公用设备工程师-专业基础（暖通空调、动力）-机械基础-6.7齿轮机构

公用设备工程师-专业基础（暖通空调、动力）-机械基础-6.7齿轮机构[单选题]1.斜齿圆柱轮的标准模数与压力角是指以下哪种模数和压力角？()[2008年真题]A.端面B.法面（江南博哥）C.轴面D.任意截面正确答案：B参考解析：斜齿圆柱齿轮模数与压力角均有法面和端面之分，在斜齿轮上，与轴线相垂直的平面称为端面；与分度圆柱螺旋线相垂直的平面称为法面。一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：相互啮合的一对斜齿圆柱齿轮的法面模数和法面压力角应分别相等，且等于标准值，同时应使两啮合斜齿轮的螺旋角相等，即β1＝±β2。[单选题]2.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，则它们的以下哪项数值必须相等？()[2007年真题]A.模数B.宽度C.齿数D.直径正确答案：A参考解析：一对渐开线齿轮的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。[单选题]3.一对平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮，正确啮合时两齿轮的()。[2009年真题]A.螺旋角大小相等且方向相反B.螺旋角大小相等且方向相同C.螺旋角大小不等且方向相同D.螺旋角大小不等且方向不同正确答案：A参考解析：平行轴外啮合齿轮传动，正确啮合时两齿轮的螺旋角大小相等且方向相反，即β1＝－β2，同时，法面模数和法面压力角分别相等，且等于标准值。[单选题]4.有四个渐开线直齿圆柱齿轮，其参数分别为：齿轮1的m1＝2.5mm，a1＝15°；齿轮2的m2＝2.5mm，a2＝20°；齿轮3的m3＝2mm，a3＝15°；齿轮4的m4＝2.5mm，a4＝20°；则能够正确啮合的一对齿轮是()。[2011年真题]A.齿轮1和齿轮2B.齿轮1和齿轮3C.齿轮1和齿轮4D.齿轮2和齿轮4正确答案：D参考解析：一对渐开线齿轮的正确啮合条件是两齿轮模数和压力角必须分别相等，且等于标准值。我国国家标准已规定压力角的标准值为20°，故齿轮2和齿轮4的模数相等且为国家的标准模数，压力角相等且为国家的标准值，因此齿轮2和齿轮4能够啮合。[单选题]5.当一对渐开线齿轮制成后，两轮的实际安装中心距比理论计算略有增大，而角速度比仍保持不变，其原因是()。[2010年真题]A.压力角不变B.啮合角不变C.节圆半径不变D.基圆半径不变正确答案：D参考解析：角速度与基圆半径成反比：ω1/ω2＝db2/db1。加工、装配误差的存在使两轮的实际安装中心距会比理论计算略有增大，但两基圆半径不会改变，因此，角速度比保持不变。[单选题]6.一蜗杆传动装置，已知蜗杆齿数和蜗轮齿数分别为Z1＝1，Z2＝40，蜗杆直径系数q＝10，模数m＝4mm，则该蜗杆传动装置的中心距a和传动比i分别是()。[2009年真题]A.a＝100mm，i＝40B.a＝100mm，i＝10C.a＝82mm，i＝40D.a＝82mm，i＝10正确答案：A参考解析：蜗杆传动的中心距a的计算公式为：a＝m（q＋Z2）/2＝4×（10＋40）/2＝100mm。蜗杆传动装置传动比的计算公式为：i＝Z2/Z1＝40/1＝40。[单选题]7.用标准齿条型刀具加工渐开线标准直齿轮，不发生根切的最少齿数是()。[2005年真题]A.14B.17C.21D.26正确答案：B参考解析：根切是指用范成法加工齿数较少的齿轮时，常将轮齿根部的渐开线齿廓切去一部分的现象。对于标准齿轮，是用限制最少齿数的方法来避免根切的，用标准齿条型刀具加工渐开线标准直齿轮，不发生根切的最少齿数是17齿。[单选题]8.起吊重物用的手动蜗杆传动，宜采用下列哪个蜗杆？()[2005年真题]A.单头、小导程角B.单头、大导程角C.多头、小导程角D.多头、大导程角正确答案：A参考解析：蜗杆选择原则包括：①当要求传动比大或传递转矩大时，蜗杆头数取小值；要求自锁时蜗杆头数取1。蜗杆头数多时，传动效率高，但头数过多时，导程角大，制造困难。②导程角大，传动效率高，反之传动效率低。而本题中起吊重物用的手动蜗杆传动应具有自锁性，故应采用单头、小导程角蜗杆。[单选题]9.以下公式中，用下列哪一项来确定蜗杆传动比是错误的？()[2006年真题]A.i＝z2/z1B.i＝d2/d1C.i＝n1/n2D.i＝ω1/ω2正确答案：B参考解析：当蜗杆主动时，传动比i与齿数比u相等，但是蜗杆传动的传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径的反比，即i＝ω1/ω2＝n1/n2＝z2/z1≠d2/d1。[单选题]10.某传动装置如图6-7-1所示，由蜗杆传动Z1、Z2，圆锥齿轮传动Z3、Z4，斜齿轮传动Z5、Z6组成。蜗杆为主动件，右旋，要求轴Ⅰ和轴Ⅱ上的轴向力分别能相互抵消一部分，则斜齿轮6的螺旋方向和圆周力方向为()。[2016年真题]图6-7-1A.右旋，垂直纸面向里B.右旋，垂直纸面向外C.左旋，垂直纸面向里D.左旋，垂直纸面向外正确答案：C参考解析：根据传动轮系中各齿轮转向的规定，逐级确定各齿轮的转动方向，本题的确定过程为：①由主动蜗杆2，逆时针转动开始，可知斜齿轮5转动方向向右，斜齿轮6转动方向向左。②由于锥齿轮产生在Ⅱ轴的轴向力竖直向下，为了部分平衡轴向力，所以斜齿轮5应产生竖直向上的轴向力。③根据斜齿轮5的转动方向以及轴向力应使斜齿轮工作面受压，可以判断出斜齿轮5为右旋，斜齿轮6则为左旋。④斜齿轮6为从动轮，圆周力方向应与其转动方向相同，即垂直纸面向里。⑤故斜齿轮的螺旋方向为左旋，圆周力方向为垂直纸面向里。[单选题]11.图示某主动斜齿轮受力简图中正确的是()。[2013年真题]A.B.C.D.正确答案：D参考解析：切向力Ft的方向：在主动轮上为工作阻力，它对齿轮轴心的转矩方向与该轮的转向相反；在从动轮上为驱动力，它对齿轮轴心的转矩的方向与该轮的转向相同。轴向力Fa的方向：可采用手握法判断其方向，即伸出与轮齿螺旋线旋向（左旋或右旋）同名的手（左手或右手）握齿轮轴线，四指指向齿轮的转动方向，拇指伸直（与齿轮轴线平行）后的指向即为主动齿轮轴向力的方向；从动轮上轴向力应与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。判断斜齿轮为左旋还是右旋的方法是：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自左至右上升者为右旋，反之为左旋，如图6-7-2所示。由此可得，该斜齿轮为主动轮左旋。则切向力Ft的方向与该轮转向相反，轴向力Fa的方向为向左，因此答案选择D项。图6-7-2[单选题]12.软齿面齿轮传动设计中，选取大小齿轮的齿面硬度应使()。[2007年真题]A.大、小齿轮的齿面硬度相等B.大齿轮齿面硬度大于小齿轮齿面硬度C.小齿轮齿面硬度大于大齿轮齿面硬度D.大、小齿轮的齿面硬度应不相等但谁大都可以正确答案：C参考解析：软齿面齿轮是指经热处理后齿面硬度HBS≤350的齿轮，多用于中、低速机械场合。当大小齿轮都是软齿面时，考虑到小齿轮齿根较薄，弯曲强度较低，且受载次数较多，因此应使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20～50HBS。[单选题]13.在蜗杆传动中，比较理想的蜗杆与涡轮材料组合是()。[2018年真题]A.钢与青铜B.钢与铸铁C.铜与钢D.钢与钢正确答案：A参考解析：蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮所组成，它用于传递两交错轴之间的运动和动力。蜗杆传动中，蜗杆副的材料不仅要求有足够的强度，而且更重要的是要具有良好的减摩耐磨性能和抗胶合能力，因此，常采用青铜材料作为涡轮的齿圈，与钢制蜗杆相配。[单选题]14.下列因素中与蜗杆传动的失效形式关系不大的是()。[2014年真题]A.蜗杆传动副的材料B.蜗杆传动的载荷方向C.蜗杆传动的滑动速度D.蜗杆传动的散热条件正确答案：B参考解析：蜗杆传动的主要失效形式有：齿面胶合、点蚀和磨损等，而且失效通常发在蜗轮轮齿上。由于蜗杆与蜗轮齿面间有较大的相对滑动，同时由于蜗杆传动的效率较低，工作时会产生大量的摩擦热。如果闭式蜗杆传动装置散热条件较差，则因油温不断升高而导致润滑失效，从而摩擦损失增大，并使齿面胶合的可能性增加。因此，材料、相对滑动速度和散热，与这些失效形式有着直接关系，而载荷方向与失效形式关系不大。[单选题]15.对于具有良好润滑、防尘的闭式硬齿轮传动，正常工作时，最有可能出现的失效形式是()。[2017年真题]A.轮齿折断B.齿面疲劳点蚀C.磨料磨损D.齿面胶合正确答案：A参考解析：齿轮的失效都发生在轮齿部位，其主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损和齿面胶合等。轮齿折断一般发生在齿根，就损伤机理来说，轮齿折断又分为轮齿的疲劳折断和过载折断两种形式。当齿轮经长期使用而在载荷多次重复作用下引起的轮齿折断称为疲劳折断；由于短时超过额定载荷而引起的轮齿折断称为过载折断。开式或半开式齿轮传动的主要失效形式为齿面磨损。在闭式齿轮传动中，软齿面齿轮的主要失效形式是齿面点蚀和塑性变形；硬齿面齿轮的主要失效形式是轮齿折断。综上，应选A项。[单选题]16.高速过载齿轮传动，当润滑不良时，最可能发生的失效形式是()。[2006年真题]A.齿面胶合B.齿面疲劳点蚀C.齿面磨损D.齿轮疲劳折断正确答案：A参考解析：正常情况下，齿轮的失效都发生在轮齿部位，其主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合等。齿面胶合是相啮合轮齿表面在一定压力下直接接触，发生黏着，并随着齿轮的相对运动，发生齿面金属撕脱或转移的一种黏着磨损现象。热胶合发生于高速、重载的齿轮传动中，由于重载和较大的齿面相对速度，轮齿间引起瞬时高温，导致润滑失效，齿面金属间产生局部“焊合”而形成胶合。所以，高速过载齿轮传动，当润滑不良时，最可能发生的失效形式是齿面胶合。[单选题]17.开式齿轮传动的主要失效形式一般是()。[2008年真题]A.齿面胶合B.齿面疲劳点蚀C.齿面磨损D.轮齿塑性变形正确答案：C参考解析：齿面磨损主要是磨粒磨损。当粉尘、铁屑等微粒进入齿面的啮合部位时，将引起齿面的磨粒磨损，一般发生于开式齿轮传动。磨粒磨损不仅导致轮齿失去正确的齿形，还会导致严重的噪声和振动，甚至由于齿厚不断减薄而最终引起断齿。开式齿轮传动的齿轮为外露的，不能保证良好的润滑，易使灰尘、杂质等侵入轮齿啮合部位，齿面易磨损。因此，开式齿轮传动的主要失效形式一般是齿面磨损。闭式传动的主要失效形式为齿面点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。[单选题]18.试比较两个具有相同材料、相同齿宽、相同齿数的齿轮，第一个齿轮的模数为2mm，第二个齿轮的模数为4mm，关于它们的弯曲强度承载能力，下列哪种说法是对的？()[2019年真题]A.它们具有同样的弯曲强度承载能力B.第一个的能力比第二个大C.第二个的能力比第一个大D.弯曲强度承载能力与模数无关正确答案：C参考解析：当材料相同、齿宽相同、齿数相同时，模数越大，弯曲强度承载能力越大。因此，第二个齿轮的模数比第一个齿轮的模数大，第二个的弯曲强度承载能力比第一个大。[单选题]19.标准直齿圆柱齿轮是指该齿轮的()。A.齿顶高是标准值B.齿厚与齿槽宽相等C.齿根高是标准值D.A＋B＋C正确答案：D参考解析：渐开线标准齿轮的特征为：①分度圆上具有标准模数和标准压力角；②分度圆上的齿厚及槽宽相等，即s＝e＝πm/2；③具有标准的齿顶高和齿根高，即齿顶高ha＝ha*m，齿根高hf＝（h<sub>a*＋c*）m。不具备上述特征之一的齿轮称为非标准渐开线齿轮。[单选题]20.对于具有良好润滑、防尘的闭式软齿面齿轮传动，工作时最有可能出现的失效形式是()。[2012年真题]A.轮齿折断B.齿面疲劳点蚀C.磨料性磨损D.齿面胶合正确答案：B参考解析：闭式传动的主要失效形式为齿面点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。轮齿工作时，其工作齿面上的接触应力由零值增至最大值，然后又回到零值，即齿面上的接触应力是随时间而变化的脉动循环应力。齿面在这种循环接触应力的长时间的重复作用下，齿面表层就会产生细微疲劳裂纹，裂纹的蔓延扩展而出现微小的金属剥落，并形成一些浅坑（麻点），这种现象称为齿面点蚀。齿面点蚀常发生在软齿面的闭式齿轮传动中，点蚀部位多发生在齿根表面靠近节线处。[单选题]21.软齿面闭式齿轮传动通常按______设计确定尺寸，然后验算______。()A.轮齿弯曲强度，齿面接触强度B.齿面接触强度，轮齿弯曲强度C.轮齿接触强度，齿面弯曲强度D.齿面弯曲强度，轮齿接触强度正确答案：B参考解析：闭式传动的主要失效形式为齿面点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。当采用软齿面时，其齿面接触疲劳强度相对较低。因此，设计时一般应首先按齿面接触疲劳强度条件进行设计，即计算齿轮的分度圆直径、中心距和齿宽等几何参数，然后再校核轮齿的抗弯曲疲劳强度。[单选题]22.硬齿面闭式齿轮传动通常按______设计确定尺寸，然后验算______。()A.轮齿弯曲强度，齿面接触强度B.齿面接触强度，轮齿弯曲强度C.轮齿接触强度，齿面弯曲强度D.齿面弯曲强度，轮齿接触强度正确答案：A参考解析：因为硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是轮齿的折断，所以一般应首先按齿轮的抗弯曲疲劳强度条件，确定齿轮的模数及其主要几何参数，然后再校核其齿面接触疲劳强度。[单选题]23.当一对外啮合渐开线齿轮传动的中心距略有变化时，其瞬时传动比______；两轮节圆半径______。()A.不变；变化B.变化；不变C.变小；不变D.不变；不变正确答案：A参考解析：由于渐开线齿轮传动时，其瞬时传动比仅与两轮的基圆半径有关，因此当中心距略有变化时，瞬时传动比不变；但节圆以两轮的轴心为圆心，以圆