2026年机械设计工程师传动机构设计原理练习题

2026年机械设计工程师传动机构设计原理练习题一、单项选择题（每题2分，共20题）1.在齿轮传动设计中，若要求传动比稳定且承载能力强，应优先选用哪种齿轮类型？A.斜齿轮B.直齿轮C.锥齿轮D.伞齿轮2.带传动中，若主动轮直径为200mm，转速为1500rpm，从动轮直径为400mm，则从动轮转速为多少？A.750rpmB.1000rpmC.1250rpmD.1500rpm3.蜗杆传动中，若蜗杆头数为1，蜗轮齿数为40，传动比为多少？A.1:40B.40:1C.10:1D.1:104.链传动中，若链轮齿数为20，链节距为25.4mm，主动链轮转速为600rpm，则链速约为多少？A.1.57m/sB.3.14m/sC.6.28m/sD.9.42m/s5.在齿轮设计中，齿面接触强度计算中，接触应力与模数的平方成正比，与齿宽成正比，与材料的弹性模量何关系？A.成正比B.成反比C.无关D.平方成正比6.带传动中，若中心距增大，带的紧边拉力会怎样变化？A.增大B.减小C.不变D.无法确定7.蜗杆传动中，若采用青铜蜗轮，为提高耐磨性，应如何选择蜗杆材料？A.45钢调质B.40Cr淬火C.20CrMnTi渗碳淬火D.38CrMoAl氮化处理8.链传动中，若链轮材料为20CrMnTi，硬度为58-62HRC，则其许用弯曲应力约为多少？A.150MPaB.200MPaC.250MPaD.300MPa9.斜齿轮传动的轴向力方向如何判断？A.与齿轮轴线平行B.与齿轮轴线垂直C.与螺旋角方向一致D.与螺旋角方向相反10.在齿轮设计中，齿根弯曲强度计算中，齿形系数与何因素无关？A.齿数B.螺旋角C.齿宽D.材料强度二、多项选择题（每题3分，共10题）1.带传动中，影响传动能力的因素有哪些？A.带的材质B.带的预紧力C.包角大小D.中心距E.环境温度2.齿轮传动中，提高承载能力的措施有哪些？A.增大模数B.增加齿宽C.采用硬齿面D.提高齿数E.使用材料强度更高的齿轮3.蜗杆传动中，为提高传动效率，应如何设计？A.增大蜗杆头数B.采用青铜蜗轮C.减小螺旋角D.提高蜗杆齿面硬度E.采用多级传动4.链传动中，常见的失效形式有哪些？A.链条磨损B.链轮齿廓磨损C.链条疲劳断裂D.链轮弯曲疲劳E.润滑不良导致的胶合5.斜齿轮传动中，螺旋角对传动性能的影响有哪些？A.增大接触线长度B.产生轴向力C.提高传动平稳性D.降低接触强度E.减小传动效率6.带传动中，弹性滑动现象的原因是什么？A.带的弹性变形B.带与带轮间的摩擦力C.中心距过大D.带的预紧力不足E.带轮直径差异7.蜗杆传动中，常用的材料组合有哪些？A.钢制蜗杆+青铜蜗轮B.钢制蜗杆+淬火钢蜗轮C.铸铁蜗杆+青铜蜗轮D.青铜蜗杆+钢制蜗轮E.铝合金蜗杆+工程塑料蜗轮8.齿轮设计中，影响齿面接触强度的因素有哪些？A.齿数B.模数C.材料的弹性模量D.齿宽E.齿轮精度9.链传动中，为提高传动寿命，应采取哪些措施？A.合理选择链轮齿数B.使用高质量润滑油C.控制链速D.增大链节距E.提高链轮材料强度10.带传动中，为保证安全可靠，应设置哪些保护装置？A.张紧装置B.超速保护装置C.过载保护装置D.防护罩E.润滑系统三、简答题（每题5分，共6题）1.简述带传动中弹性滑动的现象及其对传动精度的影响。2.斜齿轮传动中，螺旋角过大或过小分别会产生什么问题？3.蜗杆传动中，如何选择蜗杆头数和蜗轮齿数？4.链传动中，影响链传动的动载荷的主要因素有哪些？5.齿轮设计中，齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算分别基于什么原理？6.带传动中，为何需要张紧装置？如何实现有效张紧？四、计算题（每题10分，共4题）1.某带传动系统，主动轮直径为200mm，转速为1200rpm，从动轮直径为400mm，中心距为600mm。若带速不得超过5m/s，求允许使用的最大带长。2.某斜齿轮传动，模数m=3mm，齿数z1=20，z2=80，螺旋角β=15°。若传递功率P=10kW，转速n1=1000rpm，材料许用接触应力σH=600MPa，求允许传递的扭矩。3.某蜗杆传动，蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=50，传递功率P=5kW，蜗杆转速n1=1500rpm，效率η=0.8。若蜗轮材料许用弯曲应力σF=200MPa，求允许传递的扭矩。4.某链传动系统，链轮齿数z1=19，z2=39，链节距p=25.4mm，中心距a=500mm。若主动链轮转速n1=700rpm，求链速和从动链轮转速。五、综合应用题（每题15分，共2题）1.设计一套用于水泥厂的输送带传动系统。已知条件：输送带拉力F=2000N，带速v=1.5m/s，主动轮直径D1=250mm，从动轮直径D2=500mm，中心距a=1000mm。要求：①计算所需电机功率；②选择合适的V带型号；③校核带的疲劳强度（许用应力σ=100MPa）。2.设计一套用于矿山提升机的蜗杆传动系统。已知条件：提升力F=5000N，提升速度v=0.5m/s，蜗杆头数z1=2，传动比i=40，蜗轮材料为青铜，蜗杆材料为45钢调质。要求：①计算所需扭矩；②选择合适的蜗杆直径系数q；③校核蜗轮齿面接触强度（许用接触应力σH=350MPa）。答案与解析一、单项选择题答案1.A2.A3.B4.B5.A6.A7.C8.C9.B10.B二、多项选择题答案1.A,B,C,D,E2.A,B,C,E3.A,C,D4.A,B,C,D,E5.A,B,C6.A,B,D7.A,B8.B,C,D,E9.A,B,C10.A,B,C,D三、简答题解析1.弹性滑动现象及其影响-现象：带传动中，由于带的弹性变形，紧边和松边的拉力不同，导致主动轮和从动轮的线速度存在差异，这种现象称为弹性滑动。-影响：弹性滑动会导致传动比不稳定，降低传动精度，并增加带的磨损。2.螺旋角的影响-过大：螺旋角过大时，轴向力增大，可能导致轴和轴承的负担加重，且传动效率降低。-过小：螺旋角过小时，接触线长度减小，齿面接触强度降低，且传动平稳性差。3.蜗杆头数和蜗轮齿数的选择-蜗杆头数：头数越多，传动比越小，但效率越低；头数越少，效率越高，但转速降低。通常z1=1~4。-蜗轮齿数：z2越大，传动越平稳，但尺寸和成本增加。通常z2=30~80。4.链传动动载荷的影响因素-链速变化、链轮齿数、链节距、安装误差、润滑条件等都会影响动载荷。5.齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算原理-接触强度：基于赫兹接触理论，计算齿面接触应力，确保齿面不发生点蚀。-弯曲强度：基于弯曲应力公式，计算齿根应力，确保齿根不发生断裂。6.带传动张紧装置的作用与实现-作用：防止带松弛，保证有效传力。-实现方式：采用定期张紧装置（如螺杆式）或自动张紧装置（如重力式）。四、计算题解析1.带长计算-初定中心距a0=600mm，带长L≈2a0+π(D1+D2)/2+D1D2/4a0-带速v=πD1n1/60=10m/s（超过限制，需减小中心距或增大主动轮直径）2.斜齿轮扭矩计算-转矩T1=9550P/n1=95500W-接触强度σH=σHlim/KH/KHβ，校核公式省略。3.蜗杆传动扭矩计算-转矩T2=T1η，弯曲强度σF=KFT1/(0.1bmz2)，校核公式省略。4.链速与转速计算-链速v=(z1n1p)/60，从动轮转速n2=n1z1/z2。五、综合应用题解析1.输送带传动系统设计-电机功率：P=Fv/η，