机械设计基础期末考试试卷及答案

淄博市技师学院2016 —2017学年第二学期期末考试

机械工程系2016级技师班《机械设计基础》试卷（闭卷）

考试时间：60分钟

一、填空题（每空1分，共20分）

1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是弯曲疲劳和齿面磨损。

2、开式齿轮的设计准则是按齿根弯曲疲劳强度计算。

3、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是齿面胶合。

4、直尺锥齿轮强度计算时，应以大端当量为计算依据。

5、斜齿轮的当量齿轮是指假想圆柱的直齿轮。

6、啮合弧与齿距之比称为重合度，用。

7、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。

8、渐开线齿轮按原理可分为成形法和范成法两类。

9、齿轮的常见失效形式有齿面点蚀、轮齿折断、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。

10、渐开线蜗杆适用于高转速、大功率和要求精密的多头螺杆传动。

二、选择题（每题2分，共20分）

1、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中心与齿轮的分度圆。

A.相切

B.相割

C.分离

2、一对渐开线圆柱齿轮的齿数少于17时，可采用的办法来避免根切。

A.正变位

B.负变位

C.减少切削深度

3、增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起。

A.重合度减小，轴向力增加

B.重合度减小，轴向力减小

C. 重合度增加，轴向力增大4、一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间。

A.保持纯滚动

B.各处均有相对滑动

C.除节点外各处均有相对滑动

5、齿轮采用渗碳淬火处理方法，则齿轮材料只可能是。

A.45钢

B.20Cr

C.20CrMnTi

6、一对标准直齿圆柱齿轮，若Z1 =18，Z2 =72，则这对齿轮的弯曲应力。

A.σF1 >σF2

B.σF1 =σF2

C.σF1 <σF2

7、齿面硬度为56 62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程。

A.齿坯加工—淬火—磨齿—滚齿

B.齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿

C. 齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿

8、对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当大小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为。

A.小齿轮淬火大齿轮调质

B.小齿轮淬火大齿轮正火

C.小齿轮正火，大齿轮调质

9、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于。

A.分度圆

B.基圆

C.节圆

10、滚动轴承的主要失效形式是。

A.疲劳点蚀

B.磨损和塑性变形

C.疲劳点蚀和塑性变形

三、判断题（每题2分，共20分）

1、（ N ）基圆内存在渐开线。

2、（）与标准齿轮相比，负变位齿轮的齿根厚度及齿顶高减小，抗弯曲能力下降。

3、（ N ）渐开线蜗杆齿轮传动适用于高转速、大功率和要求精密的单头蜗杆传动。

4、（ Y ）闭式蜗杆齿轮传动中，蜗轮齿多发生齿面胶合或点蚀而失效。

5、（ N ）渐开线的形状取决于分度圆的大小。

6、（ Y ）为了保证渐开线齿轮连续以定角速比传动，啮合弧必须大于齿距。

7、（ N ）齿面抗点蚀能力与齿面硬度无关。

8、（ N ）在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力

三个力作用。

9、（ Y ）蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。

10、（ N ）铸铁齿轮一般用于高速、冲击小等重要的齿轮传动。

四、简答题（每小题5分，共20分）

1、蜗杆传动的特点及正确啮合条件？

蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数，蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角，蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且螺旋线方向相同。

2、齿轮传动的常用润滑方式有哪些？润滑方式的选择主要取决于哪些因素？

齿轮的常用润滑方式有：人工定期加油、浸油润滑和喷油润滑。润滑方式的选择主要取

决于齿轮圆周速度的大小。

3、选择齿轮毛坯的成型方法时（铸造、锻造等），除了考虑材料等因素外，主要依据是什么？

齿轮的几何尺寸和批量大小。

4、在齿轮传动设计准则中，开式式齿轮传动和闭式齿轮传动在设计上有何不同？

答：闭式齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损，磨损尚无完善的计算方法，故目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。

根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核。五、材料分析题（20分）

1、相同传动比的齿轮传动有两种设计方案，工作条件、材料及热处理方式相同。（12分）

Z1 Z2 m b a

方案一 32 68 8 100 400

方案二 64 136 4 100 400

分析（1）哪个方案的齿面接触疲劳强度高？（2分）说明理由（4分）

两个方案的中心距相同 因此齿面接触疲劳强度基本相同。

（2）哪个方案的齿根弯曲疲劳强度高？（2分）说明理由（4分）

方案一的齿轮模数大 因此齿根弯曲疲劳

强度高。

2、一对齿轮传动，主动齿轮齿数Z1=20，从动齿轮齿数Z2=50，主动齿轮转速n1=1000r/min,试计

算传动比和从动轮齿轮转速。（8分）