机械原理试卷(手动组卷)

题目部分，(卷面共有90题,505.0分,各大题标有题量和总分) 一、填空题(11小题,共22.0分)

1．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率? 后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是 。 2．(2分) 所 谓 静 力 分 析 是 指 的一种力分析方 法 ，它 一 般 适 用 于 情 况。

3．(2分) 所 谓 动 态 静 力 分 析 是 指 的 一 种 力 分 析 方 法， 它 一 般 适 用 于 情 况。 4．(2分) 对 机 构 进 行 力 分 析 的 目 的 是：(1) ；(2) 。 5．(2分) 绕 通 过 质 心 并 垂 直 于 运 动 平 面 的 轴 线 作 等 速 转 动 的 平 面 运 动 构 件， 其 惯 性 力PI? ， 在 运 动 平 面 中 的惯 性 力 偶 矩

MI= 。

6．(2分)在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是 。 7．(2分)机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是 。

8．(2分)设机 器 中 的 实 际 驱 动 力 为P， 在同 样 的 工 作 阻 力 和 不 考 虑 摩 擦 时 的 理 想 驱 动 力 为P0， 则 机 器 效 率 的 计 算 式 是?

= 。

9．(2分) 设 机 器 中 的 实 际 生 产 阻 力 为Q，在 同 样 的 驱 动 力 作 用 下 不 考 虑 摩 擦 时 能 克 服 的 理 想 生 产 阻 力 为 Q0, 则 机 器 效 率 的 计 算 式 。

10．(2分) 在 认 为 摩 擦 力 达 极 限 值 条 件 下 计 算 出 机 构 效 率? 后， 则

是

从 这 种 效 率 观 点 考 虑， 机 器 发 生 自 锁 的 条 件 是 。

??

11．(2分) 设 螺 纹 的 升 角为?， 接 触 面 的 当 量 摩 擦 系 数 为fv ，则 螺 旋 副 自 锁 的 条 件 是 。 二、选择题(30小题,共60.0分)

rrQP1．(1分).右图所示平面接触移动副，为法向作用力，滑块在 力作用下沿v方向运动，

则固定件给滑块的总反力应是图中 所示的作用线和方向。

v

2．(2分)具有自锁性的机构是______运动的。 A、 不能； B、 可以

3．(2分) 在 由 若 干 机 器 并 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 中 单 机 效 率 相 等 均 为?0， 则 机 组 的 总 效 率? 必 有 如 下 关 系： 。

A、 ???0; C、 ???0;

B、 ???0;

n (n 为 单 机 台 数)。 ??0 D、 ?4．(2分) 在 由 若 干 机 器 串 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 的 单 机 效 率 均 不 相 同， 其 中 最 高 效 率 和 最 低 效 率 分 别 为?max 和?min ，则 机 组

的 总 效 率? 必 有 如 下 关 系： 。

A、 ???min ;

B、 ???ma;x

C、 ?min????max; D、 ?min????m。a

5．(2分) 反 行 程 自 锁 的 机 构， 其正 行 程 效 率 ， 反 行 程 效

率 。

A、 ??1; C、 0???1;

B、 ??1;

D、 ??0.

6．(2分) 自 锁 机 构 一 般 是 指 的 机 构。

A、 正 行 程 自 锁； B、 反 行 程 自 锁； C、 正 反行程 都 自 锁。

7．(2分) 在 其 他 条 件 相 同 的 情 况 下， 矩 形 螺 纹 的 螺 旋 与 三 角 螺 纹 的 螺 旋 相 比， 前 者 ?

A、 效 率 较 高， 自 锁 性 也 较 好； B、 效 率 较 低， 但 自 锁 性 较 好； C、 效 率 较 高， 但 自 锁 性 较 差； D、 效 率 较 低， 自 锁 性 也 较 差。

8．(2分)图示斜面机构中设摩擦角为?，要求反行程即滑块下滑时自锁，则应满足 条 件。

A、 Q 为 驱 动 力， ???; B、 Q为 驱 动 力， ???; C、 Q为 阻 力， ???; D、 Q为 阻 力， ???。

9．(2分) 根 据 机 械 效 率 ? ， 判 别 机 械 自 锁 的 条 件 是 。

A、 ??1;

B、 0 ???1; C、 ??0; D、 ? 为 ? 。

10．(2分) 考 虑 摩 擦 的 转 动 副， 不 论 轴 颈 在 加 速、 等 速、 减 速 不 同 状 态 下 运 转， 其 总 反 力 的 作 用 线 切 于 摩 擦 圆。 A、 都 不 可 能； B、 不 全 是； C、 一 定 都。

11．(2分)在机械中阻力与 其作用点速度方向 。 A、相 同 ; B、一定相反 ; C、成锐角 ;

D、相反或成钝角 。

12．(2分) 在 机 械 中 驱 动 力 与 其 作 用 点 的 速 度 方 向 。 A、 一 定 同 向；

B、 可 成 任 意 角 度； C、 相 同 或 成 锐 角； D、 成 钝 角。 13．(2分) 在 车 床 刀 架 驱 动 机 构 中， 丝 杠 的 转 动 使 与 刀 架 固 联 的 螺 母 作 移 动， 则 丝 杠 与 螺 母 之 间 的 摩 擦 力 矩 属 于 。 A、驱 动 力； B、生 产 阻 力； C、有 害 阻 力； D、惯 性 力。 14．(2分) 风 力 发 电 机 中 的 叶 轮 受 到 流 动 空 气 的 作 用 力， 此 力 在 机 械 中 属 于 。 A、 驱 动 力； B、 生 产 阻 力； C、 有 害 阻 力； D、 惯 性 力。

15．(2分) 在 空 气 压 缩 机 工 作 过 程 中， 气 缸 中 往 复 运 动 的 活 塞 受 到 压 缩 空 气 的 压 力， 此 压 力 属 于 。 A、 驱 动 力； B、 生 产 阻 力； C、 有 害 阻 力； D、 惯 性 力。

16．(2分) 在 外 圆 磨 床 中， 砂 轮 磨 削 工 件 时 它 们 之 间 的 磨 削 力 是 属 于 。 A、 驱 动 力； B、 有 害 阻 力； C、 生 产 阻 力；

D、 惯 性 力。 17．(2分) 在由 若 干机 器 并 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 的 单 机 效 率 均 不相 同，其 中最 高 效 率 和 最 低 效 率 分 别 为?max 和?min， 则 机 组 的 总 效 率? 必 有 如 下 关 系： 。

A、 ???min；

B、 ???ma;x

D、 ?min?C、 ?min????m; a???m。a

18．(2分) 图 示 轴 颈1与 轴 承2 组 成 转 动 副， 细 实 线 的 圆 为 摩 擦 圆， 运

动 着 的 轴 颈1 受 到 外 力（ 驱 动 力) Q的 作 用， 则 轴 颈1 应 作 运 动。

A、 等 速； B、 加 速； C、 减速。

19．(2分) 螺 旋 副 中 的 摩 擦 可 简 化 为 斜 面 滑 块 间 的 摩 擦 来 研 究( 如 图 示)。旋 紧 螺 旋 的 工 作 状 态 所 对 应 的 情 形 为 。 A、 水 平 力P 作 为 驱 动 力，正 行 程；

B、 轴 向 力Q 作 为 驱 动 力， 反 行 程；

C、 水 平 力P 作 为 阻 力， 正 行 程；

D、 轴 向 力Q 作 为 阻 力， 反 行 程。

20．(2分) 图 示 轴 颈1 在 驱 动 力 矩Md 作 用 下 加 速 运 转，Q为 载 荷， 则 轴 颈 所 受 全 反 力R21应 是 图 中 所 示 的 。

1) A； 2) B； 3) C； 4) D； 5) E。

21．(2分) 图 示 轴 颈1 在 驱 动 力 矩Md 作 用 下 等 速 运 转， 图 Q 为 载 荷，中 半 径 为? 的 细 线 圆 为 摩 擦 圆， 则 轴 承2作 用 到 轴 颈1 上 的 全 反 力R21 应 是 图 中 所 示 的 作 用 线。

1) A； 2) B； 3) C； 4) D； 5) E。

Q 为 外 力( 驱 22．(3分) 图 示 正 在 转 动 的 轴 颈1与 轴 承2 组 成 转 动 副。

动 力)， 摩 擦 圆 的 半 径 为?。 则 全 反 力R21 应 在 位 置 。 1) A； 2) B ； 3) C； 4) D； 5) E。

14．(5分) 何 谓 机 械 自 锁？ 举 出 两 种 工 程 中 利 用 机 械 自 锁 完 成 工 作 要 求 的 实 例。

四、图解题(26小题,共287.0分)

1．(12分)图示为一曲柄滑块机构的一个工作位置，F为作用于活塞上的驱动力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试确定机构在此位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（力的方向直接标在图上，连杆本身重量及惯性力忽略不计）

2．(10分) 图 示 机 构 中， 已 知 驱 动 力P 作 用 在 构 件1 上， 阻 力 矩Mr , 各 转 动 副 轴 颈 半 径 均 为 r ， 各 处 摩 擦 系 数 均 为f 。 试 在 图 上 画 出 各 运 动 副 总 反 力 的 作 用 线 位 置 及 指 向。

3．(15分) 在 图 示 机 构 中， 已 知 生 产 阻 力 Q 和 驱 动 力 P 的 作 用 线， 运

动 副 处 小 圆 为 摩 擦 圆， 移 动 副 的 摩 擦 角 为 形， 表 示 P 力)。

?， 试 画 出 各 运 动 副 处 全

反 力 的 方 向 和 作 用 位 置， 并 用 图 解 法 求 出 驱 动 力 P ( 画 出 力 多 边

4．(15分) 图 示 导 杆 机 构， 已 知 移 动 副 摩 擦 角 为?，A、B、C 处 细 实 线 圆 为 摩 擦 圆， 生 产 阻 力 矩Mr。 试：

(1) 在 图 上 画 出 运 动 副 反 力

R23，R43，R41 作 用 线 位 置 及 指 向；

(2) 求 加 于 构 件1 上 的 驱 动 力 矩Md ( 用 计 算 式 表 示 )。

5．(15分) 图 为 导 杆 机 构 运 动 简 图。 杆 1 主 动， 在 杆 3 的 D 点 作 用 生 产 阻 力 Q。 要 求 在 图 上 画 出 运 动 副 反 力R23、R43、R41 的 作 用 线 及 方

向， 并 写 出 应 加 于 构 件 1 上 驱 动 力 矩 Md 的 计 算 式， 指 出 方 向。 图 中

已 画 出 用 细 线 圆 表 示 的 摩 擦 圆 与 摩 擦 角。

6．(15分)图示机构运动简图比例尺为?l,杆1为主动件，摩擦圆(用细实线画的图)及摩擦角见 图示，生产阻力Q 作用在杆2的D点。

(1)在图上画出运动副反力R32、R12、R41 的作用线和方向；

(2)写出构件2的力矢量方程式，并画出力多边形( Q力长度取22 mm);

(3)写出应加在主动件1上的驱动力矩Md计算 式,并在图上标注方向。

?60 mm， 生 产 阻 力 Q = ?20 mm，l7．(15分) 图 示 机 构 中， 已 知：lBCOB200 N， 设 在O、B、 C 处 的 摩 擦 圆 半 径?=5 mm。 滑 块3 的 移 动 副

摩 擦 可 忽 略， 试 用 图 解 法 求 出 所 需 的 驱 动 力 矩 Md。

8．(20分) 已 知 机 构 位 置 图、 摩 擦 圆 半 径?、 摩 擦 角? 如 图 所 示。 图 中

Q 为 已 知 生 产 阻 力。 试

(1) 在 图 中 画 出 各 运 动 副 总 反 力 作 用 线 ( 方 向、 位 置 及 指 向 ); (2) 求 出 机 构 在 图 示 位 置 的 驱 动 力P 及 瞬 时 效 率? 。

?l?0.002 m/mm

9．(15分) 图 示 为 偏 心 圆 凸 轮 杠 杆 机 构 运 动 简 图， 转 动 副 的 摩 擦 圆 半 径? = 5 mm，滑 动 副 处 摩 擦 角? = 15?。 试 用 图 解 法 求 在 图 示 位 置 时， 为 提 起 Q=150 N 的 重 物 所 应 加 于 凸 轮1 上 的 平 衡 力 矩 M1 ( 方 向、 大 小)。

10．(10分) 图示杠杆机构。A、B 处细线圆为摩擦圆。试 用 图 解 法 画 出 在 驱 动力作 用 下 提 起 重 物 W 时， 约 束 总 反 力R21、R31 的 作 用 线。

22．(5分) 在 图 示 的 曲 柄 滑 块 机 构 中， 细 线 小 圆 表 示 转 动 副 处 的 摩 擦 圆。 试 在 图 上 画 出 图 示 瞬 时 作 用 在 连 杆BC上 的 运 动 副 总 反 力 的 方 向。

23．(5分) 重 量G?40N 的 滑 块1， 在倾 角??30 的P 力 作 用 下 沿 水 平 面

o286， 试 用 图 解 法 求 驱 动 力作 等 速 运 动， 若 接 触 面 的 摩 擦 系 数f?0.P。

24．(5分) 图 示 铰 链 四 杆 机 构，在 铰 链B、C 处 的 细 线 大 圆 为 该 处 之 摩 擦 圆。Md 为 驱 动 力 矩，Q 为 生 产 阻 力。 试 画出 在 图 示 位 置 时， 连 杆2 所 受 力 的 作 用 线 及 方 向。

25．(5分) 在 图 示 双 滑 块 机 构 中， 转 动 副A 与B 处 的 细 线 小 圆 表 示 摩 擦 圆， 在 滑 块1 上 加 P 力 驱 动 滑 块3 向 上 运 动。 试 在 图 上 画 出 构 件2 所 受 作 用 力 的 作 用 线。

26．(10分) 图 示 铰 链 机 构 中， 各 铰 链 处 细 实 线 小 圆 为 摩 擦 圆，Md 为 驱 动 力 矩，Mr 为 生 产 阻 力 矩。 试 在 图 上 画 出 下 列 约 束 反 力 的 方 向 与 作 用线 位 置：R12、R32、R43、R41 。

五、计算题(9小题,共80.0分)

?15 mm，偏距e?10 mm，要求最小传AB1．(15分)设计一曲柄滑块机构,已知曲柄长度l动角?min?60。

BC; （1）确定连杆的长度lo（2）画出滑块的极限位置； （3）标出极位夹角?及行程H;

（4）确定行程速比系数K。

2．(10分)图示曲柄摇杆机构的运动简图，曲柄1为原动件，各铰链处所画大圆为摩擦圆。已知摇杆3上的阻力矩Mr?40Nm。试确定：

0(1)不考虑各铰链中的摩擦时，需加的驱动力矩Md； (2)考虑摩擦时的驱动力矩Md; (3) 机构的瞬时机械效率?。

97，3．(5分) 在 图 示 的 减 速 箱 中， 已 知 锥 齿 轮 副 的 效 率?1?0. 圆 柱 齿

98，99。轮 副 的 效 率?2?0. 每 一 对 滚 动 轴 承 的 效 率?3?0. 试 计 算 减 速 机

的 总 效 率?。

97，4．(5分)图示由齿轮机构组成的双路传动，已知两路输出功率相同，锥齿传动效率?1?0.

98， 轴承效率不计， 试计算该传动装置的总效率?。 圆锥齿轮传动 效率?2?0.

5．(5分) 图 示 机 械 传 动 系 统 中， 由 电 动 机M 带 动 工 作 机A、B。 试 问： (1) 该 传 动 系 统 中 各 齿 轮 副 机 构 属 于 串 联， 并 联 还 是 混 联 ? (2) 若 各 齿 轮 副 的 效 率 均 为0.98， 工 作 机A、B 的 输 出 功 率 相 等， 且

85， 试 求 系 统 总 效 率( 轴 承 效 率 不 计)。 效 率 也 相 等 ?A??B?0.

6．(10分) 在 摩 擦 轮 传 动 中， 由 从 动 轮 O2 测 得 功 率 为 2kW， 两 轮 直 径 D2?400mm，分 别 为 D1?200mm， 传 动 的 机 械 效 率 ??0.9， 轮 1 的 转 速

n1?400r/min，2。 轮 缘 间 的 摩 擦 系 数 f?0. 求 轮 1 压 向 轮 2 的 最 小 压 力 P1 的 值 ( 设 轮 1 与 轮 2 为 纯 滚 动)。

1，7．(10分)图示定滑轮中，已知滑轮直径D=400mm，滑轮轴直径d=60mm，摩擦系数f?0.载荷Q?500N，当不计绳与滑轮间的摩擦时，试用摩擦圆概念求：

(1)使Q等速上升时的驱动力P；

(2)该滑轮的效率。

8．(10分)在图示凸轮机构中，已知凸轮与从动件平底的接触点至从动件导路的最远距离

Lm?100mm，从动件与其导轨之间的摩擦系数f＝0.2，若不计平底与凸轮接触处的摩擦，

为了避免自锁，从动件导轨的长度b应满足什么条件？

9．(10分)在图示机构中，驱动力P通过杆1作用于A处，负荷Q通过杆3作用于C处。若LAB?20mm，LBC?30mm。运动副处的摩擦圆半径?=3mm(如图中细线圆所示)。 (1)试在图中画出作用在构件2上A、B、C三处运动副反力R12、R42、R32的作用线及方

向；

(2)求提升重量为Q=1000N的重物时所需的驱动力P。

====================答案==================== 答案部分，(卷面共有90题,505.0分,各大题标有题量和总分) 一、填空题(11小题,共22.0分) 1．(2分)[答案]

??0

2．(2分)[答案]

不 计 入 惯 性 力

低 速 机 械 或 对 高 速 机 械 进 行 辅 助 计 算 3．(2分)[答案]

将 惯 性 力 视 为 外 力 加 到 构 件 上 进 行 静 力 平 衡 计 算 高 速 机 械 4．(2分)[答案]

(1) 确定各运动副的约束反力；

(2) 为了使原动件按给定规律运动而应加于机械中的平衡力(或力矩)。 5．(2分)[答案] 0，0

6．(2分)[答案]

前 者 的 当 量 摩 擦 系 数fv 大 于 后 者 的 摩 擦 系 数f。 前 者 接 触 面 的

正 压 力 的 数 值 和 大 于后 者。

7．(2分)[答案]

三 角 带 属 槽 面 摩 擦 性 质， 当 量 摩 擦 系 数 较 平 面 摩 擦 系 数 大， 故 传 力 大。 8．(2分)[答案] ??P0/P 9．(2分)[答案]

Q0 ??Q/10．(2分)[答案]

??0

11．(2分)[答案]

??arctgfv

二、选择题(30小题,共60.0分) 1．(1分)[答案]

A

2．(2分)[答案] B

3．(2分)[答案]

C

4．(2分)[答案] A

5．(2分)[答案]

CD

6．(2分)[答案] B

7．(2分)[答案]

C

8．(2分)[答案] B

9．(2分)[答案] C

10．(2分)[答案] C

11．(2分)[答案] D

12．(2分)[答案] C

13．(2分)[答案] C

14．(2分)[答案] A

15．(2分)[答案] B

16．(2分)[答案] C

17．(2分)[答案] D

18．(2分)[答案] C

19．(2分)[答案] A

20．(2分)[答案] D

21．(2分)[答案]

C

22．(3分)[答案]

C

23．(2分)[答案] C

24．(2分)[答案] A

25．(2分)[答案] D

26．(2分)[答案] D

27．(2分)[答案] A

28．(2分)[答案] B

29．(2分)[答案] A

30．(2分)[答案] B

三、问答题(14小题,共56.0分) 1．(6分)[答案]

原 动 件 数 小 于 自 由 度， 无 确 定 运 动。

1) 当外力作用于摩擦圆内时， 原来 静 止 仍 静 止；原 来 运 动 则 做 减 速 相 对 运 动；

2) 当 外 力 作 用 于 摩 擦 圆 外 时， 作 相 对 加 速 运 动； 3) 当 外 力 切 于 摩 擦 圆， 原 来 静 止 仍 静 止， 原 来 运 动 则 作 等 速 运 动。 2．(5分)[答案]

(1) 混 联 方 式。 (2) N?NC/?C?ND/?D?A?B

3．(2分)[答案]

电 动 机 驱 动 力 矩 4．(2分)[答案]

车 床 中 的 切 削 力。 5．(5分)[答案]

1)当外力作用于摩擦圆内时， 原来 静 止 仍 静 止；原 来 运 动 则 做 减 速 相 对 运 动；

2)当 外 力 作 用 于 摩 擦 圆 外 时， 作 相 对 加 速 运 动； 3)当 外 力 切 于 摩 擦 圆， 原 来 静 止 仍 静 止， 原 来 运 动 则 作 等 速 运 动。 6．(5分)[答案] (1)图A 正 确； (2)加 速 运 动。 7．(5分)[答案]

a)b)

8．(5分)[答案]

(1) 图a： 静 止； (2) 图b： 加 速。

9．(2分)[答案] (1) Ad?Ar?Af (2)

??ArAd?ArAr?AfAd?AfAd?1?AfAr?AfAfAd

或???1?10．(5分)[答案]

(1) 混 联 方 式。 (2) N=NB?A?B?ND?C?D

11．(5分)[答案]

(1) 属 于 并 联 系 统。 (2) N?NANBNC???A?B?C

12．(2分)[答案]

(1) 不 相 等。 (2) 因 为 具 有 自 锁 性 机 械 反 行 程 的 效 率??0，

而 正 行 程 的 机 械 效 率? 恒 大 于 零。

13．(2分)[答案]

(1)压 力 角 标 注 见 图。

??arctgf。 (2)自 锁 条 件：??90??,14．(5分)[答案]

(1) 不 论 驱 动 力 为 多 大， 始 终 克 服 不 了 相 应 的 有 害 阻 力， 不 论 机

器 原 来 运 动 情 况 如 何， 最 终 必 处 于 静 止 状 态。 它 可 以??0， 或 驱 动 力 恒 小 于 有 害 阻 力 等 方 式 来 描 述。 四、图解题(26小题,共287.0分) 1．(12分)[答案] 先补上各构件的代号

o

10．(10分)[答案] 方 程 式

R21?WR21?R31?P?0

11．(10分)[答案]

12．(10分)[答案]

(1) (2) Mb

?R12?h??l， 转 向 同 ?1。

13．(10分)[答案]

14．(10分)[答案]

?，R12，R31 力 作 用 线 如 图。 (1)画 出R32，R32

(2) Md=R31h?l，方向同?1。

15．(10分)[答案]

16．(10分)[答案]

(1)作出各力作用线如图 a

(2)矢量方程： 构件2：Q + R(3)M1rrrR+ 12 32 = 0 作出力三角形如图 b

?R12h?l

(a) (b)

17．(15分)[答案]

(1) 作 出 各 运 动 副 反 力 的 作 用 线 如 图。 (2) 矢 量 方 程：Q?R43?R23?0，R21??R23，R41?R21?P?0

(3) 作 出 力 矢 量 多 边 形。

18．(10分)[答案]

(1)作出R12、R32、R41、R43作用线

(2)Md=R41h?l

19．(15分)[答案]

(1) 作 出 各 运 动 副 反 力 的 作 用 线 如 图 示。 (2) 矢 量 方 程 式： 构 件3：Pr+R23+R43?0

又R23 驱 动 力 矩：

Md=R21h?l

方 向： 顺 时 针 方 向

??R32??R21?R12

20．(5分)[答案]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ctf.html