《机械设计基础》试题库
倾斜，它对轴的削弱大、宜用于轴端传递扭矩不大的场合。
135 简单 C 平键联接根据什么要求进行选择?
答案 按轴径确定类型和键的宽度、高度，键的长度按轮毂长度
而定，比轮毂略短。 136 简单 C 平键按用途分为哪几种?
答案 分为普通平键、导向平键和滑键。
137 简单 C 导向键适用于哪些场合?
答案 导向键与键槽的配合较松,适用轮毂能在轴上沿键作滑动
138 简单 139 简单 140 简单 141 简单 142 简单 143 简单 144 简单 145 简单 146 简单 147 简单 148 简单 149 简单 的场合. C 矩形花键根据什么条件进行尺寸的选择?
答案 根据工作要求、使用条件，按轴的小径选择键的尺寸和参
数，其长度则按结构而定，然后验算挤压强度. C 调整螺旋主要用于什么场合?并举例。
答案 主要用于调节和固定零件的相对位置，如机床卡盘等. C 为什么螺旋传动的螺母材料常比螺杆低一级?
答案 主要是考虑减少摩擦系数,增加耐磨性，螺杆应有足够的强
度和刚度，因此螺母材料低一级与螺杆配合，以防咬死和减少磨损. C 齿轮传动的优点?
答案 传动效率高、传动比恒定、运行寿命较长、工作可靠性较
高、适用的圆周速度和功率范围大,可实现平行轴、交错轴、相交轴之间的传动. C 齿轮传动的缺点?
答案 齿轮要求较高的制造和安装精度，成本较高，不适于远距离
两轴间的传动，精度差则在高速运转时的振动和噪声较大. C 齿轮传动按轴线的相对位置分为哪几种? 答案 两轴线平行和两轴线不平行(即两轴相交、两轴交错)的传动. C 两轴线平行的齿轮传动有哪几种?
答案 两轴平行的圆柱齿轮传动有直齿(内啮合,外啮合,齿轮与齿
条啮合)、斜齿(内啮合,外啮合,齿轮与齿条啮合)、人字齿等。 C 两轴相交的齿轮传动有那几种?
答案 有锥齿轮传动（直齿、曲齿）。 C 两轴交错的齿轮传动有哪几种? 答案 有交错轴斜齿轮传动和蜗杆传动. C 齿轮传动按齿形分为哪几种? 答案 分为直齿、斜齿、人字齿、曲齿。
C 轮齿的齿廓形状应符合什么条件才能保证瞬时传动
比恒定?
答案 不论两齿轮齿廓在何位置接触,过接触点所作的公法线均须
通过节点，即齿廓啮合基本定律. C 满足啮合基本定律的齿廓曲线有哪些?
答案 应有无穷种，常用的有渐开线、摆线、,圆弧等。但实际工
程技术中，考虑制造、安装和强度方面的要求，采用最多
43
《机械设计基础》试题库
的是渐开线轮廓.
150 简单 C 渐开线是怎样形成的?
答案 基圆固定不动,发生线沿基圆作纯滚动,在发生线上任一点的
轨迹即为渐开线. 151 简单 C 为什么渐开线的形状与基圆半径有关?
答案 因基圆半径愈小,渐开线愈弯曲；基圆半径愈大,渐开线趋于
平直；当基圆半径无穷大时,渐开线变为直线. 152 简单 C 为什么说渐开线齿轮传动具有可分性?
答案 因渐开线齿廓的传动比恒等于基圆半径的反比，因此,由于
153 简单 154 简单 155 简单 156 简单 157 简单 158 简单 159 简单 160 简单 161 简单 162 简单 制造、安装误差,以及在运转过程中轴的变形、轴承的磨损等原因,使两渐开线齿轮实际中心与原设计中心距产生误差时,其传动比仍保持不变，这一特性就是齿轮传动的可分性. C 分度圆与切削刀具有何关系? 答案 分度圆是切制齿轮时的节圆，即切制齿轮时毛坯与刀具作纯
滚动的圆。对于标准齿轮,分度圆上的齿厚于齿槽宽相等. C 直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些?
答案 模数、齿数、压力角、齿顶高系数、径向间隙系数。这些参
数将决定齿轮的尺寸及齿形. C 齿轮的模数有哪些特点?
答案 模数愈大,则齿距愈大,轮齿就愈大,轮齿的抗弯能力就愈高. C 齿轮的压力角对齿轮的传动有何特点?
答案 齿轮压力角越大,沿接触点速度方向分力愈小,径向分力愈大,
压力角太大对传动不利,故用作齿廓段的渐开线压力角不能太大.为便于设计、制造和维修,渐开齿廓在分度圆处的压力角已标准化. C 齿轮的齿数与哪些因素有关?
答案 齿数不仅与传动比有关,齿数还与模数和压力角一起决定
基圆的大小,而基圆直径决定渐开线的形状. C 齿轮传动中,节圆与分度圆有何不同?
答案 分度圆是制造齿轮时,刀具作纯滚动的圆.节圆是齿轮安装
啮合时,基圆内公切线交于两齿轮连心线的点,这点分中心距为两圆半径所组成的圆为节圆。标准齿轮 正确安装时,分度圆与节圆相等，对单个齿轮不存在节圆. C 齿轮传动的重合度与哪些参数有关?
答案 重合度与两齿轮的齿数、齿顶圆压力角和分度圆压力角有
关。齿数愈多,重合度愈大. C 齿轮加工的方法有哪几种? 答案 加工的方法有成形法、范成法.
C 范成法加工齿轮的原理是什么?
答案 利用一对齿轮(或齿轮和齿条)啮合时,其共轭齿廓互为包络
线的原理来切齿，切出与刀具齿廓共轭的渐开线齿廓. C 齿轮滚刀加工齿轮有何特点?
答案 齿轮滚刀能连续切削,生产效率较高.滚刀形状很象螺旋,它
44
《机械设计基础》试题库
的轴向截面为一齿条.滚刀转动时,就相当于齿条移动。按范成原理切出的轮坯是渐开线轮廓。
163 简单 C 用齿条刀切制标准齿轮时,为什么会有根切?
答案 当刀具切削时超过啮合线的极限点,此时刀具不仅不能范
成渐开线轮廓,而且会切去根部一部分,即出现根切.根切使齿根削弱,重合度降低,故应避免. 164 简单 C 切削变位齿轮与切削标准齿轮的刀具是否相同? 答案 是相同的,分度运动与机械传动的传动比一样,二者的模数、
165 简单 166 简单 167 简单 168 简单 169 简单 170 简单 171 简单 172 简单 173 简单 压力角、分度圆和基圆相等,它们的齿廓线都是同一基圆 上的渐开线. C 齿轮传动的主要失效形式?
答案 轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变
形等失效形式. C 齿轮传动导致轮齿折断的主要因素有哪些?
答案 轮齿受载好似一悬臂梁,根部弯曲应力大,加之根部应力集
中,以及制造刀痕原因,经过不断循环载荷作用,裂纹逐渐扩展而断裂,再因安装和制造误差,形成偏载、过载,容易局部折断. C 齿轮传动产生齿面点蚀的主要原因是什么?
答案 在封闭式齿轮传动中,齿面在接触应力的长期反复作用下,
其表面形成疲劳裂纹,使齿面表层脱落,形成麻点,这就是齿面疲劳点蚀. C 开式齿轮传动能否形成疲劳点蚀? 答案 不会。因为开式齿轮传动齿面间的润滑不良,杂物较多,致使
磨损加快,点蚀无法形成. C 防止过早的疲劳点蚀的方法有哪些?
答案 可以采用增大齿轮直径、齿面强化处理、提高齿面硬度、
降低齿面粗糙度、增大润滑油的粘度等方法. C 防止齿轮传动过快磨损的方法有哪些?
答案 加防护罩、保持清洁、加强润滑、加大模数、采用较硬齿
面及尽可能采用闭式传动. C 齿轮传动为什么会产生齿面胶合?
答案 在高速和低速重载的齿轮传动中,齿面间压力大,相对滑动
速度大,润滑油易被挤出,以及接触处产生高温,使相互熔焊、胶结在一起,两轮再运转,齿面从滑移方向撕裂下来,产生齿面胶合. C 齿轮传动中避免胶合的措施有哪些?
答案 两齿轮可用不同的材料配对使用、减少模数、降低滑动速
度、采用高粘度润滑油和在油中加抗胶合添加剂、以及采用冷却措施等. C 齿轮传动中为什么会产生齿面塑性变形?
答案 由于齿面间的相对滑动,在重载齿轮传动中,产生较大的摩
擦力,使软齿面上的金属产生塑性流动,从而破坏了正确的齿形,这样就产生了塑性变形.
45
《机械设计基础》试题库
174 简单 C 齿轮传动常采用哪些主要强度计算方法?
答案 弯曲疲劳强度计算、接触疲劳强度计算、抗磨损计算、抗
胶合能力计算等. 175 简单 C 开式齿轮传动的设计计算准则是什么?
答案 先按弯曲疲劳强度设计计算，再加大模数以考虑磨损. 176 简单 C 闭式软齿面齿轮传动的设计计算准则是什么? 答案 先按齿面接触疲劳强度设计计算，再用弯曲强度校核计算。 177 简单 C 为降低齿轮传动的齿面接触疲劳应力可采用哪些措
178 简单 179 简单 180 简单 181 简单 182 简单 183 简单 184 简单 185 简单 186 简单 施?
答案 可以采用加大齿轮分度圆直径、增大中心距、齿宽和齿数
比、减小材料的弹性模量等，其中加大分度圆和中心距的方法最好，还有采用提高齿面硬度等措施. C 为什么齿轮的齿形系数只与齿数有关? 答案 齿形系数只与轮齿的形状有关：当齿数增多、压力角增大时，
齿形系数变小，使弯曲应力下降，齿形系数与模数无关。 C 如何提高齿轮的工作强度? 答案 加大齿轮模数、齿宽、齿轮直径、减小齿形系数(增加齿数)，
提高齿轮材料强度、齿面硬度、增大齿根圆角及降低根部粗糙度等方法. C 为什么在保证小齿轮弯曲强度足够的条件下，应尽
可能取模数小些?
答案 因为模数取小、齿数增多，使传动的重合度增大、改善传
动的平稳性和提高承载能力，还可减少轮齿切削量和切削时间. C 为什么齿轮传动中齿宽系数不宜太大?
答案 齿宽系数越大、轮齿越宽、其承载能力越高，但载荷沿齿
宽分布的不均匀性增加，故齿宽系数不宜太大。 C 传动比与齿数比有何关系?
答案 齿数比总是大于1，而传动比则不一定.
C 齿轮材料及热处理根据什么原则进行选择?
答案 根据齿轮传动的载荷大小、工作条件、结构尺寸的要求、
经济性等方面的因素来确定，使齿轮具有一定的抗点蚀、抗磨损、抗胶合、抗塑性变形和折断的能力来选择材料及热处理方式。 C 对高速重载和冲击较大的齿轮传动的齿轮材料及热
处理有哪些要求?
答案 通常选用齿面硬度高、芯部韧性好的低碳钢和低碳合金钢，
并表面渗碳淬火处理。 C 一对斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么? 答案 正确啮合条件：两轮分度圆压力角相等、模数相等、两轮
分度圆柱面上的螺旋角大小相等、方向相反。 C 斜齿圆柱齿轮的基本参数有哪些?
答案 基本参数分为端面参数和法面参数。如端面齿距、端面模
数、法面齿距、法面模数，还有螺旋角、端面压力角、端
46
《机械设计基础》试题库
面齿数等。
187 简单 C 螺旋角对斜齿圆柱齿轮传动有何影响?
答案 螺旋角增大、重合度增大使啮合的齿数增多，提高了齿轮
的接触强度和弯曲强度，使传动平稳。同时轴向力增大，轴和轴承的受力不利，故一般取螺旋角小于400. 188 简单 C 斜齿圆柱齿轮轴向力的判别方法是什么?
答案 按“左右手法则”判别：以主动轮为对象，左螺旋用左手,
189 简单 190 简单 191 简单 192 简单 193 简单 194 简单 195 简单 196 简单 197 简单 198 简单 右螺旋用右手，四指随转动方向，拇指指向为主动轮轴向力方向。从动轮轴向力方向则与之相反。 C 直齿锥齿轮的正确啮合条件是什么?
答案 两轮大端面模数相等、压力角相等、二轮的锥顶必须重合。 C 齿轮传动的润滑油如何选择?
答案 对于闭式齿轮传动，可按轮齿材料和圆周速度选择。当载
荷大、速度低、工作温度低时，选粘度大的润滑油；反之则选粘度小的润滑油。 C 斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动在强度计算
上有哪些相同?
答案 因这两种齿轮传动的失效形式相同，故设计计算准则相同。
在工程实际中常计算齿面接触强度和齿根弯曲强度. C 直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动在基本参数
哪些不同?
答案 因斜齿圆柱齿轮的几何尺寸按法面计算，而端面尺寸与直
齿圆柱齿轮传动的不同. C 切削加工斜齿轮的刀具选择以哪些参数进行? 答案 刀具选择是以斜齿轮的法面模数、法面压力角确定的。 C 齿轮传动的设计步骤?
答案 1.选择材料，确定齿面硬度和许用应力; 2.选择齿轮传动精度，载荷系数; 3.初定齿数、齿宽系数传动比; 4.计算扭拒、齿数比，计算模数; 5.验算齿根弯曲强度;
6.决定中心距、两齿轮的主要尺寸; 7.绘制齿轮的工作图.
C 模数对齿轮传动有何影响?
答案 模数越大，则齿距越大，轮齿就越大，抗弯能力愈高。 C 为什么齿轮传动失效常发生在轮齿上?
答案 在齿轮的结构中，轮齿的尺寸小、受的载荷大，失效发生在
轮齿上，且轮齿折断、点蚀、弯曲、胶合、塑变都是发生在轮齿上。轮缘、轮辐、轮毂处一般是不会失效的。
C 国家标准规定的斜齿圆柱齿轮的参数哪些为标准
值?
答案 规定法面参数为标准值。如法面模数、法面压力角、法面齿
顶高、法面径向间隙系数，而端面参数为非标准值。 C 锻造齿轮有何特点?
47
《机械设计基础》试题库
答案 锻造钢材的力学性能好，直径小于500mm的齿轮大多采用
锻坯。齿轮直径小，可将齿轮和轴锻成一体，称齿轮轴。直径小于200mm做成盘式结构，大于200mm锻造成幅板式结构。 199 简单 C 成形法加工齿轮有何特点?
答案 加工时，铣刀绕本身轴线旋转，同时轮坯沿齿轮轴线方向
直线移动；铣一个齿槽后，将轮坯转过一个齿，再铣第二个齿槽。切削方式简单，不需专用机床，但生产率低，精度差，故仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工。 200 简单
C 齿轮毛坯的制造方式有哪些? 答案 有锻造齿轮、焊接齿轮和组合齿轮。 48