2025年高职（机械设计）减速器设计阶段测试题及答案.doc

2025年高职（机械设计）减速器设计阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。

1. 以下关于减速器的说法，正确的是（ ）
A. 减速器只能降低转速，不能改变转矩
B. 减速器的传动效率一般都很高
C. 减速器可用于增速传动
D. 减速器的主要作用是增大功率

2. 在减速器设计中，确定传动比时不需要考虑的因素是（ ）
A. 工作机所需的转速
B. 电动机的转速
C. 减速器的效率
D. 传动的平稳性

3. 圆柱齿轮减速器中，齿轮的齿宽系数与以下哪个因素有关（ ）
A. 齿轮的模数
B. 齿轮的齿数
C. 齿轮的材料
D. 减速器的结构形式

4. 对于闭式齿轮传动，主要失效形式是（ ）
A. 齿面磨损
B. 齿面胶合
C. 齿面点蚀
D. 齿根折断

5. 计算齿轮的弯曲疲劳强度时，齿形系数主要取决于（ ）
A. 齿轮的模数
B. 齿轮的齿数
C. 齿轮的材料
D. 齿轮的硬度

6. 设计减速器时，选择润滑油的主要依据是（ ）
A. 传动功率
B. 传动比
C. 工作温度
D. 齿面接触应力

7. 减速器中，轴承的主要作用是（ ）
A. 支撑轴及轴上零件
B. 传递动力
C. 减小摩擦
D. 提高传动效率

8. 以下哪种轴承适用于承受较大径向载荷和一定轴向载荷（ ）
A. 深沟球轴承
B. 圆柱滚子轴承
C. 圆锥滚子轴承
D. 推力球轴承

9. 在减速器箱体设计中，箱壁的厚度主要根据（ ）来确定
A. 箱体的材料
B. 箱体的尺寸
C. 所受的载荷
D. 加工工艺

10. 减速器箱体的结构应满足的要求不包括（ ）
A. 足够的强度和刚度
B. 良好的散热性能
C. 便于加工和装配
D. 外形美观

11. 设计减速器时，轴的结构设计应考虑的因素不包括（ ）
A. 轴上零件的布置
B. 轴的受力情况
C. 轴的材料
D. 轴的加工工艺

12. 轴的强度计算中，当量弯矩的计算公式考虑了（ ）
A. 弯矩和扭矩的大小
B. 弯矩和扭矩的方向
C. 应力集中的影响
D. 以上都是

13. 以下哪种键连接适用于传递较大转矩（ ）
A. 平键连接
B. 半圆键连接
C. 楔键连接
D. 花键连接

14. 在减速器装配图中，零件的序号应（ ）
A. 按顺时针方向排列
B. 按逆时针方向排列
C. 有规律地排列
D. 随意排列

15. 减速器装配图中，明细栏应填写的内容不包括（ ）
A. 零件的名称
B. 零件的数量
C. 零件的材料
D. 零件的加工工艺

16. 设计减速器时，计算传动零件的工作应力是为了（ ）
A. 确定零件的尺寸
B. 评估零件的工作能力
C. 选择合适的材料
D. 以上都是

17. 以下关于减速器效率的说法，错误的是（ ）
A. 减速器的效率与传动比有关
B. 减速器的效率与润滑条件有关
C. 减速器的效率与制造精度有关
D. 减速器的效率一般都大于1

18. 在减速器设计中，验算轴的疲劳强度时，应考虑的应力不包括（ ）
A. 弯曲应力
B. 扭转应力
C. 接触应力
D. 应力集中

19. 减速器中，密封装置的作用不包括（ ）
A. 防止润滑油泄漏
B. 防止灰尘等杂质进入
C. 提高减速器的美观度
D. 保证减速器正常工作

20. 以下哪种材料常用于制造减速器的齿轮（ ）
A. 45钢
B. Q235
C. HT200
D. 65Mn

第II卷（非选择题 共60分）

一、填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将答案填写在题中的横线上。

1. 减速器的传动比等于______与______之比。
2. 齿轮传动的重合度是指______与______之比。
3. 在计算齿轮的接触疲劳强度时，接触应力与______、______等因素有关。
4. 减速器箱体的散热面积主要与箱体的______、______等有关。
5. 轴上零件的轴向固定方法有______、______等（写出两种）。

二、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。

1. 简述减速器设计的一般步骤。
2. 说明选择齿轮材料时应考虑的主要因素。
3. 为什么要对减速器的轴进行强度计算？
4. 简述减速器装配图的作用。

三、分析计算题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。要求写出计算过程和答案。
已知一圆柱齿轮减速器，小齿轮齿数z1 = 20，大齿轮齿数z2 = 60，模数m = 4mm，齿宽系数ψd = 0.8，传递功率P = 5kW，小齿轮转速n1 = 1450r/min。试计算：
（1）传动比i；
（2）齿轮的分度圆直径d1、d2；
（3）齿宽b1、b2。

四、设计题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。
某带式输送机工作机所需的功率为10kW，工作机转速nW = 600r/min，电动机转速nM = 1450r/min，工作机载荷平稳。试设计一单级圆柱齿轮减速器，要求确定：
（1）传动比i；
（2）齿轮的模数m、齿数z1、z2；
（3）齿轮的材料及热处理方式；
（4）轴的结构设计（画出简图并标注主要尺寸）；
（5）减速器箱体的结构设计（画出简图并标注主要尺寸）。

五、阅读材料并回答问题（共10分）
答题要求：本大题共2小题，每小题5分，共10分。阅读材料后，回答问题。
材料：在减速器设计中，有时会遇到高速重载的情况。对于高速重载的齿轮传动，除了考虑齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度外，还需要考虑齿面胶合等问题。齿面胶合是指在高速重载下，齿面间的润滑油膜破裂，导致两齿面金属直接接触并相互粘连，随后又被撕裂，在齿面上形成胶合沟痕的现象。为了防止齿面胶合，可采取一些措施，如提高润滑油的粘度、采用抗胶合能力强的润滑油、合理设计齿形和参数等。
问题：
1. 简述齿面胶合产生的原因。
2. 防止齿面胶合可采取哪些措施？

答案：
1. C
2. C
3. D
4. C
5. B
6. C
7. A
8. C
9. C
10. D
11. C
12. D
13. D
14. C
15. D
16. D
17. D
18. C
19. C
20. A

填空题答案：
1. 输出轴转速；输入轴转速
2. 实际啮合线段；法向齿距
3. 齿面接触应力；材料弹性模量
4. 外形尺寸；散热筋布置
5. 轴肩；套筒

简答题答案：
1. 一般步骤：确定传动比，计算各级转速；选择类型和结构形式；计算传动零件的主要尺寸；计算轴的尺寸；计算轴承等零件的尺寸；进行强度、刚度等计算；绘制装配图和零件图。
2. 主要因素：传递功率、转速、载荷性质、工作条件、经济性等。
3. 轴是减速器的重要零件，承受多种载荷，通过强度计算可确保轴的安全可靠，避免在工作中发生断裂等失效。
4. 作用：表达减速器的结构组成、零件间的装配关系；为零件设计提供依据；是安装、调试、维护的重要技术文件。

分析计算题答案：
（1）传动比i = z2/z1 = 60/20 = 3
（2）分度圆直径d1 = mz1 = 4×20 = 80mm，d2 = mz2 = 4×60 = 240mm
（3）齿宽b1 = ψd×d1 = 0.8×80 = 64mm，b2 = b1 + 5 = 69mm

设计题答案：
（1）传动比i = nM/nW = 1450/600 ≈ 2.42
（2）取模数m = 4mm，z1 = 25，z2 = i×z1 = 2.42×25 ≈ 60
（3）小齿轮45钢调质处理，大齿轮45钢正火处理
（4）轴的结构设计：略
（5）减速器箱体结构设计：略

阅读材料并回答问题答案：
1. 高速重载下，齿面间润滑油膜破裂，两齿面金属直接接触并相互粘连，随后又被撕裂，形成胶合沟痕。
2. 提高润滑油粘度；采用抗胶合能力强的润滑油；合理设计齿形和参数。