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机械设计-齿轮习题与参考答案

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习题与参考答案

一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）

1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是 C 。

A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀

C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断 D. 轮齿塑性变形

2 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 A 。

A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀

C. 齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断

3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 B 。

A. 45～50 HRC B. 220～270 HBS

C. 160～180 HBS D. 320～350 HBS

4 齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为 C 。

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→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火

5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是 D。

A. 45钢 B. ZG340-640

C. 20Cr D. 20CrMnTi

6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 A 。

A. 跑合阶段 B. 稳定性磨损阶段

C. 剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段

7 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 D 。

A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度

B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度

C. 只需按接触强度设计

D. 只需按弯曲强度设计

8 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 。

A. σF1＞σF2 B. σF1＜σF2 C. σF1=σF2 D. σF1≤σF2

9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为 C 。

A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损

C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合

10 一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质；大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力

C 。 A. σH1＞σH2 B. σH1＜σH2 C. σH1=σH2 D. σH1≤σH2

11 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般 A 。

A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算

C. 先按磨损条件计算 D. 先按胶合条件计算

12 设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使

B 。

A. 两者硬度相等 B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度

C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面

13 一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的 B 必须相等。

A. 直径d B. 模数m C. 齿宽b D. 齿数z

14 某齿轮箱中一对45钢调质齿轮，经常发生齿面点蚀，修配更换时可用 C 代替。（要提高齿面强度）

A. 40Cr调质 B. 适当增大模数m

C. 仍可用45钢，改为齿面高频淬火 D. 改用铸钢ZG310-570

15 设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择齿数Z1，的原则是 D 。

A. Zl越多越好

B. Zl越少越好

C. Z1≥17，不产生根切即可

D. 在保证轮齿有足够的抗弯疲劳强度的前提下，齿数选多些有利

16 在设计闭式硬齿面齿轮传动中，直径一定时应取较少的齿数，使模数增大以 B 。

A. 提高齿面接触强度 B. 提高轮齿的抗弯曲疲劳强度

C. 减少加工切削量，提高生产率 D. 提高抗塑性变形能力

17 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而增大模数时，则可以 B 。

A. 提高齿面的接触强度 B. 提高轮齿的弯曲强度

C. 弯曲与接触强度均可提高 D. 弯曲与接触强度均不变

18 轮齿的弯曲强度，当 D ，则齿根弯曲强度增大。

A. 模数不变，增多齿数时 B. 模数不变，增大中心距时

C. 模数不变，增大直径时 D. 齿数不变，增大模数时

19 为了提高齿轮传动的接触强度，可采取 B 的方法。

A. 采用闭式传动 B. 增大传动中心距

C. 减少齿数 D. 增大模数

20 圆柱齿轮传动中，当齿轮的直径一定时，减小齿轮的模数、增加齿轮的齿数，则可以 C 。

A. 提高齿轮的弯曲强度 B. 提高齿面的接触强度

C. 改善齿轮传动的平稳性 D. 减少齿轮的塑性变形

21 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与 无关。 A. 齿数z1 B. 变位系数x

C. 模数m D. 斜齿轮的螺旋角β

22 标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，齿形系数YFa只取决于 。

A. 模数m B. 齿数Z

C. 分度圆直径d D. 齿宽系数d

23 一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是 。

A. 使传动平稳 B. 提高传动效率

C. 提高齿面接触强度 D. 便于安装，保证接触线长度

24 一对圆柱齿轮传动，小齿轮分度圆直径d1=50mm、齿宽b1=55mm，大齿轮分度圆直径d2=90mm、齿宽b2=50mm，则齿宽系数d 。

A. 1.1 B. 5/9 C. 1 D.

25 齿轮传动在以下几种工况中 的齿宽系数d可取大些。

A. 悬臂布置 B. 不对称布置

C. 对称布置 D. 同轴式减速器布置

26 设计一传递动力的闭式软齿面钢制齿轮，精度为7级。如欲在中心距a和传动比i

不变的条件下，提高齿面接触强度的最有效的方法是 。

A. 增大模数（相应地减少齿数） B. 提高主、从动轮的齿面硬度

C. 提高加工精度 D. 增大齿根圆角半径

27 今有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1=5mm、Z1=25，齿轮2的m2=3mm、Z2=40，此时它们的齿形系数 。

A. YFa1＜YFa2 B. YFa1＞YFa2 C. YFa1=YFa2 D. YFa1≤YFa2

28 斜齿圆柱齿轮的动载荷系数K和相同尺寸精度的直齿圆柱齿轮相比较是 的。

A. 相等 B. 较小

C. 较大 D. 可能大、也可能小

29 下列 的措施，可以降低齿轮传动的齿面载荷分布系数Kβ。

A. 降低齿面粗糙度 B. 提高轴系刚度

C. 增加齿轮宽度 D. 增大端面重合度

30 齿轮设计中，对齿面硬度≤350 HBS的齿轮传动，选取大、小齿轮的齿面硬度时，应使 。

A. HBS1=HBS2 B. HBS1≤HBS2

C. HBS1＞HBS2 D. HBS1=HBS2+（30～50）

31 斜齿圆柱齿轮的齿数z与模数mn不变，若增大螺旋角β，则分度圆直径d1 。

A. 增大 B. 减小

C. 不变 D. 不一定增大或减小

32 对于齿面硬度≤350 HBS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. 小齿轮调质，大齿轮正火 D. 小齿轮正火，大齿轮调质

33 一对圆柱齿轮传动中，当齿面产生疲劳点蚀时，通常发生在 。

A. 靠近齿顶处 B. 靠近齿根处

C. 靠近节线的齿顶部分 D. 靠近节线的齿根部分

34 一对圆柱齿轮传动，当其他条件不变时，仅将齿轮传动所受的载荷增为原载荷的4倍，其齿面接触应力 。

A. 不变 B. 增为原应力的2倍

C. 增为原应力的4倍 D. 增为原应力的16倍

35 两个齿轮的材料的热处理方式、齿宽、齿数均相同，但模数不同，m1=2mm，m2=4mm，它们的弯曲承载能力为 。

A. 相同 B. m2的齿轮比m1的齿轮大

C. 与模数无关 D. m1的齿轮比m2的齿轮大

36 以下 的做法不能提高齿轮传动的齿面接触承载能力。

A. d不变而增大模数 B. 改善材料

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机电一体化技术 习题-参考答案

机电一体化技术 习题-参考答案

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;.. 目 录

机电一体化技术第1 章习题-参考答案 ................................................................................. 1

1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。 ............................................................ 1

1-4 何谓机电一体化技术革命？ ........................................................................................ 1

1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？ ................................. 1

1-8.工业三大要素指的是什么？ ........................................................................................ 1

1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种？ .................................................................. 1

1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法？ .................................................................. 1

机电一体化技术第2 章习题-参考答案 ................................................................................. 2

2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常常提出哪些

要求？ ................................................................................................................................. 2

(完整版)机械设计课后习题答案

(完整版)机械设计课后习题答案

第一章 绪论

1-2 现代机械系统由哪些子系统组成，各子系统具有什么功能？

答：组成子系统及其功能如下：

（1） 驱动系统 其功能是向机械提供运动和动力。

（2） 传动系统 其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。

（3） 执行系统 其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等，按预定规律运动，进行生产或达到其他预定要求。

（4） 控制和信息处理系统 其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作，并准确可靠地完成整个机械系统功能。

第二章 机械设计基础知识

2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？

答：（1）断裂失效 主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。

（2）变形失效 主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件产生塑性变形。

（3）表面损伤失效 主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。

2-4 解释名词：静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。

答：静载荷 大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。

变载荷 大小、位置、方向随时间变化的载荷。

名义载荷 在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。

计算载荷 计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。

静应力 不随时间变化或随时间变化很小的应力。

变应力 随时间变化的应力，可以由变载荷产生，也可由静载荷产生。

2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？

答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题，其基本原则如下：

（1） 材料的使用性能应满足工作要求。使用性能包含以下几个方面：

① 力学性能

② 物理性能

③ 化学性能

（2） 材料的工艺性能应满足加工要求。具体考虑以下几点：

① 铸造性

② 可锻性

③ 焊接性

④ 热处理性

机械设计(吕宏_王慧主编)课后习题答案

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第一章绪论习题答案

思考题

1） 机器是由哪些基本部分构成？各部分作用是什么？

2） 什么是专用零件？什么是通用零件？试举例说明。

3）机械设计的研究对象是什么？学习时应注意哪些问题？

4）机械零件的主要失效形式及设计准则是什么？

5）设计机器应满足哪些基本要求？

1）答：机器是由原动机、传动装置和工作机三大部分组成。原动机是机械设备完成其工作任务的动力来源。传动装置是按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。执行机构也是工作部分，直接完成机器的功能。

2）答：所谓通用零件实际是指各种机器都经常使用的零件。如轴、轴承和齿轮等。专用零件是某些机器使用的零件，例如：发动机中的曲轴、汽轮机中的叶片。

3）答：本课程是研究普通条件下，一般参数的通用零件的设计理论与设计方法。

学习时应注意以下问题：

1）理论联系实际。

2）抓住课程体系。

3）要综合运用先修课程的知识解决机械设计问题。

4）要理解系数引入的意义。

5）要努力培养解决工程实际问题的能力。

4）答：机械零件的主要失效形式有强度失效（因强度不足而断裂）、刚度失效（过大的变形）、磨损失效（摩擦表面的过度磨损），还有打滑和过热，联接松动，管道泄漏，精度达不到要求等等。设计准则是

1) 强度准则

2) 刚度准则

3) 耐磨性准则

4) 振动稳定性准则

5) 热平衡准则

6) 可靠性准则

5）设计任何机器都必须满足如下要求

1）使用要求2）经济性要求

3）安全性要求

4）其他要求

（1）环保要求（2）外观要求（3）体积重量要求等

第二章 带 传 动 习 题

1. 选择题

1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带__3__.

(1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头

2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处

(完整版)机械设计基础课后习题答案.

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- 1 - 第三章部分题解参考

3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有，应如何修改？

习题3-5图

习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c)

解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为：

0 14233 2345PPnF

其中：滚子为局部自由度

计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。

解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。其自由度为：

1 15243 2345PPnF

②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。其自由度为：

1 23233 2345PPnF

3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。

习题3-6(a)图 习题3-6(d)图

解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。

自由度计算：

1042332345PPnF - 2 -

习题3-6(a)解图(a)

习题3-6(a)解图(b)

解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。

自由度计算：

1042332345PPnF

习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)

3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。

解(a) 10102732345PPnF