内容正文:
山东省(春季高考)机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共220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制造类理论知识,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制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《机械基础》
项目三:机械传动
任务二十八:齿轮系
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. 由一系列相互啮合的齿轮所组成的传动系统称为( )
A. 齿轮组
B. 轮系
C. 齿轮机构
D. 传动装置
【答案】B
【解析】由一系列相互啮合的齿轮组成、用于传递运动和动力的传动系统称为轮系,故选B。齿轮组和齿轮机构均不是本题所述传动系统的规范名称;传动装置的范围较宽,不专指由多个相互啮合齿轮组成的系统。
2. 若主动轴转速为1200r/min,现要求在高效率下使从动轴获得12r/min的转速,且结构紧凑,应采用( )
A. 一对圆柱齿轮传动
B. 单头蜗杆传动
C. 锥齿轮传动
D. 轮系传动
【答案】D
【解析】所需总传动比为 i=n主动/n从动=1200/12=100。单对圆柱齿轮传动和单对锥齿轮传动通常难以经济地获得100的大传动比。单头蜗杆传动可获得较大传动比且结构紧凑,但传动效率较低,不符合高效率要求。采用多级轮系传动可将总传动比分配给若干齿轮副,在实现大减速比的同时保持较高效率和较紧凑的结构,故选D。
3. 下列为不同类型的齿轮系,其中自由度为2的是( )
A. a)
B. b)
C. c)
D. 以上都不对
【答案】C
【解析】a)为定轴轮系,只有一个自由度;b)为周转轮系中的行星轮系,只有一个自由度;c)为周转轮系中的差动轮系,有两个自由度。
4. 定轴轮系的传动比大小与齿轮系中惰轮的齿数( )
A. 有关
B. 无关
C. 成正比
D. 成反比
【答案】B
【解析】惰轮只改变轮系的转动方向,不改变传动比的大小。
5. 当设计一个轮系,需要实现输出轴转速在一定范围内分级调节,且各齿轮轴线是固定的,可优先考虑采用( )
A. 增加多对不同传动比的定轴轮系进行切换
B. 在定轴轮系中设置可变传动比的齿轮副
C. 利用定轴轮系结合电磁离合器来改变传动路线
D. 通过改变定轴轮系中惰轮的齿数来调节
【答案】A
【解析】普通定轴轮系中,各啮合齿轮副的齿数比固定,因此每一种传动路线只能获得一个确定的传动比。通过设置多对传动比不同的定轴轮系并进行切换,可获得若干离散的输出转速,即分级调节,而不能实现连续调节。题干修正为“分级调节”后,A选项符合要求;B选项所称“可变传动比的齿轮副”不属于普通定轴齿轮副的常规形式,C选项改变的是传动路线且仍为分级变速,D选项中惰轮齿数不影响传动比大小。故题干修正后选A。
6. 传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的,这种轮系称为( )
A. 转化轮系
B. 差动轮系
C. 行星轮系
D. 定轴轮系
【答案】D
【解析】轮系传动时,若各齿轮的几何轴线相对于机架均固定不动,称为定轴轮系。
7. 下图所示的变速机构,Ⅰ轴的转速不变,Ⅴ轴可以有______种转速可以输出。( )
A. 10
B. 12
C. 18
D. 24
【答案】C
【解析】图中,金黄色的为滑移齿轮,滑移齿轮滑移时,与不同的齿轮啮合,可以得到不同的传动比。Ⅱ轴和Ⅲ轴之间有3种转速,Ⅲ轴和Ⅳ轴之间有3种转速,Ⅳ轴和Ⅴ轴之间有2种转速,所以Ⅴ轴输出转速的种数为:18。
8. 轮系运转时,至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的,而是绕另一个齿轮的几何轴线转动,这样的轮系是( )
A. 定轴轮系
B. 周转轮系
C. 混合轮系
D. 以上都不对
【答案】B
【解析】轮系运转时,至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的,而是绕另一个齿轮的几何轴线转动,这样的轮系是周转轮系. 选B
9. 汽车后桥差速器部分组成的轮系为( )
A. 平面定轴轮系
B. 空间定轴轮系
C. 都有可能
D. 周转轮系
【答案】D
【解析】汽车后桥传动部分中的差速器含有行星齿轮,传动时部分齿轮的轴线绕其他齿轮轴线转动,属于周转轮系。
10. 如图所示轮系中,齿轮______称为惰轮( )
A. 1和3´
B. 2和4
C. 3和3´
D. 3和4
【答案】C
11. 在轮系中,两齿轮间若增加( )个惰轮时,首、末两轮的转向相同。( )
A. 6
B. 2
C. 4
D. 1
【答案】D
【解析】每增加一个惰轮,改变一次转向,若有奇数个惰轮,末轮与首轮转向相同。
12. 当需要合成运动传动时,应采用( )
A. 轮系传动
B. 带传动
C. 链传动
D. 螺旋传动
【答案】A
【解析】需要合成运动传动时,通常采用轮系中的差动轮系。差动轮系具有两个或多个主动构件时,可将多个输入运动按一定关系合成为一个输出运动。差动轮系属于轮系传动,四个选项中只有A符合,故选A。
13. 轮系采用惰轮的主要目的是使机构具有______功能。( )
A. 变速
B. 变向
C. 减速
D. 增速
【答案】B
【解析】惰轮只改变转向,不改变传动比。
14. 图示轮系,给定齿轮1的转动方向如图所示,则齿轮3的转动方向( )
A. 相同
B. 相反
C. 题目给定的条件无法确定
D. 都有可能
【答案】C
15. 传动比大而且准确还能远距离传动的是( )
A. 带传动
B. 蜗杆传动
C. 轮传动
D. 轮系传动
【答案】D
【解析】轮系由多个齿轮组成,可获得较大的传动比,传动准确,并能通过增加齿轮数量实现较远距离的传动。
16. 定轴轮系传动比计算中,若忽略摩擦损失,______是守恒的( )
A. 功率
B. 转速
C. 转矩
D. 线速度
【答案】A
【解析】在不计摩擦损失的理想定轴轮系中,功率是守恒的,转速、转矩会随传动比变化,线速度也会因半径不同而有变化,所以选A。
17. 图中,齿轮 A固定不动, 若行星架 H 顺时针回转1周,则齿轮B回转( )
A. 周
B. 1周
C. 2周
D. 4 周
【答案】C
18. 在定轴轮系中,若主动齿轮的齿数减少一半,而从动齿轮的齿数增加一倍,传动比会如何变化( )
A. 增加四倍
B. 减少四倍
C. 保持不变
D. 变为零
【答案】A
【解析】齿轮传动比为。主动齿轮齿数减半后,分母变为原来的;从动齿轮齿数加倍后,分子变为原来的2倍。因此新传动比为,传动比增加四倍,选A。
19. 齿轮传动中,模数增大时,齿轮的哪些参数会相应增大( )
A. 齿数
B. 齿顶圆直径
C. 压力角
D. 传动比
【答案】B
【解析】齿数:齿数是根据传动比等设计要求确定的,与模数大小没有直接关联,所以齿数不会因模数增大而相应增 大。 齿顶圆直径:齿顶圆直径公式为da= m(z+2)(da是齿顶圆直径,m是模数,z是齿数),从公式可以看 出,当齿数z不变时,模数m增大,齿顶圆直径da。会相应增大。 压力角:压力角是齿轮的基本参数之一,在标准齿轮中,压力角通常是固定值(如标准压力角为),与 模数大小无关 。 传动比:传动比i=是主动轮齿数,z是从动轮齿数), 主要取决于两齿轮的齿数比,和模数没 有直接关系 。 选B
20. 齿轮传动中,传动比的计算公式是( )
A. 传动比 = 齿轮2的模数 / 齿轮1的模数
B. 传动比 = 齿轮2的齿数 / 齿轮1的齿数
C. 传动比 = 齿轮1的模数 / 齿轮2的模数
D. 传动比 = 齿轮1的齿数 / 齿轮2的齿数
【答案】B
【解析】设齿轮1为主动齿轮、齿轮2为从动齿轮。齿轮传动中,传动比定义为。由于两齿轮啮合处的圆周速度相等,有,因此。即传动比等于从动轮齿数与主动轮齿数之比,故选B。
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 已知一标准直齿圆柱齿轮传动,主动轮齿数,从动轮齿数,试计算传动比i的值。若主动轮转速,试求从动轮转速。
【答案】由直齿圆柱齿轮传动比计算公式
得 由得
【解析】直齿圆柱齿轮传动中,传动比。代入齿数得。再由,代入,得。因此,传动比为4,从动轮转速为。
22. 分别说明图中锥齿轮减速器常见类型的特点。
【答案】卧式锥齿轮减速器:轴线水平布置,结构稳定,适用于多数常规传动场景; 立式锥齿轮减速器:轴线垂直布置,节省水平空间,适合安装空间有限的垂直传动需求; 两级圆锥-圆柱齿轮减速器:结合圆锥齿轮改变传动方向和圆柱齿轮大传动比、高效率的特点,适用于需要变速且传动方向变化的复杂工况。
23. 惰轮。
【答案】在轮系中,不影响总传动比的大小,却改变从动轮的转向的齿轮称为惰轮。
【解析】惰轮是轮系中设置在主动轮与从动轮之间的中间齿轮。惰轮两侧分别与相邻齿轮啮合,其齿数在总传动比计算中相互约去,因此不改变总传动比的大小;但每增加一次外啮合会改变一次转向,所以惰轮可用于改变从动轮的转向。
24. 什么是机械的传动比?如何计算?
【答案】机械的传动比是输入轴转速与输出轴转速之比,通常表示为,其中为输入轴转速,为输出轴转速。对于一对外啮合齿轮,在不计滑动时,,即从动轮齿数与主动轮齿数之比。对于理想带传动,,即从动轮直径与主动轮直径之比。
【解析】传动比用于反映输入轴与输出轴的运动关系,按通常定义。齿轮传动时,两轮分度圆处线速度相等,即,所以。理想带传动时,两带轮圆周速度相等,即,所以。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 如图所示定轴轮系,已知
。若轮1的转向为箭头向下,且轮系中所有齿轮轴线均互相平行,试求轮9的转向。
【答案】
计算结果为正,输出轴与输入轴转向相同,即输出轴箭头向下。
26. 某机床采用定轴复合齿轮系传递动力。主动齿轮1的齿数为 ,与齿轮2啮合;齿轮2的齿数为 ,且与同轴齿轮 固定连接。齿轮 的齿数为 ,与齿轮3啮合;齿轮3的齿数为 ,与输出齿轮4啮合。齿轮4的齿数为 。主动齿轮1的转速为 。各啮合均为外啮合。求:(1)该齿轮系的总传动比;(2)输出齿轮4的转速;(3)判断输出齿轮4与主动齿轮1的转向关系。
【答案】(1)总传动比为
(2)输出齿轮4的转速为(3)齿轮1与齿轮2、齿轮与齿轮3、齿轮3与齿轮4共发生三次外啮合。每次外啮合改变一次转向,转向共改变三次,因此输出齿轮4与主动齿轮1转向相反。
【解析】定轴复合齿轮系的总传动比等于各级传动比的乘积。齿轮2与齿轮同轴固定,因此
故输出齿轮转速为齿轮系共有三次外啮合,外啮合每次使转向相反一次,三次后输出齿轮4与主动齿轮1转向相反。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某数控车床主轴采用定轴复合齿轮系传递动力。主动齿轮1的齿数为 ,与齿轮2啮合;齿轮2与齿轮3同轴,齿轮3的齿数为 ,并与从动齿轮4啮合。齿轮2和齿轮4的齿数分别为 、。主动齿轮1的转速为 ,转向为顺时针。(1)计算该齿轮系的传动比和从动齿轮4的转速。(2)判断从动齿轮4的转向,并说明判断依据。(3)说明该齿轮系的类型及其在机床传动中的主要作用。
【答案】(1)定轴复合齿轮系传动比
从动齿轮4的转速(2)齿轮4按顺时针方向转动。齿轮1与齿轮2、齿轮3与齿轮4分别为外啮合,两次外啮合使转向改变两次,末轮与主动轮转向相同。(3)该齿轮系属于定轴复合齿轮系,具有较大的传动比,能够在减小转速的同时增大输出转矩,适用于机床主轴或进给系统的变速传动。
【解析】(1)定轴复合齿轮系传动比等于各级从动轮与主动轮齿数比的乘积,代入齿数后传动比为9,末轮转速约为133.3 r/min。(2)两次外啮合使转向改变两次,因此末轮与主动轮同向。(3)复合齿轮系可在较小空间内获得较大传动比。
28.(10分)根据如图所示的机床传动系统示意图,计算并回答下列问题。 (1)主轴有几种转速? (2)计算主轴的最高和最低转速; (3)电机转向如图所示,计算当前滑移齿轮合状态下齿条移动的速度,并判断齿条移动的方向。(用箭头在图上依次标出各轮转向)
【答案】(1)因变涑滑移齿轮有三种齿数,通过不同的齿数 啮合,可获得三种转速。 (2)三联滑移齿轮组中,75齿齿轮和25齿齿轮啮合时传动比最小,主轴转速最高:
三联滑移齿轮组中,35 齿齿轮和 70 齿齿轮啮合 时传动比最大,主轴转速最低:
故主轴最高转速为2100r/min,最低转速为350r/min。 (3)
齿条移动方向如图箭头所标,向左。
29.(5分)某机械制造企业为带式输送机设计两级减速装置,采用由四个直齿圆柱齿轮组成的定轴齿轮系。齿轮1为主动轮,齿数为 ,与齿轮2啮合,齿数为 ;齿轮2与齿轮3同轴,齿轮3齿数为 ,与齿轮4啮合,齿数为 。齿轮1转速为 ,各齿轮均为外啮合。(1)计算该齿轮系的传动比和齿轮4的转速。(2)判断齿轮4与齿轮1的转向关系,并说明该传动属于哪一类齿轮系。(3)若输送机要求齿轮4的转速降至 ,保持齿轮1、齿轮2和齿轮3不变,求齿轮4应采用的齿数,并说明调整后的传动效果。
【答案】(1)传动比
。齿轮4转速 。(2)齿轮1与齿轮2、齿轮3与齿轮4分别发生一次外啮合,两次转向反向相互抵消,因此齿轮4与齿轮1转向相同。该传动属于定轴齿轮系。(3)所需传动比 。前一级传动比为 ,后一级所需传动比为 ,因此 。调整后总传动比增大,齿轮4转速降至 ,减速效果增强。
【解析】总传动比为两级外啮合传动比之积:i=(40/20)*(60/15)=8,故n4=960/8=120 r/min。两次外啮合后转向相同,属定轴齿轮系。若n4降至80 r/min,则i'=12,'=12/2*15=90,减速效果增强。
30.(10分)某输送设备采用三齿轮定轴传动装置。主动齿轮A的齿数为 ,中间齿轮B的齿数为 ,从动齿轮C的齿数为 。三个齿轮的轴线均固定,主动齿轮A以 的逆时针方向转动。(1)计算从动齿轮C的转速和传动比。(2)判断从动齿轮C的转向,并说明中间齿轮B对传动比的影响。(3)说明在该输送设备中设置中间齿轮B的实际作用。
【答案】(1)两级外啮合传动比
从动齿轮C的转速(2)齿轮C按逆时针方向转动。齿轮B分别与A、C外啮合,转向改变两次。中间齿轮B的齿数在传动比计算中约去,因此不改变传动比大小。(3)中间齿轮B可使从动齿轮C与主动齿轮A保持相同转向,并能增大两轴之间的中心距,使传动装置适应设备的空间布置。
【解析】两级外啮合的总传动比i=(40/20)*(80/40)=4,故nC=960/4=240 r/min。经过两次外啮合,C与A同为逆时针。中间齿轮B的齿数在传动比中约去,不改变比值;其作用是实现同向传动并增大两轴中心距。
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山东省(春季高考)机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共220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制造类理论知识,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制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《机械基础》
项目三:机械传动
任务二十八:齿轮系
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. 由一系列相互啮合的齿轮所组成的传动系统称为( )
A. 齿轮组
B. 轮系
C. 齿轮机构
D. 传动装置
2. 若主动轴转速为1200r/min,现要求在高效率下使从动轴获得12r/min的转速,且结构紧凑,应采用( )
A. 一对圆柱齿轮传动
B. 单头蜗杆传动
C. 锥齿轮传动
D. 轮系传动
3. 下列为不同类型的齿轮系,其中自由度为2的是( )
A. a)
B. b)
C. c)
D. 以上都不对
4. 定轴轮系的传动比大小与齿轮系中惰轮的齿数( )
A. 有关
B. 无关
C. 成正比
D. 成反比
5. 当设计一个轮系,需要实现输出轴转速在一定范围内分级调节,且各齿轮轴线是固定的,可优先考虑采用( )
A. 增加多对不同传动比的定轴轮系进行切换
B. 在定轴轮系中设置可变传动比的齿轮副
C. 利用定轴轮系结合电磁离合器来改变传动路线
D. 通过改变定轴轮系中惰轮的齿数来调节
6. 传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的,这种轮系称为( )
A. 转化轮系
B. 差动轮系
C. 行星轮系
D. 定轴轮系
7. 下图所示的变速机构,Ⅰ轴的转速不变,Ⅴ轴可以有______种转速可以输出。( )
A. 10
B. 12
C. 18
D. 24
8. 轮系运转时,至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的,而是绕另一个齿轮的几何轴线转动,这样的轮系是( )
A. 定轴轮系
B. 周转轮系
C. 混合轮系
D. 以上都不对
9. 汽车后桥差速器部分组成的轮系为( )
A. 平面定轴轮系
B. 空间定轴轮系
C. 都有可能
D. 周转轮系
10. 如图所示轮系中,齿轮______称为惰轮( )
A. 1和3´
B. 2和4
C. 3和3´
D. 3和4
11. 在轮系中,两齿轮间若增加( )个惰轮时,首、末两轮的转向相同。( )
A. 6
B. 2
C. 4
D. 1
12. 当需要合成运动传动时,应采用( )
A. 轮系传动
B. 带传动
C. 链传动
D. 螺旋传动
13. 轮系采用惰轮的主要目的是使机构具有______功能。( )
A. 变速
B. 变向
C. 减速
D. 增速
14. 图示轮系,给定齿轮1的转动方向如图所示,则齿轮3的转动方向( )
A. 相同
B. 相反
C. 题目给定的条件无法确定
D. 都有可能
15. 传动比大而且准确还能远距离传动的是( )
A. 带传动
B. 蜗杆传动
C. 轮传动
D. 轮系传动
16. 定轴轮系传动比计算中,若忽略摩擦损失,______是守恒的( )
A. 功率
B. 转速
C. 转矩
D. 线速度
17. 图中,齿轮 A固定不动, 若行星架 H 顺时针回转1周,则齿轮B回转( )
A. 周
B. 1周
C. 2周
D. 4 周
18. 在定轴轮系中,若主动齿轮的齿数减少一半,而从动齿轮的齿数增加一倍,传动比会如何变化( )
A. 增加四倍
B. 减少四倍
C. 保持不变
D. 变为零
19. 齿轮传动中,模数增大时,齿轮的哪些参数会相应增大( )
A. 齿数
B. 齿顶圆直径
C. 压力角
D. 传动比
20. 齿轮传动中,传动比的计算公式是( )
A. 传动比 = 齿轮2的模数 / 齿轮1的模数
B. 传动比 = 齿轮2的齿数 / 齿轮1的齿数
C. 传动比 = 齿轮1的模数 / 齿轮2的模数
D. 传动比 = 齿轮1的齿数 / 齿轮2的齿数
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 已知一标准直齿圆柱齿轮传动,主动轮齿数,从动轮齿数,试计算传动比i的值。若主动轮转速,试求从动轮转速。
22. 分别说明图中锥齿轮减速器常见类型的特点。
23. 惰轮。
24. 什么是机械的传动比?如何计算?
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 如图所示定轴轮系,已知
。若轮1的转向为箭头向下,且轮系中所有齿轮轴线均互相平行,试求轮9的转向。
26. 某机床采用定轴复合齿轮系传递动力。主动齿轮1的齿数为 ,与齿轮2啮合;齿轮2的齿数为 ,且与同轴齿轮 固定连接。齿轮 的齿数为 ,与齿轮3啮合;齿轮3的齿数为 ,与输出齿轮4啮合。齿轮4的齿数为 。主动齿轮1的转速为 。各啮合均为外啮合。求:(1)该齿轮系的总传动比;(2)输出齿轮4的转速;(3)判断输出齿轮4与主动齿轮1的转向关系。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某数控车床主轴采用定轴复合齿轮系传递动力。主动齿轮1的齿数为 ,与齿轮2啮合;齿轮2与齿轮3同轴,齿轮3的齿数为 ,并与从动齿轮4啮合。齿轮2和齿轮4的齿数分别为 、。主动齿轮1的转速为 ,转向为顺时针。(1)计算该齿轮系的传动比和从动齿轮4的转速。(2)判断从动齿轮4的转向,并说明判断依据。(3)说明该齿轮系的类型及其在机床传动中的主要作用。
28.(10分)根据如图所示的机床传动系统示意图,计算并回答下列问题。 (1)主轴有几种转速? (2)计算主轴的最高和最低转速; (3)电机转向如图所示,计算当前滑移齿轮合状态下齿条移动的速度,并判断齿条移动的方向。(用箭头在图上依次标出各轮转向)
29.(5分)某机械制造企业为带式输送机设计两级减速装置,采用由四个直齿圆柱齿轮组成的定轴齿轮系。齿轮1为主动轮,齿数为 ,与齿轮2啮合,齿数为 ;齿轮2与齿轮3同轴,齿轮3齿数为 ,与齿轮4啮合,齿数为 。齿轮1转速为 ,各齿轮均为外啮合。(1)计算该齿轮系的传动比和齿轮4的转速。(2)判断齿轮4与齿轮1的转向关系,并说明该传动属于哪一类齿轮系。(3)若输送机要求齿轮4的转速降至 ,保持齿轮1、齿轮2和齿轮3不变,求齿轮4应采用的齿数,并说明调整后的传动效果。
30.(10分)某输送设备采用三齿轮定轴传动装置。主动齿轮A的齿数为 ,中间齿轮B的齿数为 ,从动齿轮C的齿数为 。三个齿轮的轴线均固定,主动齿轮A以 的逆时针方向转动。(1)计算从动齿轮C的转速和传动比。(2)判断从动齿轮C的转向,并说明中间齿轮B对传动比的影响。(3)说明在该输送设备中设置中间齿轮B的实际作用。
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