2026年机械设计基础齿轮传动系统参数调整试题库

2026年机械设计基础：齿轮传动系统参数调整试题库一、选择题（每题2分，共20题）1.在设计齿轮传动系统时，若需提高承载能力，通常优先调整以下哪个参数？A.传动比B.模数C.压力角D.齿宽2.对于硬齿面齿轮传动，齿面接触疲劳强度计算中，通常取齿面硬度为：A.≤350HBWB.350–500HBWC.>500HBWD.由材料决定3.在实际应用中，若齿轮传动系统的中心距需增大，以下哪种方法不可行？A.保持模数不变，增大齿数B.保持传动比不变，增大小齿轮齿数C.采用斜齿轮传动D.改变压力角4.斜齿轮传动中，螺旋角β过大可能导致什么问题？A.承载能力提高B.传动效率降低C.齿面接触强度增加D.空载时产生轴向力5.若齿轮传动系统需实现较大传动比，但空间受限，应优先考虑：A.单级圆柱齿轮传动B.圆锥齿轮传动C.行星齿轮传动D.蜗杆传动6.在齿轮设计中，齿数z1和z2的选择需考虑以下因素，除了：A.传动比iB.避免根切（z1≥17）C.运动平稳性D.材料强度7.对于开式齿轮传动，其主要失效形式是：A.齿面点蚀B.齿根断裂C.齿面磨损D.齿轮塑性变形8.若齿轮传动系统需承受冲击载荷，应优先选择哪种齿形？A.标准直齿轮B.渐开线齿轮C.锯齿形齿轮D.摆线齿轮9.在齿轮设计中，齿宽b的调整对承载能力的影响主要体现在：A.提高接触强度B.增大齿面摩擦C.提高弯曲强度D.增加轴向力10.若齿轮传动系统的齿面硬度较低，为提高接触疲劳强度，可采取：A.提高模数mB.采用正变位齿轮C.增大齿宽bD.减少齿数z1二、填空题（每空1分，共10空）1.齿轮传动系统的传动比i等于________与________的比值。2.斜齿轮传动的当量齿数zv与实际齿数z的关系为________。3.齿轮的齿面接触强度计算中，接触应力σH与________和________的乘积成正比。4.在齿轮设计中，齿根弯曲疲劳强度计算中，齿根应力σF与________和________的乘积成正比。5.斜齿轮传动中，轴向力Fa与法向力Fn的关系为________。6.齿轮传动系统的中心距a等于________与________之和的一半。7.开式齿轮传动的主要失效形式是________，闭式齿轮传动的主要失效形式是________。8.若齿轮传动系统需提高传动效率，可采取________或________措施。9.齿轮的模数m越小，齿厚越________，承载能力越________。10.齿轮的齿数z越小，齿形越________，传动平稳性越________。三、简答题（每题5分，共4题）1.简述齿轮传动系统参数调整对承载能力的影响。2.说明斜齿轮传动与直齿轮传动相比，其优缺点是什么？3.如何通过参数调整提高齿轮传动系统的传动效率和承载能力？4.在实际工程中，如何根据工况选择齿轮传动类型（如直齿轮、斜齿轮、蜗杆传动等）？四、计算题（每题10分，共2题）1.已知一圆柱齿轮传动系统，模数m=4mm，齿数z1=20，z2=80，压力角α=20°，齿宽b=100mm。试计算：（1）传动比i；（2）齿面接触应力σH（假设许用接触应力[σH]=600MPa）；（3）若需提高承载能力，可采取哪些参数调整措施？2.已知一斜齿轮传动系统，螺旋角β=15°，模数m=5mm，齿数z1=17，z2=43，齿宽b=90mm。试计算：（1）当量齿数zv；（2）法向力Fn（假设法向载荷Ft=2000N）；（3）若需减小轴向力，可如何调整参数？答案与解析一、选择题1.B解析：模数m直接影响齿轮的尺寸和承载能力，增大模数可提高齿面接触强度和弯曲强度。2.C解析：硬齿面（>500HBW）齿轮的接触疲劳强度更高，适合高承载工况。3.B解析：保持传动比不变，若增大小齿轮齿数，大齿轮齿数会急剧增加，不满足实际需求。4.B解析：螺旋角β过大时，轴向力增加，传动效率降低。5.D解析：蜗杆传动可实现大传动比，且结构紧凑，适合空间受限场景。6.D解析：材料强度与齿数选择无关，主要影响许用应力。7.C解析：开式齿轮传动润滑不良，易磨损。8.D解析：摆线齿轮齿形独特，抗冲击能力强。9.A解析：齿宽b越大，接触线越长，接触强度越高。10.B解析：正变位可提高齿根强度，适合硬齿面齿轮。二、填空题1.大齿轮齿数；小齿轮齿数解析：传动比i=z2/z1。2.zv=z/cos³β解析：斜齿轮的当量齿数与实际齿数和螺旋角有关。3.齿数z；模数m解析：σH∝√(z·m)。4.齿数z；模数m解析：σF∝z·m。5.Fa=Ft·tanβ解析：轴向力与螺旋角成正比。6.大齿轮齿数；小齿轮齿数解析：a=(z1+z2)m/2。7.磨损；点蚀解析：开式齿轮润滑差易磨损，闭式齿轮润滑好易点蚀。8.减小摩擦；采用滚动轴承解析：润滑和轴承类型影响效率。9.薄；低解析：模数越小，齿厚越薄，承载能力越低。10.尖；差解析：齿数越少，齿形越尖，平稳性越差。三、简答题1.参数调整对承载能力的影响-模数m：增大m可提高接触强度和弯曲强度。-齿数z：z越小，齿形越尖，弯曲强度降低；z越大，接触强度提高。-齿宽b：b越大，接触强度越高，但轴向力增大。-齿面硬度：提高齿面硬度可增强接触疲劳强度。-压力角α：标准α=20°，增大α可提高承载能力，但传动效率降低。2.斜齿轮传动与直齿轮传动的优缺点-斜齿轮：优点是传动平稳、承载能力高、可消除根切；缺点是产生轴向力。-直齿轮：优点是结构简单、制造成本低；缺点是传动平稳性差、易产生冲击。3.提高传动效率和承载能力的方法-提高效率：采用滚动轴承、减小螺旋角β、润滑良好。-提高承载能力：增大模数m、增加齿宽b、提高齿面硬度、采用正变位。4.齿轮传动类型的选择-直齿轮：适用于低速、轻载、润滑良好的场合。-斜齿轮：适用于中高速、中载、要求平稳传动的场合。-蜗杆传动：适用于大传动比、空间受限、要求自锁的场合。四、计算题1.计算题1（1）传动比i=z2/z1=80/20=4（2）齿面接触应力σH=√(6.6·Ft·z1/z2·m·b)=√(6.6·2000·20/80·4·100)≈296.5MPa<[σH]，安全。（3）调整措施：增大模数m、增加齿宽b、提高齿面硬度。2.计算题2（1）