制齒工(中級(jí))工理論考試題庫(kù)附答案(最新版)一、選擇題1.漸開(kāi)線齒輪的齒廓形狀取決于（）。A.分度圓B.基圓C.齒根圓D.齒頂圓答案：B。漸開(kāi)線的形成是由一條直線在基圓上做純滾動(dòng)時(shí)，直線上一點(diǎn)的軌跡，所以漸開(kāi)線齒輪的齒廓形狀取決于基圓。2.齒輪傳動(dòng)的重合度越大，表示同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)（）。A.越多B.越少C.不變D.不確定答案：A。重合度是衡量齒輪傳動(dòng)連續(xù)性和平穩(wěn)性的指標(biāo)，重合度越大，同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)越多。3.圓柱齒輪的精度等級(jí)中，（）級(jí)精度最高。A.1B.3C.5D.12答案：A。圓柱齒輪精度等級(jí)從1級(jí)到12級(jí)，1級(jí)精度最高，12級(jí)精度最低。4.剃齒加工屬于（）加工。A.粗B.半精C.精D.光整答案：C。剃齒是一種齒輪精加工方法，能有效提高齒輪的齒形精度和表面質(zhì)量。5.滾齒加工時(shí)，滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是（）運(yùn)動(dòng)。A.主B.進(jìn)給C.分度D.附加答案：A。滾齒加工中，滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，它提供切削所需的主要?jiǎng)恿Α?.齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（）。A.模數(shù)B.齒數(shù)C.齒寬系數(shù)D.分度圓直徑答案：D。齒面接觸疲勞強(qiáng)度與分度圓直徑有關(guān)，分度圓直徑越大，齒面接觸應(yīng)力越小，接觸疲勞強(qiáng)度越高。7.當(dāng)齒輪的材料和熱處理確定后，影響齒面接觸強(qiáng)度的主要幾何參數(shù)是（）。A.模數(shù)B.齒數(shù)C.中心距D.齒寬答案：C。中心距越大，分度圓直徑越大，從而提高齒面接觸強(qiáng)度，所以當(dāng)材料和熱處理確定后，中心距是影響齒面接觸強(qiáng)度的主要幾何參數(shù)。8.用成形法銑齒，加工精度主要取決于（）。A.銑刀的精度B.銑床的精度C.工件的裝夾精度D.以上都是答案：D。成形法銑齒時(shí)，銑刀的精度決定了齒形的形狀精度，銑床的精度影響加工的位置精度和運(yùn)動(dòng)精度，工件的裝夾精度也會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生影響，所以以上因素都對(duì)加工精度有影響。9.磨齒加工能糾正齒輪在（）加工中產(chǎn)生的誤差。A.滾齒B.插齒C.剃齒D.以上都是答案：D。磨齒是一種高精度的齒輪加工方法，能糾正滾齒、插齒、剃齒等加工中產(chǎn)生的各種誤差，提高齒輪的精度。10.對(duì)于軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，通常先按（）強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再按（）強(qiáng)度進(jìn)行校核。A.齒面接觸，齒根彎曲B.齒根彎曲，齒面接觸C.齒面膠合，齒面接觸D.齒面磨損，齒根彎曲答案：A。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，齒面接觸疲勞破壞是主要失效形式，所以先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后按齒根彎曲強(qiáng)度校核。二、判斷題1.漸開(kāi)線齒輪的基圓越大，其齒廓曲線越彎曲。（×）解析：漸開(kāi)線齒輪的基圓越大，其齒廓曲線越趨于平直，而不是越彎曲。2.齒輪傳動(dòng)的重合度必須大于1。（√）解析：重合度大于1才能保證齒輪傳動(dòng)的連續(xù)性，使齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)。3.滾齒加工可以加工內(nèi)齒輪。（×）解析：滾齒加工主要用于加工外齒輪，由于滾刀的結(jié)構(gòu)和加工原理限制，一般不能加工內(nèi)齒輪，插齒更適合加工內(nèi)齒輪。4.剃齒加工可以提高齒輪的齒形精度和齒向精度。（√）解析：剃齒是一種精加工方法，通過(guò)剃齒刀與齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)，可以有效提高齒輪的齒形精度和齒向精度。5.齒輪的模數(shù)越大，其承載能力越強(qiáng)。（√）解析：模數(shù)越大，輪齒的尺寸越大，齒厚越厚，承載能力也就越強(qiáng)。6.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算中，許用接觸應(yīng)力與齒輪的材料、熱處理硬度有關(guān)。（√）解析：不同的材料和熱處理硬度會(huì)使齒輪的力學(xué)性能不同，從而影響許用接觸應(yīng)力。7.用成形法銑齒，一把銑刀可以加工同一模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪。（×）解析：成形法銑齒時(shí)，不同齒數(shù)的齒輪齒形不同，需要用不同的銑刀來(lái)保證齒形精度，所以一把銑刀不能加工同一模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪。8.磨齒加工的精度比剃齒加工的精度高。（√）解析：磨齒是一種高精度的齒輪加工方法，能達(dá)到更高的精度等級(jí)，剃齒精度相對(duì)磨齒要低一些。9.圓柱齒輪的精度等級(jí)中，精度等級(jí)越高，齒輪的各項(xiàng)公差值越小。（√）解析：精度等級(jí)越高，對(duì)齒輪的各項(xiàng)幾何參數(shù)和運(yùn)動(dòng)精度要求越嚴(yán)格，所以各項(xiàng)公差值越小。10.對(duì)于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折斷。（√）解析：開(kāi)式齒輪傳動(dòng)由于潤(rùn)滑條件差，容易產(chǎn)生齒面磨損，同時(shí)在交變載荷作用下，齒根也會(huì)發(fā)生彎曲疲勞折斷。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述漸開(kāi)線的性質(zhì)。答：漸開(kāi)線具有以下性質(zhì)：（1）發(fā)生線在基圓上滾過(guò)的線段長(zhǎng)度等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)。（2）漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線必與基圓相切。（3）漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小，基圓越小，漸開(kāi)線越彎曲；基圓越大，漸開(kāi)線越平直；當(dāng)基圓半徑趨于無(wú)窮大時(shí)，漸開(kāi)線變成直線。（4）漸開(kāi)線上各點(diǎn)的曲率半徑不同，離基圓越遠(yuǎn)，曲率半徑越大；在基圓上，漸開(kāi)線的曲率半徑為零。（5）漸開(kāi)線上各點(diǎn)的壓力角不同，離基圓越遠(yuǎn)，壓力角越大；在基圓上，壓力角為零。2.簡(jiǎn)述滾齒加工的原理和特點(diǎn)。答：原理：滾齒加工是根據(jù)展成法原理來(lái)加工齒輪的。滾刀相當(dāng)于一個(gè)螺旋角很大的斜齒圓柱齒輪，它與被加工齒輪相互嚙合，通過(guò)滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，模擬出一對(duì)齒輪的嚙合過(guò)程，從而在工件上切出漸開(kāi)線齒形。特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)率較高：滾齒加工是連續(xù)切削，加工過(guò)程中無(wú)空行程，所以生產(chǎn)率較高。（2）加工精度較高：可以加工出69級(jí)精度的齒輪，能滿足一般機(jī)械傳動(dòng)的要求。（3）通用性好：一把滾刀可以加工同一模數(shù)、同一壓力角的不同齒數(shù)的齒輪。（4）不能加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪的小齒輪：由于滾刀的結(jié)構(gòu)和加工方式限制，不適合加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪的小齒輪。3.簡(jiǎn)述剃齒加工的原理和特點(diǎn)。答：原理：剃齒加工是根據(jù)一對(duì)螺旋角不等的交錯(cuò)軸斜齒輪嚙合原理進(jìn)行的。剃齒刀與被加工齒輪在齒面間的相對(duì)滑動(dòng)作用下，從工件齒面上剃下很薄的一層金屬，從而達(dá)到提高齒輪精度和表面質(zhì)量的目的。特點(diǎn)：（1）加工精度較高：能顯著提高齒輪的齒形精度和齒向精度，一般可使齒輪精度提高12級(jí)。（2）生產(chǎn)率高：剃齒加工的切削速度高，走刀次數(shù)少，所以生產(chǎn)率較高。（3）成本較低：剃齒刀的壽命長(zhǎng)，加工成本相對(duì)較低。（4）只能用于軟齒面齒輪加工：剃齒前齒輪的齒面硬度一般不超過(guò)35HRC，對(duì)于硬齒面齒輪需要先進(jìn)行熱處理再磨齒。4.影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差有哪些？如何減小這些誤差？答：影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差主要有：（1）齒形誤差：齒形誤差會(huì)導(dǎo)致齒輪在嚙合過(guò)程中產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，影響傳動(dòng)平穩(wěn)性。（2）基節(jié)偏差：基節(jié)偏差會(huì)使齒輪在嚙合時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化，引起傳動(dòng)不平穩(wěn)。減小這些誤差的方法有：（1）提高加工精度：采用高精度的加工設(shè)備和刀具，如磨齒加工可以獲得較高的齒形精度。（2）合理選擇刀具和切削參數(shù)：選擇合適的刀具和優(yōu)化切削參數(shù)，減少加工過(guò)程中的誤差。（3）進(jìn)行齒形修形：通過(guò)對(duì)齒形進(jìn)行修形，如齒頂修緣、齒根修形等，可以改善齒輪的嚙合性能，減小振動(dòng)和噪聲。（4）提高齒輪的安裝精度：保證齒輪的安裝位置準(zhǔn)確，減少安裝誤差對(duì)傳動(dòng)平穩(wěn)性的影響。5.簡(jiǎn)述齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算目的和主要影響因素。答：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算目的：防止齒輪在交變接觸應(yīng)力作用下，齒面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕，保證齒輪在規(guī)定的使用壽命內(nèi)正常工作。主要影響因素：（1）分度圓直徑：分度圓直徑越大，齒面接觸應(yīng)力越小，接觸疲勞強(qiáng)度越高。（2）材料和熱處理硬度：材料的彈性模量、泊松比以及熱處理后的硬度等影響齒面的承載能力。（3）齒寬系數(shù)：齒寬系數(shù)增大，齒面接觸應(yīng)力減小，但過(guò)大的齒寬系數(shù)會(huì)使載荷分布不均。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算目的：防止齒輪在交變彎曲應(yīng)力作用下，齒根發(fā)生疲勞折斷。主要影響因素：（1）模數(shù)：模數(shù)越大，齒根厚度越大，彎曲強(qiáng)度越高。（2）齒數(shù)：在模數(shù)一定的情況下，齒數(shù)增多，齒形系數(shù)減小，彎曲強(qiáng)度提高。（3）齒寬：齒寬增加，齒根彎曲強(qiáng)度提高，但也會(huì)使載荷分布不均。四、計(jì)算題1.已知一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，模數(shù)\(m=5mm\)，齒數(shù)\(z=20\)，求該齒輪的分度圓直徑\(d\)、齒頂圓直徑\(d_a\)、齒根圓直徑\(d_f\)、基圓直徑\(d_b\)。解：（1）分度圓直徑\(d\)：根據(jù)公式\(d=mz\)，將\(m=5mm\)，\(z=20\)代入可得：\(d=5×20=100mm\)（2）齒頂圓直徑\(d_a\)：對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒頂高系數(shù)\(h_a^=1\)，則\(d_a=d+2h_a^m\)\(d_a=100+2×1×5=110mm\)（3）齒根圓直徑\(d_f\)：頂隙系數(shù)\(c^=0.25\)，則\(d_f=d2(h_a^+c^)m\)\(d_f=1002×(1+0.25)×5=10012.5=87.5mm\)（4）基圓直徑\(d_b\)：壓力角\(\alpha=20^{\circ}\)，根據(jù)公式\(d_b=d\cos\alpha\)\(d_b=100×\cos20^{\circ}\approx100×0.9397=93.97mm\)2.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知\(m=4mm\)，\(z_1=20\)，\(z_2=40\)，中心距\(a=120mm\)，試判斷該齒輪傳動(dòng)是否為標(biāo)準(zhǔn)安裝，并計(jì)算小齒輪的分度圓直徑\(d_1\)、大齒輪的分度圓直徑\(d_2\)。解：（1）首先計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)的中心距\(a_0\)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪中心距公式\(a_0=\frac{m(z_1+z_2)}{2}\)將\(m=4mm\)，\(z_1=20\)，\(z_2=40\)代入可得：\(a_0=\frac{4×(20+40)}{2}=\frac{4×60}{2}=120mm\)因?yàn)閷?shí)際中心距\(a=120mm\)，與標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)的中心距\(a_0\)相等，所以該齒輪傳動(dòng)是標(biāo)準(zhǔn)安裝。（2）計(jì)算小齒輪的分度圓直徑\(d_1\)：根據(jù)公式\(d_1=mz_1\)，將\(m=4mm\)，\(z_1=20\)代入可得：\(d_1=4×20=80mm\)（3）計(jì)算大齒輪的分度圓直徑\(d_2\)：根據(jù)公式\(d_2=mz_2\)，將\(m=4mm\)，\(z_2=40\)代入可得：\(d_2=4×40=160mm\)3.已知一齒輪的齒面接觸應(yīng)力\(\sigma_H=500MPa\)，許用接觸應(yīng)力\([\sigma_H]=600MPa\)，齒根彎曲應(yīng)力\(\sigma_F=200MPa\)，許用彎曲應(yīng)力\([\sigma_F]=300MPa\)，試判斷該齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度是否滿足要求。解：（1）判斷齒面接觸強(qiáng)度：當(dāng)\(\sigma_H\leq[\sigma_H]\)時(shí)，齒面接觸強(qiáng)度滿