 直齿圆柱齿轮的压力角为 α，若圆周力为 Ft，则径向力 Fr 的正确表达式是（ ） A. Fr 等于 Ft 除以 tan α B. Fr 等于 Ft×tan α C. Fr 等于 Ft×cos α D. Fr 等于 Ft 除以 cos α 【答案】B 【解析】齿面法向力可分解为圆周力和径向力，二者满足 Fr 等于 Ft×tan α。压力角越大，在圆周力相同的条件下径向力越大。 9. 圆柱齿轮传动中，主要由径向力引起轴的哪种受力状态 A. 轴的纯扭转载荷 B. 轴的弯曲载荷 C. 轴的纯拉伸载荷 D. 轴的均匀压缩载荷 【答案】B 【解析】径向力垂直于齿轮轴线并作用在轴上，会使轴产生弯曲变形和弯曲应力。圆周力主要形成扭转载荷，不能把径向力视为纯拉伸或纯压缩载荷。 10. 某直齿圆柱齿轮传递转矩为 120 N·m，分度圆直径为 200 mm，则其圆周力约为（ ） A. 300 N B. 600 N C. 1200 N D. 2400 N 【答案】B 【解析】圆周力按 Ft 等于 2T 除以 d 计算。将转矩 120 N·m 和分度圆直径 0.2 m 代入，得到 Ft 等于 2×120 除以 0.2，结果为 1200 N。需要注意转矩和直径必须采用一致单位。 11. 齿轮啮合的法向力分解后，能够直接产生齿轮传递转矩作用的分力是（ ） A. 沿轴线的轴向力 B. 沿中心线的径向力 C. 沿节圆的圆周力 D. 沿齿宽方向的侧向力 【答案】C 【解析】沿节圆切线方向的圆周力对齿轮轴线形成力矩，是传递转矩的主要分力。径向力主要增加轴和轴承的受力，轴向力只在斜齿轮等传动中出现。 12. 对一对正常啮合的直齿圆柱齿轮进行受力分析时，主动轮与从动轮之间的圆周力具有何种关系 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】根据作用力与反作用力定律，主动轮和从动轮在啮合点处受到的圆周力大小相等、方向相反。两力分别作用在不同齿轮上，共同构成齿轮传动的作用力和反作用力。 13. 直齿圆柱齿轮传递转矩时，作用在齿面上的圆周力主要用于（ ） A. 产生齿轮轴向移动 B. 传递齿轮所承受的转矩 C. 改变齿轮的压力角 D. 补偿齿轮安装误差 【答案】B 【解析】圆周力沿齿轮分度圆切线方向，是传递转矩和功率的主要分力。轴向移动、压力角改变和安装误差补偿均不是圆周力的主要作用。 14. 一对直齿圆柱齿轮传动中，小齿轮分度圆直径为100 mm，传递的转矩为50 N·m，则齿面上的圆周力约为（ ） A. 500 N B. 1000 N C. 1500 N D. 2000 N 【答案】B 【解析】圆周力按分度圆处的转矩关系计算。将转矩50 N·m换算为50000 N·mm，再除以分度圆半径50 mm，得到圆周力为1000 N，因此选B。 15. 直齿圆柱齿轮啮合时，沿两齿面公法线方向的作用力称为（ ） A. 圆周力 B. 径向力 C. 法向力 D. 轴向力 【答案】C 【解析】齿轮啮合时，齿面间的总作用力沿啮合点两齿面的公法线方向，称为法向力。圆周力和径向力是法向力的分力，直齿圆柱齿轮通常不产生轴向力。 16. 直齿圆柱齿轮的圆周力为800 N，压力角为，其径向力约为（ ） A. 182 N B. 291 N C. 364 N D. 746 N 【答案】B 【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，即800×tan，约为291 N。746 N接近法向力，不是径向力。 17. 一对圆柱齿轮啮合传动时，主动轮作用于从动轮的圆周力与从动轮作用于主动轮的圆周力（ ） A. 大小相等，方向相反 B. 大小相等，方向相同 C. 大小不等，方向相反 D. 大小不等，方向相同 【答案】A 【解析】两齿轮啮合时相互作用的圆周力属于作用力与反作用力，大小相等、方向相反，分别作用在不同齿轮上。 18. 直齿圆柱齿轮传动中，径向力的方向通常是（ ） A. 沿分度圆切线方向 B. 沿齿轮轴线方向 C. 沿齿轮半径指向轮心 D. 垂直于两齿面公法线 【答案】C 【解析】直齿圆柱齿轮的径向力沿齿轮半径方向并指向轮心，主要由法向力分解得到。沿分度圆切线方向的是圆周力，沿轴线方向的是轴向力。 19. 下列关于直齿圆柱齿轮受力的说法中，正确的是（ ） A. 圆周力用于传递转矩 B. 径向力沿齿轮轴线作用 C. 轴向力是直齿轮的主要分力 D. 法向力只产生径向分力 【答案】A 【解析】圆周力沿分度圆切线方向，直接承担转矩传递作用。径向力指向轮心，直齿圆柱齿轮通常没有轴向力，法向力可分解为圆周力和径向力。 20. 在直齿圆柱齿轮传动中，若传递转矩和分度圆直径均保持不变，则齿面圆周力（ ） A. 随齿数增加而增大 B. 随压力角增大而减小 C. 保持不变 D. 随中心距增大而增大 【答案】C 【解析】圆周力由传递转矩和分度圆半径共同决定。转矩与分度圆直径均不变时，圆周力保持不变，齿数、压力角或中心距的单独变化不会改变这一计算结果。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在圆柱齿轮受力分析中，沿齿轮分度圆切线方向、用于传递转矩的分力称为______。 【答案】圆周力 【解析】齿面间的法向力可分解为圆周力和径向力。圆周力沿分度圆切线方向，是齿轮传递转矩和功率的主要分力。 22. 一对直齿圆柱齿轮啮合时，主动轮与从动轮所受的圆周力大小______、方向______；所受的径向力大小______、方向______。 【答案】相等；相反；相等；相反 【解析】两齿轮之间的圆周力和径向力均属于作用力与反作用力，分别作用在两个齿轮上，因此大小相等、方向相反。 23. 直齿圆柱齿轮传动中，齿面间的法向力可分解为圆周力和______力；其中圆周力是传递______的有效分力。 【答案】径向；转矩 【解析】齿面法向力分解后，沿齿轮切线方向的分力称为圆周力，主要用于传递转矩；指向齿轮中心的分力称为径向力。 24. 齿轮传递的转矩为 T，分度圆直径为 d 时，圆周力 Ft 的计算公式为______；若转矩单位为 N·m、直径单位为 mm，计算结果换算为牛顿时应乘以______。 【答案】Ft＝2T／d；1000 【解析】圆周力等于转矩的两倍除以分度圆直径。使用 N·m 和 mm 进行计算时，需要将直径由毫米换算为米，因此数值结果应乘以1000后得到牛顿。 25. 标准直齿圆柱齿轮的压力角为 α 时，齿面法向力与圆周力的关系为 Fn＝______，径向力与圆周力的关系为 Fr＝______。 【答案】Ft／cosα；Ft tanα 【解析】圆周力是齿面法向力在切线方向上的分力，因此法向力等于圆周力除以压力角余弦。径向力等于圆周力与压力角正切的乘积。 26. 斜齿圆柱齿轮传动除受到圆周力和径向力外，还受到沿齿轮轴线方向的______力；该力的大小通常与螺旋角的______有关。 【答案】轴向；正切 【解析】斜齿轮的螺旋齿使啮合力具有轴向分量，该分量称为轴向力。轴向力通常可按圆周力乘以螺旋角的正切进行计算。 27. 斜齿圆柱齿轮传动中，圆周力的方向沿分度圆的______方向，径向力的方向指向齿轮的______，轴向力的方向沿齿轮的______。 【答案】切线；中心；轴线 【解析】圆周力沿分度圆切线方向，是传递转矩的主要分力；径向力沿半径方向指向齿轮中心；轴向力沿齿轮轴线方向。 28. 一对外啮合直齿圆柱齿轮传动中，主动轮对从动轮的圆周力与从动轮对主动轮的圆周力大小______、方向______；两齿轮所受的径向力方向均指向各自的______。 【答案】相等；相反；中心 【解析】根据作用力与反作用力定律，两个啮合齿轮所受的圆周力大小相等、方向相反。径向力是沿两齿轮中心连线的分力，分别指向各自齿轮的中心。 29. 某直齿圆柱齿轮传动的主动轮转矩为 120 N·m，分度圆直径为 240 mm，压力角为 。主动轮所受圆周力约为______N，径向力约为______N。 【答案】1000；364 【解析】先将分度圆直径换算为0.24 m，圆周力等于转矩的两倍除以分度圆直径，即圆周力为1000 N。径向力等于圆周力乘以压力角正切，按1000×tan计算，约为364 N。 30. 检修人员分析一对外啮合直齿圆柱齿轮的轴承载荷时，发现两齿轮啮合产生的径向力沿两齿轮的______连线作用；圆周力则分别对两齿轮产生方向______的转矩。 【答案】中心；相反 【解析】外啮合齿轮的径向力沿两齿轮中心连线，方向分别指向各自中心。啮合传递转矩时，主动轮和从动轮受到的转矩方向相反，以实现动力传递。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 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。 32. 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，增大模数会使齿数相应减少，但齿轮齿根尺寸增大，齿根弯曲截面增厚，因而可以提高齿轮传动的弯曲强度。因此判断为正确。 33. 在直齿圆柱齿轮传动中，若不考虑摩擦，齿面啮合力可分解为圆周力和径向力，且不产生轴向力。（ ） 【答案】正确 【解析】直齿轮的齿线平行于齿轮轴线，理想啮合力在垂直于轴线的平面内，可分解为圆周力和径向力，不产生轴向分力。 34. 对于外啮合直齿圆柱齿轮传动，在传递转矩和分度圆直径相同的条件下，增大压力角会使圆周力和径向力同时增大。（ ） 【答案】错误 【解析】圆周力由转矩和分度圆直径决定，在两者不变时保持不变。增大压力角只会使径向力按圆周力乘以压力角正切的关系增大，因此题干所述同时增大不正确。 35. 直齿圆柱齿轮传动中，齿面法向力可分解为圆周力和径向力，且通常不产生轴向力。（ ） 【答案】正确 【解析】直齿圆柱齿轮的啮合力位于端面内，法向力可分解为沿分度圆切线方向的圆周力和沿两齿轮中心线方向的径向力，通常没有轴向分力。 36. 直齿圆柱齿轮传递相同转矩时，分度圆直径越小，齿面所受圆周力越大。（ ） 【答案】正确 【解析】圆周力可按公式 计算。在传递转矩相同的条件下，分度圆直径减小，圆周力会增大。 37. 斜齿圆柱齿轮的啮合力具有轴向分力，轴向力会增加齿轮轴承的轴向载荷。（ ） 【答案】正确 【解析】斜齿圆柱齿轮的螺旋齿使啮合力不完全位于端面内，因此会产生轴向力。该轴向力需要由相应的轴承承受，从而增加轴承的轴向载荷。 38. 在直齿圆柱齿轮传递转矩和分度圆直径均不变时，增大压力角会使径向力减小。（ ） 【答案】错误 【解析】直齿圆柱齿轮的径向力可按 计算。圆周力不变时，压力角增大会使径向力增大，而不是减小。 39. 对于同一对直齿圆柱齿轮，在传递转矩不变的条件下，主动轮和从动轮所受圆周力的大小相等。（ ） 【答案】正确 【解析】啮合齿面间的作用力和反作用力大小相等，圆周力是法向啮合力的同一切向分量，因此主动轮与从动轮所受圆周力大小相等、方向相反。 40. 直齿圆柱齿轮传动中，径向力只影响齿轮轮齿强度，不会引起齿轮轴的弯曲载荷。（ ） 【答案】错误 【解析】径向力沿两齿轮中心线方向作用在齿轮上，会通过齿轮传递给轴和轴承，使轴产生弯曲载荷，同时也会影响轴承受力。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 一对外啮合直齿圆柱齿轮中，小齿轮传递的转矩为80 N·m，分度圆直径为160 mm，压力角为。计算小齿轮所受的圆周力和径向力，并说明两种力分别对齿轮传动产生的主要作用。 【答案】（1）圆周力为1000 N。由 ，将 N·m、 mm换算为 m，得 N。 （2）径向力约为364 N。由 ，得 N。 （3）圆周力用于传递转矩，径向力沿两齿轮中心线方向作用，主要使齿轮轴和轴承承受弯曲及径向载荷。 【解析】先根据转矩与分度圆直径计算圆周力，再利用压力角关系计算径向力。圆周力是传递转矩的有效分力，径向力不直接传递转矩，但会增加轴和轴承的径向受力。 42. 如图说是直齿圆柱齿轮，受到啮合力F的作用。设F=1400N，压力角，齿轮的节圆半径r=60mm，试计算力F对于轴心的力矩。（注：cos≈0.94） 【答案】解：计算力F对点O的力矩，可直接按力矩的定义求得，即 另外也可以根据合力矩定理，将力F分解为径向力Fr和圆周力Ft，由于径向力Fr通过矩心，则 43. 简述直齿圆柱齿轮啮合时圆周力、径向力的方向及其对传动系统的作用。 【答案】（1）圆周力沿齿轮分度圆的切线方向作用，主动轮与从动轮所受圆周力大小相等、方向相反，主要用于传递转矩。 （2）径向力沿两齿轮中心线方向作用，外啮合时两齿轮所受径向力分别指向各自的轮心。 （3）圆周力使轴承和轴承座承受切向载荷，径向力使齿轮轴产生弯曲载荷并增加轴承的径向载荷。 【解析】回答时应先分别说明两种分力的方向，再联系齿轮轴和轴承的受力情况说明作用。直齿圆柱齿轮通常不产生轴向力，因此分析重点是圆周力和径向力。 44. 某设备将直齿圆柱齿轮改用斜齿圆柱齿轮，以降低啮合冲击。比较改用后齿轮受力的主要变化，并说明轴承配置需要注意的问题。 【答案】（1）直齿圆柱齿轮的啮合力通常分解为圆周力和径向力，斜齿圆柱齿轮除承受这两种力外，还会产生沿齿轮轴线方向的轴向力。 （2）圆周力仍主要用于传递转矩，径向力仍会使齿轮轴和轴承承受径向载荷，新增的轴向力会使轴承承受轴向载荷。 （3）轴承应具有承受相应轴向载荷的能力，并根据螺旋方向和转动方向合理确定轴向定位及轴承组合。 【解析】斜齿圆柱齿轮具有较平稳的啮合特性，但螺旋齿会使啮合力产生轴向分量。轴承设计不能只按径向载荷选择，还应校核轴向载荷并保证轴向定位可靠。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机床传动箱采用一对斜齿圆柱齿轮传递动力。小齿轮为主动轮，输入功率为5.5 kW，转速为960 r/min，齿数为20；大齿轮齿数为60。齿轮法向模数为2.5 mm，法向压力角为，螺旋角为。装配技术要求为：齿轮侧隙应为0.10～0.18 mm，齿轮径向跳动不大于0.05 mm，轴向窜动不大于0.05 mm。检测结果为：侧隙0.14 mm，小齿轮径向跳动0.04 mm；试运转时齿面接触印痕偏向齿宽一端，轴向窜动为0.18 mm。（1）计算小齿轮的分度圆直径、传递转矩、圆周力、径向力和轴向力。已知：斜齿圆柱齿轮端面压力角满足 ，各结果保留整数。（2）根据检测数据，判断侧隙和径向跳动是否符合技术要求，并说明齿轮传动精度通常从哪三个方面进行评价。（3）分析齿面接触印痕偏向齿宽一端及轴向窜动过大的可能原因，并提出相应的装配与检测改进措施。 【答案】（1）斜齿圆柱齿轮的分度圆直径为 ＝／cosβ＝2.5×20／cos mm＝51.76 mm≈52 mm。 传递转矩为 T＝9550P／n＝9550×5.5／960 N·m＝54.74 N·m≈55 N·m。 圆周力为 ＝2T／＝2×54.74／0.05176 N≈2115 N。 端面压力角满足 tanαt＝tanαn／cosβ，因此 tanαt＝tan／cos。 径向力为 ＝tanαt≈2115×tanαt≈797 N。 轴向力为 ＝tanβ＝2115×tan≈567 N。 所以，小齿轮分度圆直径为52 mm，传递转矩为55 N·m，圆周力为2115 N，径向力为797 N，轴向力为567 N。 （2）侧隙为0.14 mm，处于0.10～0.18 mm范围内，符合技术要求；小齿轮径向跳动为0.04 mm，小于0.05 mm，符合技术要求。齿轮传动精度通常从运动精度、工作平稳性和接触精度三个方面进行评价。 （3）齿面接触印痕偏向齿宽一端，可能由两轴平行度误差、齿轮端面偏斜、轴承安装偏斜或齿轮轴向定位不良引起。轴向窜动为0.18 mm，大于规定的0.05 mm，可能由轴承轴向间隙过大、轴向定位件松动或调整垫片厚度不合适造成。应检查并调整轴承轴向间隙和齿轮轴向定位结构，修正或更换松动、磨损及尺寸不合格的零件，使轴向窜动不大于0.05 mm；同时检查两轴平行度、齿轮端面跳动和安装基准，校正齿轮端面位置。装配完成后，可采用着色法检查接触印痕，使其均匀分布在齿面中部，并复测侧隙、径向跳动和轴向窜动。 【解析】/cosβ≈52 mm，T=9550P/n≈55 N·m，≈2115 N，tanαt≈797 N，tanβ≈567 N。侧隙、径向跳动均合格；精度评价包括运动、平稳和接触精度。印痕偏置及窜动超差应检查轴平行度、轴承间隙和轴向定位，调整垫片并复测。 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 $ 内蒙古（对口招生）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共205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内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《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. 直齿圆柱齿轮啮合传动时，直接传递转矩并形成圆周力的力是（ ） A. 齿面法向力 B. 齿面摩擦力 C. 沿节圆切向力 D. 沿齿轮径向力 2. 下列选项中，不会产生轴向力的是（ ） A. 直齿圆锥齿轮传动 B. 斜齿圆柱齿轮传动 C. 螺旋齿轮传动 D. 直齿圆柱齿轮传动 3. 直齿圆柱齿轮啮合时，作用在齿轮轴上的径向力主要会使两齿轮产生什么趋势 A. 沿轴向相互错开 B. 沿径向相互分离 C. 沿切向相互滑动 D. 绕轴线相互转动 4. 圆柱齿轮的受力分析主要涉及哪些方面？（ ） A. 齿轮面宽度 B. 齿轮材料 C. 齿数 D. 齿轮模数 5. 标准直齿圆柱齿轮传动正常啮合时，齿轮轴通常不承受由啮合产生的哪一种力 A. 沿节圆切向力 B. 沿中心线径向力 C. 沿齿面法向力 D. 沿轴线方向轴向力 6. 斜齿圆柱齿轮传动中，轴向力的产生主要与哪项因素有关 A. 齿轮的端面模数 B. 齿轮的螺旋角 C. 齿轮的齿顶高 D. 齿轮的齿根圆角 7. 在齿轮分度圆直径一定时，若传递转矩增大一倍，齿轮所受圆周力将如何变化 A. 保持原有数值不变 B. 减小为原来的一半 C. 增大为原来的两倍 D. 增大为原来的四倍 8. 直齿圆柱齿轮的压力角为 α，若圆周力为 Ft，则径向力 Fr 的正确表达式是（ ） A. Fr 等于 Ft 除以 tan α B. Fr 等于 Ft×tan α C. Fr 等于 Ft×cos α D. Fr 等于 Ft 除以 cos α 9. 圆柱齿轮传动中，主要由径向力引起轴的哪种受力状态 A. 轴的纯扭转载荷 B. 轴的弯曲载荷 C. 轴的纯拉伸载荷 D. 轴的均匀压缩载荷 10. 某直齿圆柱齿轮传递转矩为 120 N·m，分度圆直径为 200 mm，则其圆周力约为（ ） A. 300 N B. 600 N C. 1200 N D. 2400 N 11. 齿轮啮合的法向力分解后，能够直接产生齿轮传递转矩作用的分力是（ ） A. 沿轴线的轴向力 B. 沿中心线的径向力 C. 沿节圆的圆周力 D. 沿齿宽方向的侧向力 12. 对一对正常啮合的直齿圆柱齿轮进行受力分析时，主动轮与从动轮之间的圆周力具有何种关系 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 13. 直齿圆柱齿轮传递转矩时，作用在齿面上的圆周力主要用于（ ） A. 产生齿轮轴向移动 B. 传递齿轮所承受的转矩 C. 改变齿轮的压力角 D. 补偿齿轮安装误差 14. 一对直齿圆柱齿轮传动中，小齿轮分度圆直径为100 mm，传递的转矩为50 N·m，则齿面上的圆周力约为（ ） A. 500 N B. 1000 N C. 1500 N D. 2000 N 15. 直齿圆柱齿轮啮合时，沿两齿面公法线方向的作用力称为（ ） A. 圆周力 B. 径向力 C. 法向力 D. 轴向力 16. 直齿圆柱齿轮的圆周力为800 N，压力角为，其径向力约为（ ） A. 182 N B. 291 N C. 364 N D. 746 N 17. 一对圆柱齿轮啮合传动时，主动轮作用于从动轮的圆周力与从动轮作用于主动轮的圆周力（ ） A. 大小相等，方向相反 B. 大小相等，方向相同 C. 大小不等，方向相反 D. 大小不等，方向相同 18. 直齿圆柱齿轮传动中，径向力的方向通常是（ ） A. 沿分度圆切线方向 B. 沿齿轮轴线方向 C. 沿齿轮半径指向轮心 D. 垂直于两齿面公法线 19. 下列关于直齿圆柱齿轮受力的说法中，正确的是（ ） A. 圆周力用于传递转矩 B. 径向力沿齿轮轴线作用 C. 轴向力是直齿轮的主要分力 D. 法向力只产生径向分力 20. 在直齿圆柱齿轮传动中，若传递转矩和分度圆直径均保持不变，则齿面圆周力（ ） A. 随齿数增加而增大 B. 随压力角增大而减小 C. 保持不变 D. 随中心距增大而增大 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在圆柱齿轮受力分析中，沿齿轮分度圆切线方向、用于传递转矩的分力称为______。 22. 一对直齿圆柱齿轮啮合时，主动轮与从动轮所受的圆周力大小______、方向______；所受的径向力大小______、方向______。 23. 直齿圆柱齿轮传动中，齿面间的法向力可分解为圆周力和______力；其中圆周力是传递______的有效分力。 24. 齿轮传递的转矩为 T，分度圆直径为 d 时，圆周力 Ft 的计算公式为______；若转矩单位为 N·m、直径单位为 mm，计算结果换算为牛顿时应乘以______。 25. 标准直齿圆柱齿轮的压力角为 α 时，齿面法向力与圆周力的关系为 Fn＝______，径向力与圆周力的关系为 Fr＝______。 26. 斜齿圆柱齿轮传动除受到圆周力和径向力外，还受到沿齿轮轴线方向的______力；该力的大小通常与螺旋角的______有关。 27. 斜齿圆柱齿轮传动中，圆周力的方向沿分度圆的______方向，径向力的方向指向齿轮的______，轴向力的方向沿齿轮的______。 28. 一对外啮合直齿圆柱齿轮传动中，主动轮对从动轮的圆周力与从动轮对主动轮的圆周力大小______、方向______；两齿轮所受的径向力方向均指向各自的______。 29. 某直齿圆柱齿轮传动的主动轮转矩为 120 N·m，分度圆直径为 240 mm，压力角为 。主动轮所受圆周力约为______N，径向力约为______N。 30. 检修人员分析一对外啮合直齿圆柱齿轮的轴承载荷时，发现两齿轮啮合产生的径向力沿两齿轮的______连线作用；圆周力则分别对两齿轮产生方向______的转矩。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 齿轮轮齿在传递动力时，在齿根处受到的弯曲应力最大。（ ） 32. 当中心距不变，增大模数时，可以提高齿轮传动的弯曲强度。（ ） 33. 在直齿圆柱齿轮传动中，若不考虑摩擦，齿面啮合力可分解为圆周力和径向力，且不产生轴向力。（ ） 34. 对于外啮合直齿圆柱齿轮传动，在传递转矩和分度圆直径相同的条件下，增大压力角会使圆周力和径向力同时增大。（ ） 35. 直齿圆柱齿轮传动中，齿面法向力可分解为圆周力和径向力，且通常不产生轴向力。（ ） 36. 直齿圆柱齿轮传递相同转矩时，分度圆直径越小，齿面所受圆周力越大。（ ） 37. 斜齿圆柱齿轮的啮合力具有轴向分力，轴向力会增加齿轮轴承的轴向载荷。（ ） 38. 在直齿圆柱齿轮传递转矩和分度圆直径均不变时，增大压力角会使径向力减小。（ ） 39. 对于同一对直齿圆柱齿轮，在传递转矩不变的条件下，主动轮和从动轮所受圆周力的大小相等。（ ） 40. 直齿圆柱齿轮传动中，径向力只影响齿轮轮齿强度，不会引起齿轮轴的弯曲载荷。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 一对外啮合直齿圆柱齿轮中，小齿轮传递的转矩为80 N·m，分度圆直径为160 mm，压力角为。计算小齿轮所受的圆周力和径向力，并说明两种力分别对齿轮传动产生的主要作用。 42. 如图说是直齿圆柱齿轮，受到啮合力F的作用。设F=1400N，压力角，齿轮的节圆半径r=60mm，试计算力F对于轴心的力矩。（注：cos≈0.94） 43. 简述直齿圆柱齿轮啮合时圆周力、径向力的方向及其对传动系统的作用。 44. 某设备将直齿圆柱齿轮改用斜齿圆柱齿轮，以降低啮合冲击。比较改用后齿轮受力的主要变化，并说明轴承配置需要注意的问题。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机床传动箱采用一对斜齿圆柱齿轮传递动力。小齿轮为主动轮，输入功率为5.5 kW，转速为960 r/min，齿数为20；大齿轮齿数为60。齿轮法向模数为2.5 mm，法向压力角为，螺旋角为。装配技术要求为：齿轮侧隙应为0.10～0.18 mm，齿轮径向跳动不大于0.05 mm，轴向窜动不大于0.05 mm。检测结果为：侧隙0.14 mm，小齿轮径向跳动0.04 mm；试运转时齿面接触印痕偏向齿宽一端，轴向窜动为0.18 mm。（1）计算小齿轮的分度圆直径、传递转矩、圆周力、径向力和轴向力。已知：斜齿圆柱齿轮端面压力角满足 ，各结果保留整数。（2）根据检测数据，判断侧隙和径向跳动是否符合技术要求，并说明齿轮传动精度通常从哪三个方面进行评价。（3）分析齿面接触印痕偏向齿宽一端及轴向窜动过大的可能原因，并提出相应的装配与检测改进措施。 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 $