山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》项目三任务十八 45分钟专题训练卷

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 任务十八：渐开线齿轮的基本参数 时间：45分钟 总分：90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. 分度圆圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长为该圆上的（ ） A. 齿距 B. 齿槽宽 C. 齿厚 D. 齿高 【答案】A 【解析】分度圆圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为齿距。齿距等于齿厚与齿槽宽之和。故选A。 2. 直齿圆柱齿轮的模数m与以下哪个参数无直接关系（ ） A. 齿轮的齿数 B. 齿轮的分度圆直径 C. 齿轮的齿厚 D. 齿轮的传动比 【答案】D 【解析】直齿圆柱齿轮的模数满足m=d/z，因此与齿数z、分度圆直径d直接相关。标准齿轮的分度圆齿厚s=πm/2，也与模数直接相关。传动比i=由一对齿轮的齿数比决定，与模数无直接关系。故选D。 3. 渐开线齿轮模数的单位是（ ） A. m B. 没有单位 C. cm D. mm 【答案】D 【解析】模数是齿轮的基本参数，m=d/z。其中分度圆直径d的单位通常为mm，齿数z无单位，因此模数的单位为mm。故选D。 4. 一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，中心距，齿轮的齿距，传动比，则两齿轮的齿数和为（ ） A. 60 B. 120 C. 100 D. 80 【答案】D 【解析】p=πm，m=4mm；a=m（）/2，2a/m=2×160÷4=80. 5. 如图所示标准齿轮组成的齿轮系中，轮3为内齿轮，轮1转向如图所示，已知和，问轮2齿数及轮3转向（ ） A. －，轮3顺时针方向转 B. （－）/2，轮3逆时针方向转 C. －2，轮3顺时针方向转 D. －2，轮3逆时针方向转 【答案】B 【解析】1、2外啮合转向相反，2、3内啮合方向相同。3轮分度圆直径等于1、2轮之和，可以推出2轮齿数 6. 渐开线上离基圆越远的点，压力角越（ ） A. 小 B. 先小后大 C. 先大后小 D. 大 【答案】D 【解析】渐开线上任一点的压力角随该点到基圆距离的增大而增大。因此，离基圆越远，压力角越大。故选D。 7. 已知齿轮1的模数为5mm，齿数为24，两齿轮啮合后的中心距是240mm，那么齿轮2的齿数是（ ） A. 10 B. 36 C. 72 D. 100 【答案】C 【解析】两直齿圆柱齿轮啮合时，中心距 。代入 、、，得 ，解得 。故选C。 8. 当基圆半径趋于无穷大时，渐开线（ ） A. 越弯曲 B. 越平直 C. 成为直线 D. 曲率逐渐增大 【答案】C 【解析】渐开线的形状仅取决于基圆的大小，基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；基圆为无穷大时，渐开线为斜直线。 选C 9. 在齿轮传动中，什么是齿距？（ ） A. 相邻两齿同侧齿廓之间的分度圆弧长 B. 齿轮的齿宽 C. 齿轮的模数 D. 齿轮的分度圆直径 【答案】A 【解析】在齿轮传动中，齿距是相邻两齿同侧齿廓之间的分度圆弧长。 10. 我国标准规定，渐开线齿轮的标准压力角为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 11. 齿轮传动中，齿轮的模数越大，代表（ ） A. 齿轮的齿数越多 B. 齿轮的齿数越少 C. 齿轮的直径越大 D. 齿轮的直径越小 【答案】C 【解析】模数是渐开线齿轮最基本的参数之一，等于齿距p与π之比（m=p/π），也等于分度圆直径与齿数之比（m=d/z），即齿距p=πm。模数越大，齿距越大，轮齿越厚实，齿轮各部分尺寸也越大。由d=mz可知，在齿数z不变时，模数m越大，分度圆直径d越大，即齿轮的直径越大。模数与齿数多少没有必然联系，同一模数可以做成不同齿数的齿轮，故A、B错误；D与结论相反。所以选C。 12. 渐开线齿廓外齿轮啮合，啮合点越靠近齿根其压力角（ ） A. 越小 B. 不变 C. 越大 D. 先增大后减小 【答案】A 【解析】渐开线齿廓上各点的压力角随离基圆距离的增大而增大。啮合点越靠近齿根，越接近基圆，压力角越小。故选A。 13. 齿顶高为5mm的标准直齿圆柱齿轮，其模数等于（ ） A. 2mm B. 2.5mm C. 10mm D. 5mm 【答案】D 【解析】标准直齿圆柱齿轮的齿顶高为ha=ha^*m。标准齿轮的齿顶高系数ha^*=1，因此ha=m。已知ha=5 mm，所以m=5 mm。故选D。 14. 标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径d、模数m和齿数z的关系是（ ） A. d = m/z B. d = mz C. d = z/m D. m = d + z 【答案】B 【解析】分度圆是齿轮上一个重要的基准圆，其直径计算就是简单的模数乘以齿数，即d = mz，模数反映了齿轮轮齿的大小尺寸特性。 15. 齿轮传动中，模数m的单位是（ ） A. mm B. mm-1 C. 无单位 D. cm 【答案】A 【解析】模数是表征齿轮尺寸的基本参数，计算公式m=d/z（d为分度圆直径，z为齿数），d和z的单位分别为mm和整数，故m的单位为mm。 16. 对于渐开线齿轮来说，通常所说的压力角是指（ ） A. 基圆上的压力角 B. 齿根圆上的压力角 C. 齿顶圆上的压力角 D. 分度圆上的压力角 【答案】D 【解析】对于渐开线齿轮，通常所说的压力角是指分度圆上的压力角，也称标准压力角。故选D。 17. ______上的模数和压力角为标准值（ ） A. 分度圆 B. 齿根圆 C. 基圆 D. 齿顶圆 【答案】A 【解析】渐开线标准齿轮的模数和压力角均以分度圆上的数值为标准值。故选A。 18. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为4 mm，齿数为30，其分度圆直径为（ ） A. 26 mm B. 34 mm C. 120 mm D. 240 mm 【答案】C 【解析】标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径等于模数与齿数的乘积，计算得分度圆直径为120 mm。 19. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为3 mm，齿数为40，压力角为。该齿轮的基圆直径约为（ ） A. 102.76 mm B. 112.76 mm C. 120.00 mm D. 126.00 mm 【答案】B 【解析】该齿轮的分度圆直径为120 mm。基圆直径等于分度圆直径乘以压力角的余弦值，计算得基圆直径约为112.76 mm。 20. 渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根高比齿顶高（ ） A. 大 B. 相等 C. 小 D. 不一定 【答案】A 【解析】正常齿制下，齿顶高系数是1，齿根高系数是1.25 ，都乘以相同模数时，齿根高（1.25m）比齿顶高（m）大。 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，其模数m = 4mm，Z=22，求该齿轮的分度圆直径d和齿顶高。 22. 在解释压力角时，通常会涉及到电机与连接齿轮之间的相互作用力。请问压力角的大小对电机的运行有哪些影响？ 【答案】压力角是齿轮啮合时，齿面与接触点处的切线之间的角度，通常以齿轮中心线为参考。压力角的大小对电机的运行有以下影响：啮合特性：压力角决定了齿轮啮合时的接触点位置，合适的压力角可以确保齿轮啮合平稳，减少噪音和摩擦，提高传动效率。承载能力：压力角越大，意味着在啮合时齿面的法向力越大，可以承受更大的负载。然而，过大的压力角可能导致齿轮材料疲劳，缩短齿轮的使用寿命。机的效率：压力角不合适可能会导致齿轮啮合不稳定，产生振动和噪声，进而影响电机的运行效率和稳定性。设计适配：电机的设计需要考虑其与齿轮的匹配，包括齿轮的直径、模数和压力角等参数，以确保整体的传动效果。维护成本：不适当的压力角可能导致齿轮磨损严重，增加维修和更换齿轮的频率，从而增加维护成本。 23. 什么是齿轮的模数，它对齿轮尺寸有什么影响？ 【答案】齿轮的模数是齿距p与π的比值，即m=p/π，也可表示为m=d/z。模数是表征轮齿大小的基本参数。模数越大，齿距、齿顶高和齿根高越大；在齿数相同的条件下，分度圆直径也越大，齿轮尺寸通常越大，承载能力通常越强。齿宽不由模数直接决定。 【解析】模数的定义为m=p/π，其中p为分度圆上的齿距；又因为p=πd/z，所以m=d/z。模数反映轮齿的大小。标准齿轮中，齿顶高ha=m，齿根高hf=1.25m，因此模数增大时，轮齿的齿距和齿高随之增大。在齿数z相同的条件下，由d=mz可知分度圆直径d也随模数增大而增大。齿宽b为轴向尺寸，需要根据强度、结构和使用要求确定，不是由模数直接决定的。 24. 简述标准直齿圆柱齿轮中模数、齿数和压力角三个基本参数的含义，并说明它们对齿轮的主要影响。 【答案】（1）模数是分度圆直径与齿数的比值，反映轮齿的大小；模数越大，轮齿尺寸和承载能力通常越大。 （2）齿数是齿轮圆周上轮齿的总数。在模数一定时，齿数越多，分度圆直径越大。 （3）压力角是齿廓在分度圆处法线与运动方向所夹的锐角。压力角影响齿轮啮合时的受力情况和齿形特征。 【解析】本题考查渐开线齿轮基本参数的概念及作用。作答时应分别说明参数的定义，并指出模数、齿数和压力角对齿轮尺寸或啮合特性的影响。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 在下图所示的轮系结构中，已知各轮齿数分别为:30，20，30，90，40，20，3mm。试求 （1）标准直齿圆柱齿轮3的分度圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径。 （2）轮系传动比。 【答案】（1）∵齿轮3与齿轮4啮合 ∴3mm ∴90mm 82.5mm 96mm （2） 26. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为2.5 mm，齿数为36，采用标准齿制，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25。求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距和全齿高。 【答案】分度圆直径：d=mz=2.5×36=90 mm。 齿顶高：ha=ha*×m=1×2.5=2.5 mm。 齿根高：hf=(ha*+c*)×m=(1+0.25)×2.5=3.125 mm。 齿顶圆直径：da=d+2ha=90+2×2.5=95 mm。 齿根圆直径：df=d-2hf=90-2×3.125=83.75 mm。 齿距：p=πm≈3.14×2.5=7.85 mm。 全齿高：h=ha+hf=2.5+3.125=5.625 mm。 【解析】先根据模数和齿数计算分度圆直径，再由标准齿制系数求出齿顶高和齿根高。齿顶圆直径在分度圆直径基础上增加两个齿顶高，齿根圆直径则减去两个齿根高。 四、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 27. 完成题图，并进行计算： （1）作出K点的压力角、回转半径、基圆半径和曲率半径； （2）如果基圆半径为30mm, 在半径为50mm 处齿廓的曲率半径是多少?压力角是多少? 【答案】（1） （2）50， 【解析】考察渐开线性质 28. 某自动化设备需要装配一对标准直齿圆柱齿轮。已知小齿轮齿数为28，大齿轮齿数为52，两齿轮的模数均为2.5 mm，压力角均为，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25。 （1）计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径。 （2）计算小齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径，并计算该齿轮副的标准中心距。 （3）说明该对齿轮是否满足正确啮合的基本条件，并写出判断依据。 【答案】（1）小齿轮分度圆直径：d1=mz1=2.5×28=70 mm。 大齿轮分度圆直径：d2=mz2=2.5×52=130 mm。 （2）小齿轮齿顶高：ha=1×2.5=2.5 mm。 小齿轮齿根高：hf=(1+0.25)×2.5=3.125 mm。 小齿轮齿顶圆直径：=d1+2ha=70+2×2.5=75 mm。 小齿轮齿根圆直径：=d1-2hf=70-2×3.125=63.75 mm。 标准中心距：a=(d1+d2)/2=(70+130)/2=100 mm。 （3）该对齿轮满足正确啮合的基本条件。两齿轮的模数相等，压力角相等，且均采用标准齿制。 【解析】（1）分度圆直径由模数与齿数相乘求得。 （2）标准齿制中，齿顶高和齿根高由模数及齿制系数确定，再据此计算齿顶圆、齿根圆和中心距。 （3）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的基本条件是两齿轮模数相等、压力角相等。 29. 如图所示轮系，已知20，30，1，20，30，40，20，36，20，齿轮的模数3mm，与的中心距为120mm，要求螺母移动速度48mm/min，齿条移动速度v条=2512mm/min，完成下列问题。 （1）根据电动机的转向，判断螺母移动方向； （2）根据电动机的转向，判断齿条移动方向； （3）与的齿数。 （4）齿轮的模数 【答案】（1）螺母向左移动 （2）齿条向上移动 （3） （4） 30. 某设备齿轮箱内原配一对标准直齿圆柱齿轮，小齿轮齿数为26，大齿轮齿数为52，模数为3 mm，压力角为。箱体两轴中心距固定为117 mm。维修时，备件库提供两种小齿轮：甲齿轮齿数为26、模数为3 mm、压力角为；乙齿轮齿数为28、模数为3 mm、压力角为。 （1）计算原齿轮副的标准中心距，并核对其是否与箱体中心距相符。 （2）分别计算甲、乙两种小齿轮与原大齿轮组成齿轮副时的标准中心距。 （3）在不改变大齿轮和箱体中心距的条件下，选择可直接更换的小齿轮，并说明选择时还应保证的基本参数条件。 【答案】（1）原小齿轮分度圆直径：d1=3×26=78 mm。 原大齿轮分度圆直径：d2=3×52=156 mm。 原齿轮副标准中心距：a=(78+156)/2=117 mm。 计算结果与箱体两轴中心距117 mm相符。 （2）甲齿轮与原大齿轮组成齿轮副的标准中心距为117 mm。 乙齿轮分度圆直径：d乙=3×28=84 mm。 乙齿轮与原大齿轮组成齿轮副的标准中心距：a乙=(84+156)/2=120 mm。 （3）应选择甲齿轮，可直接安装在原箱体内。除齿数满足原设计要求外，更换齿轮还应与原大齿轮保持模数相等、压力角相等，并采用相同或相容的齿制参数。 【解析】（1）标准中心距等于两齿轮分度圆直径之和的一半，原齿轮副的计算值与箱体尺寸一致。 （2）乙齿轮齿数增加后，分度圆直径增大，使标准中心距变为120 mm，不能适应原箱体。 （3）在中心距和配对大齿轮不变时，应选用分度圆直径相同且啮合基本参数匹配的小齿轮。 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 $ 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 任务十八：渐开线齿轮的基本参数 时间：45分钟 总分：90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. 分度圆圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长为该圆上的（ ） A. 齿距 B. 齿槽宽 C. 齿厚 D. 齿高 2. 直齿圆柱齿轮的模数m与以下哪个参数无直接关系（ ） A. 齿轮的齿数 B. 齿轮的分度圆直径 C. 齿轮的齿厚 D. 齿轮的传动比 3. 渐开线齿轮模数的单位是（ ） A. m B. 没有单位 C. cm D. mm 4. 一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，中心距，齿轮的齿距，传动比，则两齿轮的齿数和为（ ） A. 60 B. 120 C. 100 D. 80 5. 如图所示标准齿轮组成的齿轮系中，轮3为内齿轮，轮1转向如图所示，已知和，问轮2齿数及轮3转向（ ） A. －，轮3顺时针方向转 B. （－）/2，轮3逆时针方向转 C. －2，轮3顺时针方向转 D. －2，轮3逆时针方向转 6. 渐开线上离基圆越远的点，压力角越（ ） A. 小 B. 先小后大 C. 先大后小 D. 大 7. 已知齿轮1的模数为5mm，齿数为24，两齿轮啮合后的中心距是240mm，那么齿轮2的齿数是（ ） A. 10 B. 36 C. 72 D. 100 8. 当基圆半径趋于无穷大时，渐开线（ ） A. 越弯曲 B. 越平直 C. 成为直线 D. 曲率逐渐增大 9. 在齿轮传动中，什么是齿距？（ ） A. 相邻两齿同侧齿廓之间的分度圆弧长 B. 齿轮的齿宽 C. 齿轮的模数 D. 齿轮的分度圆直径 10. 我国标准规定，渐开线齿轮的标准压力角为（ ） A. B. C. D. 11. 齿轮传动中，齿轮的模数越大，代表（ ） A. 齿轮的齿数越多 B. 齿轮的齿数越少 C. 齿轮的直径越大 D. 齿轮的直径越小 12. 渐开线齿廓外齿轮啮合，啮合点越靠近齿根其压力角（ ） A. 越小 B. 不变 C. 越大 D. 先增大后减小 13. 齿顶高为5mm的标准直齿圆柱齿轮，其模数等于（ ） A. 2mm B. 2.5mm C. 10mm D. 5mm 14. 标准直齿圆柱齿轮的分度圆直径d、模数m和齿数z的关系是（ ） A. d = m/z B. d = mz C. d = z/m D. m = d + z 15. 齿轮传动中，模数m的单位是（ ） A. mm B. mm-1 C. 无单位 D. cm 16. 对于渐开线齿轮来说，通常所说的压力角是指（ ） A. 基圆上的压力角 B. 齿根圆上的压力角 C. 齿顶圆上的压力角 D. 分度圆上的压力角 17. ______上的模数和压力角为标准值（ ） A. 分度圆 B. 齿根圆 C. 基圆 D. 齿顶圆 18. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为4 mm，齿数为30，其分度圆直径为（ ） A. 26 mm B. 34 mm C. 120 mm D. 240 mm 19. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为3 mm，齿数为40，压力角为。该齿轮的基圆直径约为（ ） A. 102.76 mm B. 112.76 mm C. 120.00 mm D. 126.00 mm 20. 渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根高比齿顶高（ ） A. 大 B. 相等 C. 小 D. 不一定 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，其模数m = 4mm，Z=22，求该齿轮的分度圆直径d和齿顶高。 22. 在解释压力角时，通常会涉及到电机与连接齿轮之间的相互作用力。请问压力角的大小对电机的运行有哪些影响？ 23. 什么是齿轮的模数，它对齿轮尺寸有什么影响？ 24. 简述标准直齿圆柱齿轮中模数、齿数和压力角三个基本参数的含义，并说明它们对齿轮的主要影响。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 在下图所示的轮系结构中，已知各轮齿数分别为:30，20，30，90，40，20，3mm。试求 （1）标准直齿圆柱齿轮3的分度圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径。 （2）轮系传动比。 26. 某标准直齿圆柱齿轮的模数为2.5 mm，齿数为36，采用标准齿制，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25。求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距和全齿高。 四、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 27. 完成题图，并进行计算： （1）作出K点的压力角、回转半径、基圆半径和曲率半径； （2）如果基圆半径为30mm, 在半径为50mm 处齿廓的曲率半径是多少?压力角是多少? 28. 某自动化设备需要装配一对标准直齿圆柱齿轮。已知小齿轮齿数为28，大齿轮齿数为52，两齿轮的模数均为2.5 mm，压力角均为，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25。 （1）计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径。 （2）计算小齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径，并计算该齿轮副的标准中心距。 （3）说明该对齿轮是否满足正确啮合的基本条件，并写出判断依据。 29. 如图所示轮系，已知20，30，1，20，30，40，20，36，20，齿轮的模数3mm，与的中心距为120mm，要求螺母移动速度48mm/min，齿条移动速度v条=2512mm/min，完成下列问题。 （1）根据电动机的转向，判断螺母移动方向； （2）根据电动机的转向，判断齿条移动方向； （3）与的齿数。 （4）齿轮的模数 30. 某设备齿轮箱内原配一对标准直齿圆柱齿轮，小齿轮齿数为26，大齿轮齿数为52，模数为3 mm，压力角为。箱体两轴中心距固定为117 mm。维修时，备件库提供两种小齿轮：甲齿轮齿数为26、模数为3 mm、压力角为；乙齿轮齿数为28、模数为3 mm、压力角为。 （1）计算原齿轮副的标准中心距，并核对其是否与箱体中心距相符。 （2）分别计算甲、乙两种小齿轮与原大齿轮组成齿轮副时的标准中心距。 （3）在不改变大齿轮和箱体中心距的条件下，选择可直接更换的小齿轮，并说明选择时还应保证的基本参数条件。 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 $