机械基础试题及答案

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《机械基础》自测题及答案

一、 名词解释

1.机械：机器、机械设备和机械工具的统称。

2.机器：是执行机械运动，变换机械运动方式或传递能量的装置。 3.机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。 4.构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元 5.零件：构成机械的最小单元，也是制造的最小单元。

6.标准件：是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。 7.自由构件的自由度数：自由构件在平面内运动，具有三个自由度。 8.约束：起限制作用的物体，称为约束物体，简称约束。 9.运动副：构件之间的接触和约束，称为运动副。 10.低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。 11.高副：两个构件之间以点或线接触形成的运动副。

12.平衡：是指物体处于静止或作匀速直线运动的状态。

13.屈服极限：材料在屈服阶段，应力波动最低点对应的应力值，以ζs表示。 14.强度极限：材料ζ-ε曲线最高点对应的应力，也是试件断裂前的最大应力。 15.弹性变形：随着外力被撤消后而完全消失的变形。 16.塑性变形：外力被撤消后不能消失而残留下来的变形。

17.延伸率：δ=(l1-l)/l×100％，l为原标距长度，l1为断裂后标距长度。

18.断面收缩率：Ψ=(Ａ－Ａ1)/ Ａ×100％，Ａ为试件原面积，Ａ1为试件断口处面积。 19.工作应力：杆件在载荷作用下的实际应力。

20.许用应力：各种材料本身所能安全承受的最大应力。 21.安全系数：材料的机限应力与许用应力之比。 22.正应力：沿杆的轴线方向，即轴向应力。

23.剪应力：剪切面上单位面积的内力，方向沿着剪切面。 24.挤压应力：挤压力在局部接触面上引起的压应力。 25.力矩：力与力臂的乘积称为力对点之矩，简称力矩。

26.力偶：大小相等，方向相反，作用线互相平行的一对力，称为力偶

27.内力：杆件受外力后，构件内部所引起的此部分与彼部分之间的相互作用力。 28.轴力：横截面上的内力，其作用线沿杆件轴线。 29.应力：单位面积上的内力。

30.应变：ε=Δl/l，亦称相对变形，Δl为伸长(或缩短) ，l为原长。

31.合力投影定理：合力在坐标轴上的投影，等于平面汇交力系中各力在坐标轴上投影的代数和。 32.强度：构件抵抗破坏的能力。 33.刚度：构件抵抗弹性变形的能力。

34.稳定性：受压细长直杆，在载荷作用下保持其原有直线平衡状态的能力。 35.硬度：是指材料抵抗其他物体在表面压出凹陷印痕的能力。 36.冲击韧性：材料抵抗冲击破坏能力的指标。 37.弹性系数：材料抵抗弹性变形的能力。

38.虎克定律：在轴向拉伸(或压缩) 时，当杆横截面上的应力不超过某一限度时，杆的伸长(或缩短) Δl与轴力N及杆长l成正比，与横截面积Ａ成正比。

39.重心：整个物体的重力是物体每一部分重力的合力，合力的作用点，就是物体的重心。 40.拉(压)杆的强度条件：拉(压)杆的实际工作应力必须小于或等于材料的许用应力。

41.剪切强度条件：为了保证受剪构件在工作时不被剪断，必须使构件剪切面上的工作应力小于或等于材料的许用剪应力。

42.挤压强度条件：为了保证构件局部受挤压处的安全，挤压应力小于或等于材料的许用挤压应力。 43.圆轴扭转强度条件：保证危险点的应力不超过材料的许用剪应力。

44.弯曲正应力强度条件：为了保证梁的安全，应使危险点的应力即梁内的最大应力不超过材料许用应力。 45.中性层：在伸长和缩短之间必有一层材料既不伸长也不缩短。这个长度不变的材料层称为中性层。 46.中性轴：中性层与横截面的交线称为中性轴。

47.塔式起重机的稳定性：起重机必须在各种不利的外载作用下，抵抗整机发生倾覆事故的能力，称为塔式

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起重机的整机稳定性。

48.空间力系：物体所受力系的各个力的作用线，不在同一平面内，此力系称为空间力系。

49.自锁：当主动力位于摩擦锥范围内，不论主动力增加多少，正压力和磨擦力的合力与主动力始终处于平衡状态，而不会产生滑动，这种现象称为自锁。

50.功：当力的作用点或力矩作用的物体在其作用方向发生线位移或角位移时，力或力矩就要作功。 功率：力或力矩在单位时间内所作的功，称为功率。 51.机械效率：是有用功率和输入功率之比。 52.位移：表示动点几何位置的变化。

路程：动点沿轨迹运动时在给定时间内累计的轨迹弧长。

53.速度合成定理：动点的绝对速度等于牵连速度和相对速度的矢量和。

54.刚体的转动惯量：等于刚体各个质点的质量与该质点到轴线距离平方成正比。

55.刚体的平面运动：当刚体运动同时包含平动和在平动平面内的转动时，即为刚体的平面运动。

56.机构具有确定运动的条件：当机构给定主动件运动规律的数目等于自由度数时，即机构具有确定运动。 57.死点位置：当曲柄摇杆机构的连杆和从动件共线时，即为死点位置。

58.急回性质：平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不相同，要求返回空行程明显快于工作行程。

59.凸轮基圆：凸轮轮廓曲线的最小半径所作的圆。

60.从动件的位移曲线：从动件一个工作循环的位移时间曲线。 61.间歇运动机构：指专用于产生从动件间歇运动的机构。

62.弹性滑动：带具有弹性，紧边拉力大，应变大，松为拉力小，应变小。当带由紧边侧进入主动轮到从松边侧离开主动轮有个收缩过程，而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸长过程。这两个过程使带在带轮上产生弹性滑动。

63.打滑：由于张紧不足，摩擦面有润滑油，过载而松弛等原因，使带在带轮上打滑而不能传递动力。 64.齿廓啮合基本定律：一对定速比传动齿轮的齿廓曲线的公法线始终与两轮的连心线交于定点。 65.节点：啮合线与两轮连心线的交点必是定点，即为节点。 66.节圆：过节点作一对相切的圆，称为节圆。

67.分度圆：直径等于齿数乘模数的圆，称为分度圆。

68.正确啮合条件：两齿轮的模数必须相等；两齿轮的压力角必须相等。 69.连续传动的条件：一对齿轮必须满足正确啮合条件，而且重合度ε＞1。

70.根切现象：展成法加工齿轮时，若齿数太少，刀具会把轮齿根部齿廓多切去一部分，产生根切现象。 69.变位齿轮：采用齿轮刀具变位的方法，即把齿条刀具的中线移动一段距离，加工出来的齿轮。 70.蜗杆传动的主平面：通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为主平面。 71.轮系：机械传动系统中一系列相互啮合齿轮组成的传动装置。 72.定轴轮系：轮系齿轮轴线均固定不动，称为定轴轮系。

73.周转轮系：至少有一个齿轮的轴线绕其他齿轮的轴线转动的轮系。

74.液压传动：是利用液体作为工作介质；利用液体压力传递运动和动力的一种传动方式。

75.静压传递原理：液压系统可看成密闭容器及静止液体，当一处受到压力作用时，压力通过液体传到连通器中的任意点，各个方向的压力都相等，压力总是垂直作用在容器的内表面上，这原理称为静压传递原理。

76.螺纹公称直径：螺纹大径。

77.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴称为心轴。 78.传动轴：仅传递扭矩的轴称为传动轴。 79.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴称为转轴。

80.轴承的接触角：滚动体与外圈滚道接触点的法线与轴承回转半径之间的夹角称为接触角。 81.弹簧的特性曲线：表示弹簧载荷和变形之间的关系曲线。 82.弹簧刚度：弹簧的载荷增量与变形增量之比。

二、 填空题

1. 机械是 机器 、机械设备 和 机械工具 的总称。 2. 力的三要素是指 大小 、方向 和 作用线 。

3. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。

4. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是平面力偶系中各个分力偶矩的代数和为零。 5. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是力系的合力和对任一点合力偶矩均为零。 6. 机械效率η是有用功率和输入功率之比值。

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7. 刚体的平面运动可以分解为平动和转动两种基本运动。 8. 静滑动摩擦系数即是摩擦角的正切值。

9. 刚体以角速度ω，角加速度ε绕定轴转动则在其转动半径为r处的线速度v=ωr，切线加速度at=εr，法向加速度a n=ω2r。

10. 动点相对动于参考系的运动为相对运动，动参考系相对于定参考系的运动为牵连运动，动点相对于定 参考系的运动为绝对运动。

11. 点的速度合成定理是动点的绝对速度等于牵连速度和相对速度的矢量和。 12. 刚体的平面运动可以分解为随刚体上某一基点的平动和绕基点的转动。 13. 力的合成与分解应遵循力的平行四边形法则。 14. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。

15. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是各个分力偶矩的代数和为零。

16. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是合力为零和对任一点合力偶矩均为零。 17. 空间汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。 18. 塔式起重机稳定性评价指标为稳定性系数K。

19. 力对轴之矩的平衡条件是力系中各力对轴之矩的代数和为零。 20. 常力作的功Ｗ=FScosα。

21. 常力矩作的功等于常力矩与转角的乘积。

22. 作用于旋转物体上力矩的功率等于力矩与旋转物体角速度的乘积。 23. 机械效率是有用功率和输入功率之比值。

24. 构件承载能力从下面三个方面衡量构件具有足够的强度、构件具有足够的刚度与对于细长杆具有足够

的稳定性。

25. 强度条件可以解决如下三个问题：①校核强度、②确定截面尺寸、③确定载荷。 26. 点的速度具有大小、方向和瞬时的特点。

27. 飞轮贮存的动能Ｅ与飞轮的转动惯量和角速度的平方成正比。

28. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为：机构的自由度。 29. 平面机构的自由度计算公式为：Ｆ=3n-2ＰL-ＰH。

30. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、n2，直径为D1、D2，齿数为z1、z2，则其传动比i= n1／n2= D2／D1= z2／z1。

31. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构

为双摇杆机构。

32. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就越小。

33. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为连架杆，其中作整周转动的杆称为曲柄，作往复摆动的杆称

为摇杆，而不与机架相连的杆称为连杆。

34. 平面连杆机构的死点是指连杆和从动件共线位置。

35. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①曲柄应为最短杆②曲柄与最短杆之和小于或等于另外两杆长度之和。

36. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指工作与返回时间之比为1：1.25，平均速比为1.25。 37. 凸轮机构的基圆是指以凸轮轮廓曲线的最小半径作的圆。 38. 凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。 39. 带传动的主要失效形式是打滑与断裂。

40. 带工作时截面上产生的应力有拉应力、离心拉应力和弯曲拉应力。

41. 带传动工作时的最大应力出现在Ｖ带从紧边进入小带轮处，其值为：ζmax=ζ1＋ζb1＋ζc。 42. 普通Ｖ带的断面型号分为Y、Z、A、B、C、D、E七种，其中断面尺寸最小的是Y型。 43. 链传动的主要失效形式有：链条铰链磨损 和链条断裂。 44. 链的长度以链节数表示，一般应取为偶数。

45. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足齿廓啮合基本定律。 46. 符合齿廓啮合基本定律的齿廓有渐开线、摆线和、圆弧曲线等。 47. 渐开线的形状取决于基圆。

48. 一对齿轮的正确啮合条件为：模数相等与分度圆压力角相等。

49. 一对齿轮连续传动的条件为：一对齿轮必须满足正确啮合条件，而且重合度ε＞1。

50. 齿轮轮齿的失效形式有轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。 51. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：法面模数相等、压力角相等与螺旋角相等、方向相反。 52. 圆锥齿轮传动是惟一适用于相交轴的齿轮传动。 53. 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成。

54. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为主平面。

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55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63.

螺旋传动是由螺杆和螺母组成。

滚动轴承轴系两端固定支承方式常用在跨度较小和工作温度不高时。 常用的轴系支承方式有两端固定支承和一端固定一端游动支承。

角接触球轴承7208B较7208C轴向承载能力大，这是因为接触角大。

轴承6308，其代号表示的意义为深沟球轴承，中系列，内径为40mm，普通级。 非液体摩擦滑动轴承应计算平均压强、相对滑动速度 和轴承的压强速度积值。 润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂三类。

按摩擦状态滑动轴承分为非液体摩擦轴承和液体摩擦轴承两类。 列举出两种固定式刚性联轴器套筒联轴器、凸缘联轴器。 64. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是固定心轴。 65. 螺旋传动按用途可分为传力螺旋、传动螺旋和调整螺旋。 66. 普通三角螺纹的牙形角为60°度。 67. 常用联接螺纹的旋向为右旋。

68. 普通螺栓的公称直径为螺纹大径。

69. 在常用的螺纹牙型中矩形螺纹传动效率最高，三角形螺纹自锁性最好。

70. 弹簧的主要功能是缓冲吸振、对物体施加压力拉力或力矩、测量力，力矩和贮存机械能。 71. 液压传动系统由动力部分、执行部分、控制部分和辅助部分组成。

三、 判断题

1. 二力平衡的必要和充分条件是：二力等值、反向、共线。(√) 2. 合力一定大于分力。(×)

3. 只受两力作用但不保持平衡的物体不是二力体。(√)

4. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是力系的力多边形封闭。(√) 5. 画力多边形时，变换力的次序将得到不同的结果。(×) 6. 力的作用点沿作用线移动后，其作用效果改变了。(×) 7. 力对一点之矩，会因力沿其作用线移动而改变。(×)

8. 作用在物体上的力，向一指定点平行移动必须同时在物体上附加一个力偶。(√) 9. 力偶可以合成为一个合力。(×)

10. 力偶在任何坐标轴上的投影代数和恒为零。(√) 11. 力偶就是力偶矩的简称。(×)

12. 合力偶矩等于每一个分力偶矩的矢量和。(√) 13. 两物体的接触面上产生的静摩擦力为一定值。(×) 14. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。(√) 15. 一个高副可约束构件的两个自由度。(×) 16. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。(×) 17. 静滑动摩擦系数与动摩擦系数相等。(×) 18. 静滑动摩擦力为一定值。 (×)

19. 静不定结构在机械工程中不得应用。(×)

20. 两个相互接触表面间的静摩擦系数与动摩擦系数不相等。(√) 21. 切向加速度既改变动点速度的大小，也改变速度的方向。(×) 22. 在弹性变形范围内，正应力与正应变成反比关系。(×)

23. 质点作匀速圆周运动时，既有法向加速度，又有切向加速度。(√) 24. 牵连运动是动参考系相对于定参考系的运动。(√)

25. 绝对速度va是牵连速度ve和相对速度vr之和，因此，va必然大于ve和vr。(×) 26. 灰铸铁的抗拉和抗压的能力是相近似的。(√) 27. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。(√) 28. 合金钢是塑性材料。(√)

29. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。(√) 30. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。(√)

31. 虚约束是在机构中存在的多余约束，计算机构自由度时应除去。(√) 32. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。(×) 33. 压力角越大对传动越有利。(×)

34. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。(×)

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35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65.

偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。(√) 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。(√) 减速传动的传动比i＜1。(×)

Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。(×)

在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。(√) 带传动一般用于传动的高速级。(√)

带传动的小轮包角越大，承载能力越大。(√) 选择带轮直径时，直径越小越好。(×) 链传动一般用于传动的高速级。(×) 链传动是一种摩擦传动。(×)

滚子链的节距p越大，则承载能力越大。(√)

渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。(√) 基圆直径越大渐开线越平直。(√)

设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。(√) 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。(×) 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。(√) 受横向载荷的螺栓联接中的螺栓必受剪切力。(×)

螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。(√) 圆柱销与销孔之间必须采用过盈配合。(√) 挤压就是压缩。(×)

受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。(×) 仅传递扭矩的轴是转轴。(×)

一般应使轴颈的耐磨性和硬度大于轴瓦。(√)

低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。(√) 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。(×) 对载荷小，而工作平稳的轴可选用球轴承。(√) 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。(×) 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。(√) 凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。(√) 花键联接只能传递较小的扭矩。(×)

弹簧是弹性元件，能产生较大的弹性变形，所以采用低碳钢丝制造。(×)

四、简答题：

1. 机器与机构的主要区别是什么？ 答：机构不能作为传递能量的装置。 2. 构件与零件的主要区别是什么？

答：构件运动的最小单元，而零件是制造的最小单元。

3. 何谓标准件？它最重要的特点是什么？试列举出五种标准件。

答：是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。最重要的特点是：具有通用性。例如：螺栓、螺

母、键、销、链条等。 4. 什么叫二力杆？

答：一个杆件所受二力大小相等、方向相反、作用在两铰中心连线上。

5. 某刚体受平面力系作用，问哪一图是平衡力系？哪一图有合力？合力是哪一个？(题2-11) 答：b) 、d) 平衡，c) 力系的合力为Ｆ3。 6. 什么是自锁？

答：当主动力位于摩擦锥范围内，不论增加多少，正压力和摩擦力的合力与主动力始终处于平衡状态，而

不会产生滑动，这种现象称为自锁。 7. 何谓“截面法”，它与静力学中的“分离体”有何区别？

答：截面法是揭示和确定杆件内力的方法。分离体是取消约束后的实物，用以画出所受全部主动力和约束

反力的受力图。

8. 杆件有哪些基本变形？

答：杆件有四种基本变形：拉伸和压缩、剪切、扭转、弯曲。 9. 杆件在怎样的受力情况下才会发生拉伸(压缩)变形？ 答：杆件在轴向拉(压)力作用下才会发生拉伸(压缩)变形。

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42. Ａ的周转轮系，称为行星轮系。

Ａ. 单自由度； Ｂ. 无自由度 ；Ｃ. 双自由度；Ｄ. 三自由度。 43. 减速器的传动比ｉ=Ａ。

Ａ. ＞1； Ｂ. ＜1；Ｃ. ＝1。 44. 普通螺纹的公称直径是Ｃ。

Ａ. 螺纹的中径； Ｂ. 螺纹的小径；Ｃ. 螺纹的大径。 45. 在螺栓的直径参数中Ｃ与螺栓的抗拉强度关系最大。 Ａ. 中径；Ｂ. 小径；Ｃ. 大径。 46. 30000型轴承是代表Ｄ。

Ａ. 调心球轴承；Ｂ. 深沟球轴承；Ｃ. 圆柱滚子轴承；Ｄ. 圆锥滚子轴承。 47. 推力球轴承的类型代号为Ｃ。

Ａ. 10000；Ｂ. 30000；Ｃ. 50000；Ｄ. 60000。 48. 在各种类型轴承中，Ｄ不能承受轴向载荷。

Ａ. 调心球轴承；Ｂ. 深沟球轴承；Ｃ. 圆锥滚子轴承；Ｄ. 圆柱滚子轴承。 49. 下列密封方法，其中Ａ是属于接触式密封。

Ａ. 毡圈式密封；Ｂ. 间隙式密封；Ｃ. 迷宫式密封。 50. 下列密封方法，其中Ｃ是属于非接触式密封。

Ａ. 毡圈式密封； Ｂ. 皮碗式密封；Ｃ. 迷宫式密封。 51. 凸缘联轴器是一种Ａ联轴器。

Ａ. 固定式刚性联轴器；Ｂ. 可移式刚性联轴器；Ｃ. 弹性 联轴器；Ｄ. 金属弹簧式弹性联轴器。 52.自行车飞轮的内部结构是属于Ｂ。

Ａ. 链传动；Ｂ. 超越离合器；Ｃ. 安全 离合器；Ｄ.弹性联轴器。 53. 转轴承受Ｃ。

Ａ. 扭矩； Ｂ. 弯矩；Ｃ. 扭矩和弯矩。 54. 对于高负荷、重要的转轴，应选用Ｄ材料。 Ａ. Q235；Ｂ.45钢；Ｃ. 20钢；Ｄ.40Cr。

55. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其目的是Ｂ。 Ａ.易拧紧；Ｂ.避免偏心载荷；Ｃ. 增大接触面；Ｄ.外观好。 56. 圆锥销的锥度是Ｂ。

Ａ.1：60；Ｂ.1：50；Ｃ. 1：40；Ｄ.60：1。 57. 液压传动不宜用于Ｂ的场合。

Ａ. 实现控制；Ｂ. 定传动比；Ｃ. 大型机械；Ｄ.要求无级调速。

58.在液压系统中，压力通过液体传到连通器中的任意点，各个方向的压力都Ａ。 Ａ.相等；Ｂ. 不相等；Ｃ.不确定。

五、 分析题与计算题：（37道）

1. 将400N重的冰箱径长度为50m曲折的楼梯搬上离地面高12m的五搂。对冰箱作功多少？这部分功到

哪里去了？(A=4.7kNm，这部分功转变为势能。)

2. 对下列指定物体作分离体受力图。假设各接触面光滑无摩擦。除注明重力外不计自重。(见附图) （右面图为答案）

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3. 如图所示为一管道支架，支架的两根杆AB和CD在E点相铰接，在J、K两点用水平绳索相连，已

知管道的重力为W。不计摩擦和支架、绳索的自重，试作出管道、杆AB、杆CD以及整个管道支架的受力图。(见附件)

4. 图示为一利用定滑轮匀速提升工字钢梁的装置。若已知梁的重力W=15kN,几何角度α=45，不计摩擦

和吊索、吊环的自重，试分别用几何法和解析法求吊索1和2所受的拉力。(F1=F2=10.5kN)

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5. 物体重为G与支承面的摩擦系数为f。作用力P能使物体发生滑动。比较图a和b，哪一种省力，求

出滑动时力P的表达式。(a. P≥fG/(cosα－fsinα) ，b. P≥fG/(cosα＋fsinα) )

6. 某物体受平面汇交力系作用，力多边形如图所示。其中哪些属于平衡状态？哪些力系有合力？哪个力

是合力？(a、b、d平衡；c力系F1、F2、F4、F5、F6的合力为F3。)

7. 平面任意力系向A点简化后，得合力R=50kN和合力矩MA=4kNm。问此力系能否化简为一个合力？

此合力多大？图示合力的作用线。(合力仍为R=50kN，作用线在x=80mm处。)

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8. 如何进行塔式起重机的稳定性分析？(塔式起重机的稳定性用稳定性系数K=ΣMW/ ΣMq评价，应使

K≥1.5。)

9. 制动器如图示，钢轮半径为r，主动力矩M。制动块Ｂ与轮的磨擦系数为f。尺寸如图示。求进行制动

所需主动力Ｐ值。 ( P＞M (a-cf)/frb )

10. 分析下列平面机构的自由度。(a. F=1，b. F=2，c. F=1，d. F=1，e. F=1，f. F=1。)

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11. 设计脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，要求踏板CD在水平位置上下各摆动10°，长度lCD=500mm，

lAD=1m。用图解法求曲柄AB及连杆CB的长度。(见附件)

12. 两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示，已知高速级齿轮模数mn=3mm， 螺旋角β=15°, 齿数z=51；

低速级齿轮模数mn=5mm，齿数z=13；试求：① 低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力方向相反。② 低速级齿轮取多大螺旋角β才能使中间轴的轴向力互相抵消。(① 见附件，②β3=8°16′02″)

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13. 试画出带传动的应力分布图，并标出最大应力的位置。(见附件)

14. 一对斜齿轮传动如图所示，试画出从动轮的转向、轮齿倾斜方向以及受力方向。(见附件)

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15. 一对直齿锥齿轮传动如图所示，主动轮z1=17，转速n1=800r／min，从动轮z2=38。求：①传动比i12、

从动轮转速n2、两轮分度圆锥角δ1、δ2。图示从动轮的三个分力方向。(① i=2.235，n2=357.9 r／min，δ1=26°46′49″，δ2=73°13′11″；②见附件。)

16. 机械传动系统如图所示，根据图示参数和信息，求运动链末端构件的运动速度或行程并标明其运动方

向。(a. n6=26.1r/min，b. n4=7r/min，c. 手柄每转行程：l=2.22mm)

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17. 试列举出三种实现间歇运动的机构。(凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构。)

18. 试列举出三种将转动变成直动的机构。(曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮-齿条机构。) 版权木有、模仿木有小鸡鸡 20 第 20 页

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33. 现有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿数z=30，齿顶圆直径da=160mm。要求为之配制一大齿轮，

装入中心距a=250mm的齿轮箱内传动。试确定配制齿轮的基本参数。(m=5mm，z2=70，α=20°)

34. 设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动，要求传动比i=4.5，齿轮模数mn=3mm，中心距a=200mm，试确定

这对齿轮的基本参数。(z1=24，z2=108，β=9°0′38″。)

35. 手动起重装置如图所示，已测得中心距a=125mm，手柄半径R=100mm，卷筒直径D=140mm。蜗杆

传动参数m=5mm， z1=1,z2=40, 蜗杆和蜗轮间当量摩擦系数fv=0.18, 手柄上的作用力Ｐ=200N, 试求：① 图中画出起吊重物时手柄转向，蜗轮旋向；② 该装置的最大起重量Q；③ 提升过程中松手, 重物能否自行下降？(①右旋；②最大起重量Q=409.3kg；③λ=5.71°＜ψv=10.2°，故具有自锁性。)

36. 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，模数m=4mm，传动比i=3(允差3％) 。试确定齿轮齿数、中心距、齿

顶高、齿根高、全齿高、齿距、齿厚、齿槽宽、。(a. Z2=50，b. d1=68mm，a=268mm，hf=5mm，ha=4mm，h=9mm，da1=76mm，df1=58mm，p=12.57mm，s=e=6.28mm)

37. 在一中心距a=150mm的旧箱体内，配上一对传动比i=76/23、模数m=3mm的斜齿圆柱齿轮，试问这

对齿轮的螺旋角β应为多少？(β=9°0′38″)

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19. 一对标准斜齿圆柱齿轮的齿数z1=30、z2=60，模数mn=4mm，中心距a=190mm。=28″, 正常齿制。

试计算其螺旋角β、分度圆直径、齿顶圆直径da 、基圆直径db。(β=18°40′, d1=126.662mm , d2=253.325mm , da1=134.662mm , da2=261.325mm , db1=118.239mm , db2=236.479mm)

20. 圆锥销的锥度为1：50，分析选用此锥度值的原因。(实现自锁)

21. 已知材料ρ-Δl曲线如图所示，试件的直径为10mm，标距l0=50mm。试汁算此材料的ζs、ζb和δs。

根据计算结果，画出ζ-ε曲线，并估计该材料为何种钢？(ζs=360MPa，ζb=604MPa，δ5=16.2％，估计是45号钢。)

22. 旋转式抛秧机转盘直径D=500mm，要求秧苗抛出速度v=15m／s。求转盘转速。(n=286r/min)

23. 汽车在R＝400m的圆形赛道上作圆周运动，速度v=90km／h，起始点(t=0) 为A点，如图所示。求 t=40s

时，汽车的坐标、位移和路程。(坐标：① x=－320.5m，y=239.4m ② x=79.5m，y=239.4m 位移r=759m，路程s=1000m。)

24. 在图示的一级圆柱齿轮减速器中，已知在输入轴Ⅰ上作用有力偶距T1=－500Nm，在输出轴Ⅱ上作用

有阻力偶矩T2=2000Nm，地脚螺钉A和B相距l=800mm，不计磨擦和减速器自重，求A、B处的法

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向约束力。(FA=FB=1875N)

25. 图示的简易起重支架，已知横梁AB的自重G=2kN，最大起重量W=10kN，几何尺寸如图，α=30°,

求图示位置时，杆CD所受的力和铰链A处的约束力。(FAx=－22.5kN，FAy=－1kN，F=22.5kN。)

26. 图示为一台地中衡的简图，图中几何尺寸a和l为已知，若在图示位置平衡时，所加砝码的重力为P，

求所称物体的重力W。(W=lP/a)

27. 在图示的三角支架中，已知铰链B处受到载荷F=10kN的作用，α=45°，AB杆(杆1) 的材料为Q235

钢，许用应力［ζ］=120MPa，BC杆(杆2) 的材料为灰铸铁，其作用应力为［ζ＋］=50MPa，［ζ-］=120MPa，截面积A2=100mm2，试求：⑴校核BC杆的强度；⑵根据BC杆的强度确定许可载荷［F］；⑶当载荷为许可载荷［F］时，设计AB杆的截面积A1；⑷若BC杆改用Q235钢，AB杆改用灰铸铁，

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则许可载荷［F］又为多少？说明什么问题？(1. ζ=100MPa＜［ζ-］=120MPa，强度足够；2. ［F］=12kN；3. A1=141.4mm2；4. ［F′］=5kN ）

28. 起重平台和载荷总重G=60kN。平台由夹紧在两侧立柱的导轮支承。求E点处钢索的拉力及导轮的支

承力。(TE=60kN，ND=NA=40kN)

29. 从矿井提升矿石的小车见图示，小车重G=40kN，α=45°，C点是重心，ａ=0.83m，ｂ=0.91m，ｃ=0.47m

了，ｄ=0.58m，忽略摩擦。求牵引力T及车轮对轨道的压力。(T=28.3kN，NA=13kN，NB=15.3kN)

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30. 手动水泵手柄压力P=200N，结构及尺寸如图示。求图示位置时水压力Q和Ａ、Ｂ处作用力。

(NBC=1.21kN，XA=－120N(←)，YA=－1kN(↓))

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31. 电梯厢重Ｗ1=10kN，满载重量为Ｗ2=８kN。曳引机鼓轮直径Ｄ=400mm，曳引电梯厢和平衡重Ｗ3升降。

升降速度V=1.5m／s。

求： ① 合理选择平衡量Ｗ3的重量； ② 电梯升降时的有用功率Ｐ；

③ 鼓轮的转速和力矩； ④ 若机械效率η=0.75，电机的最大输出功率。

(① W3=14kN，② P1=6kW，③ N=71.62r/min，M=0.8kNm，④ P0=8kW)

32. 图示螺栓接头，Ｐ=40kN，螺栓直径ｄ=14mm，被联接钢板厚δ=20mm，宽ｂ=30mm，许用剪应力［η］

=130MPa，试校核该螺栓接头的强度。(剪切强度η=130MPa=［η］，挤压强度ζjy=143MPa＜［ζjy］，拉伸强度ζ=125MPa＜［ζ］）

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33. 现有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿数z=30，齿顶圆直径da=160mm。要求为之配制一大齿轮，

装入中心距a=250mm的齿轮箱内传动。试确定配制齿轮的基本参数。(m=5mm，z2=70，α=20°)

34. 设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动，要求传动比i=4.5，齿轮模数mn=3mm，中心距a=200mm，试确定

这对齿轮的基本参数。(z1=24，z2=108，β=9°0′38″。)

35. 手动起重装置如图所示，已测得中心距a=125mm，手柄半径R=100mm，卷筒直径D=140mm。蜗杆

传动参数m=5mm， z1=1,z2=40, 蜗杆和蜗轮间当量摩擦系数fv=0.18, 手柄上的作用力Ｐ=200N, 试求：① 图中画出起吊重物时手柄转向，蜗轮旋向；② 该装置的最大起重量Q；③ 提升过程中松手, 重物能否自行下降？(①右旋；②最大起重量Q=409.3kg；③λ=5.71°＜ψv=10.2°，故具有自锁性。)

36. 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，模数m=4mm，传动比i=3(允差3％) 。试确定齿轮齿数、中心距、齿

顶高、齿根高、全齿高、齿距、齿厚、齿槽宽、。(a. Z2=50，b. d1=68mm，a=268mm，hf=5mm，ha=4mm，h=9mm，da1=76mm，df1=58mm，p=12.57mm，s=e=6.28mm)

37. 在一中心距a=150mm的旧箱体内，配上一对传动比i=76/23、模数m=3mm的斜齿圆柱齿轮，试问这

对齿轮的螺旋角β应为多少？(β=9°0′38″)

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