大学机械设计上册《齿轮传动》练习题

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本单元考点（6 个）

齿轮传动的主要类型与特点齿轮的失效形式与设计准则直齿圆柱齿轮的受力分析齿轮强度计算基础齿轮材料与热处理选择齿轮传动设计参数选择原则

本单元练习题（9 题）

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1. 某直齿圆柱齿轮传动中，主动轮齿数为20，传递转矩 T₁=50 N·m，分度圆直径 d₁=80 mm，压力角 α=20°。忽略摩擦力，作用在齿面上的法向力 Fₙ 最接近于下列哪个数值？ A. 1250 N B. 1329 N C. 1414 N D. 1557 N

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2. 某传动系统设计中，工程师提出以下四项技术特征：①运转中两轮轴线平行且齿廓沿分度圆柱面布置；②承载能力强、可做成斜齿以提高重合度、运转平稳；③用于相交轴传动，常采用收缩齿；④用于交错轴传动，单级传动比大，但齿面相对滑动大、效率较低、易磨损。若将上述特征按类型归类，下列说法完全正确的是：A. ①属锥齿轮传动，③属圆柱齿轮传动　B. ②是斜齿圆柱齿轮的特点，④是蜗杆传动的特点　C. ①④均属锥齿轮传动　D. ③是蜗杆传动的特点，②是直齿圆柱齿轮的特点

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3. 某化工厂搅拌装置需在两根空间交错成90°的轴之间传递动力，载荷平稳，转速较低，对噪声无严格要求，结构紧凑性要求一般。工程师分析了四种齿轮传动方案：①直齿圆柱齿轮传动，②斜齿圆柱齿轮传动，③直齿锥齿轮传动，④蜗杆传动。关于各方案与该工况的匹配性，下列判断正确的是：A. 方案①适用于交错轴传动，应优先选用　B. 方案④能实现交错90°轴间传动，且传动比大、结构紧凑，匹配性最好　C. 方案③适用于交错轴传动，故也可选用　D. 方案②靠轮齿倾斜即可实现任意交错角的传动

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4. 某输送机械中，主动轮转速较高，需将运动传至与之平行布置的另一根轴，工作时有轻微冲击，要求传动平稳、噪声较小。设计者拟定四种齿轮方案：①直齿圆柱齿轮传动；②斜齿圆柱齿轮传动；③直齿锥齿轮传动；④蜗杆传动。仅从传动类型的特点（轴线位置关系、承载与平稳性）判断，最合理的选择是（　　） A. ①，因其结构最简单、制造成本最低 B. ②，因其轮齿倾斜使重合度增大，承载与传动平稳性优于直齿，适合平行轴 C. ③，因其能承受轻微冲击，可用于平行轴传动 D. ④，因其传动比大且噪声一定最小

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5. 某机床主轴箱中的一对齿轮传动，传递中等功率，转速较高，要求传动平稳、噪声低、齿面耐磨。该齿轮最适宜的材料与热处理方案是（　　） A. HT300 灰铸铁，正火处理 B. 20CrMnTi，渗碳淬火 C. 45 钢，正火处理 D. 40Cr，调质后高频感应淬火

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6. 某矿用刮板输送机的减速器采用一级闭式直齿圆柱齿轮传动，传递功率大，载荷有严重冲击，小齿轮尺寸受结构限制不能加大。在不考虑成本的前提下，小齿轮最适宜的材料与热处理方案是（　　） A. 45钢调质，齿面硬度220～250HBS B. 20Cr渗碳淬火，齿面硬度58～62HRC C. HT300灰铸铁，正火处理 D. 40Cr调质后表面淬火，齿面硬度48～52HRC

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7. 下列关于齿轮传动类型与特点的叙述中，正确的是（　　） A. 直齿圆柱齿轮传动适用于任意相交轴之间的传动 B. 斜齿圆柱齿轮传动因轮齿倾斜，重合度较大，传动较平稳，适合高速场合 C. 圆锥齿轮传动用于传递两平行轴之间的运动 D. 蜗杆传动传动比小，一般用于大功率、高效率的场合

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8. 某直齿圆柱齿轮传动中，齿数比 u=1，小齿轮分度圆直径 d₁=160mm，齿宽 b=60mm，模数 m=4mm，传递转矩 T=120 N·m，载荷系数 K=1.5，齿形系数 Y_Fa=2.6。忽略重合度系数，按简化公式 σ_F = 2KT·Y_Fa/(b·d₁·m) 计算该齿轮的齿根弯曲应力，其值约为多少 MPa？ A. 12.2 B. 24.4 C. 37.5 D. 48.8

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9. 某闭式直齿圆柱齿轮传动中，小齿轮传递转矩 T=200 N·m，分度圆直径 d₁=100 mm，齿宽 b=50 mm，模数 m=2 mm，载荷系数 K=1.5，齿形系数 Y_Fa=2.8。按简化公式 σ_F = 2KT·Y_Fa/(b·d₁·m) 计算齿根弯曲应力（力单位 N，长度单位 mm，应力单位 MPa），并判断该齿轮是否安全，已知许用弯曲应力 [σ_F]=210 MPa。则齿根弯曲应力及安全性结论为： A. 168 MPa，安全 B. 210 MPa，处于临界 C. 140 MPa，安全 D. 240 MPa，不安全

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