(精选)机械原理试卷(手动组卷)

1、武汉科技大学机械原理题目部分，（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P , 在运动平面中的惯性力偶矩 M i =。6. （2分）在

2、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P。，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是 。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 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

3、.0分）rr1. （1分）.右图所示平面接触移动副，Q为法向作用力，滑块在 P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。2. （2分）具有自锁性的机构是A 不能；B、 可以运动的。3. （2分）在由若干机器并联构成的机组中，若这些机器中单率相等均为则机组的总必有如下关系:0;B、0;C、0;（n为单机台数）。4. （2 分）由若干机器串联成的机组中，若这些机器的单率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为必有如下关系:min;max;C、minmax ；minmax 05. （2率分）反行程自锁构,其正行程A、1;B、1;C、01；0.A7.正行程（2分）在其自

4、他锁；条件B、相同反行程 的情况下的螺旋相比,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。6. （2 分）指是分）图示斜面机构中设摩擦角为8 .（2矩形螺纹的螺旋与臼锁机构一般的机 自锁；条件。Q为驱动力,Ek驱动力,阻力,阻力,（2分）根据机械效1;构。C、正反行程都自锁。,要求反行程即滑块下滑时自锁，则应满足判别机械自锁的条B、 01；0;C、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 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）

5、在机械中阻力与 其作用点速度方向 。A、相同；日一定相反；C成锐角；DK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；DK 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 螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于。A、驱动力；日生产阻力；C有害阻力；DX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 机械中属于。力力， Oro 且 且 ro动产害性驱生有惯、 、 、 、A B c D15. （2分）在空气压缩机工作过程中，气缸中 压缩空气的压力，此压力属于。往复运动的活塞

6、受力力， O力阻阻力动产害性驱生有惯A R CD16. （2分）在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是A 驱动力；B>有害阻力；C 生产阻力；DX 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 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：。max；C、minmax ；minmax 018. （2分）图示 运动着的轴 运动。轴颈1与轴承2组 颈1受到外力（转动副，细实线的圆为摩擦圆,驱动力）Q的作用，则轴颈1应面滑块间的摩擦来研究（图A、示）。旋紧螺旋的工作状态所对应的情形为 水平力P作为驱动力，正行程；轴向

7、力Q作为驱动力，反行程;水平力P作为阻力，正行程;Dk轴向力Q作为阻力，反行程。o20. （2分）图示轴颈1在驱动力矩M d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M d作用下等速运转，Q为载荷， 图中半径为 的细线圆为摩 擦圆，则轴承2作用到轴 颈1上的全 反力Ri应是图中所示的 作用线。1) A;2)B;3) C；4)D;5)E。A h C D E22.(3分)图示正在转动的轴颈1与轴承2组成转动副。Q为外力(驱动力)，摩擦圆的半径为。则全反力Q1应在位 置。1)A；2) B ；3)

8、 C;4) R 5) E。23. （2分）图示直径为d的轴颈1与轴承2组成转动副，摩擦圆半径为, 载荷Q , 驱动力矩为M d。 为使轴颈等速转动，则驱动力 矩。dA、Md Q-； 2_ d ®M dQ；2CMdQr；DMdQr24. （2分）在带传动中，三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属动害产性分驱有生惯化A R CD25.力；阻力；阻力； 力。图示直径为d的轴颈1与轴承2组成转动副，摩擦圆半径为，载荷为Q,驱动力矩为Md,欲使轴颈加速转动，则应 使。 . _ dA、M d =Q 一,2 d B、Md Q-,2C、Md = Q ,D> Md26. （2分）在机械中，因构件作

9、变速运动而产生的惯性力摩擦圆，i 1应作运动。28. （2分）图示槽面接触的移动副,减速。若滑动摩擦系数为f ,则其当量摩擦系数fv A、 fsin B 、 f /sin C 、 f cos Df /cosA、 一定是驱动力；B> 一定是阻力；C 在原动机中是驱动力，在工作机中是阻力；DX 无论在什么机器中，它都有时是驱动力，有时是阻力。27. （2分）图示轴颈1与轴承2组成转动副，细实线的圆为运动着的轴颈1受着外力（驱动力）Q的作用，则轴型力作用所示29. （2分）图示平面接触移动副，Q为法向作用力，滑块在P下沿V方向运动，则固定件给滑块的总反力应是图中 的作用线和方向。30. （2分

10、）轴颈1与轴承2组成转动副，细实线的圆为摩擦圆，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、力口速；C、减速。三、问答题（14小题，共56.0分）1. （6分）以转动副联接的两构件，当外力（驱动力）分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？2. （5分）图示由A、B、G D四台机器组成的机械系统，设各单机效率分别为A、 B、 c、 D,机器G D的输出功率分别为Nc和Nd 试问该机械系统属于串联、并联还是混联方式? 写出机械系统应输入总功率N的计算式。3. （2分）举出在工程实际中驱动力的一个例子。4. （2分）举出在工程实际中生产

11、阻力的一个例子。5. （5分）以转动副联接的两构件，当外力（驱动力）分别作用在摩擦 圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运 动状态？6. （5分）图示轴颈1在轴承2中沿 方向转动，Q为驱动力， 为摩擦圆 试判断图A、B C中哪个图的总反力R1是正确的？ 针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁?A）B）C）7. （5分）图a、b给出运转着轴颈受力的两种情况，Q 为外力， 为摩r擦圆半径。试画出轴承对轴颈的总反力R21,并说明在此两种情况下该轴的运动状态（匀速、加速或减速转动）a）b）8. （5分）图示径向轴承，细线表示摩擦圆，初始状态静止不动。r 在 Q力作用下，

12、两图中轴颈的运动状态将是怎样的（静止、减速、等速、加速）？r 在两图上画出轴承对轴颈的反力61。9. （2分）若机器的输出功为Ar,损耗功为Af,试写出用Ar，A表达的 机器输入功Ad,并给出机器效率 的公式。10. （5分）图示为由A、B C、D四台机器组成的机械系统，设各单机效率分别为A、 B、 c、D，机器B、D的输出功率分另1J为Nb和Nd 试问该机械系统是属串联、并联还是混联方式？ 写出该系统应输入总功率N的计算式。11. （5分）图示为由机械A、B、C组成的机械系统，它们的效率分别为 a、 b、 c,输出功率分别为Na、Nb、Nc。 试问该机械系统是属于串联、并联还是混联系统？ 写

13、出该系统应输入总功率N的计算式。12. （2分）具有自锁性的机构其正、反行程的机械效率是否相等? 为什么？r13. （2分）图示滑块1受到驱动力P的作用，移动副间的摩擦系数为f试： 在图上标出压力角； 写出自锁条件。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

14、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，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 形，表示P力）。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：在图上画出运动副反力R23 , R43 , R41作用线位置及指向；求加于构件1上的驱动力矩M （ 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

15、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M的计算式，指出方向。图中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、R2、R41的作用线和方向;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 M计算式，并在图上标注方向。7. （15分）图示机构中，已知：lOB 20 mm lBC 60 mm生产阻力Q= 200N,设在Q 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

16、解法求出所需的驱动力矩M。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 在图中画出各运动副总反力作用线（ 方向、 位置及指向）;求出机构在图示位置的驱动力P及瞬时效率 。0.002 m/mm芦=0. OOSut/iiuii9. （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=150N的重物所应加于凸轮1上的平衡力矩M（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、R31的作用线。1

17、1. （10分）在图 示钱链机构中，钱链处各细线 圆为摩壁 动力矩，?为生产阻力。在图上画出下列约束反力的方圆，Md为驱向与作用位置：%、小、R43、R41o12. （10分）在图示机构中，构件1为主动件，细线大圆 的摩擦圆，移动副中的摩擦角 10 , P为生产阻力。 试在图上画出各运动副处的反力；求出应加于构件1上的平衡力矩Mb（写出 其计算为转动副中式并说明其擦圆如图所作用线和方13. （10分）图示四 杆机构中，P为驱动力，Q为阻力。摩 示，摩擦角为，试在图中画出各运动副中的总反力的 向。14. （10分）图示为平底从动件偏心圆凸轮机构，Q为生产阻力，转动副的摩擦圆及滑动摩擦角 已示于图

18、中。试在图中画出各运动副反力的作用线及方向；写出应加于凸轮上驱动力矩Md的表达式，并在图中标出方向。（注：15. （10分）图示机构中，设构件1为原动件，M和Q分别为驱动力矩及生产阻力，图示细线圆为摩擦圆， 为摩擦角。试在机构图中画 出该位置时各运动副中的总反力（包括指向与作用线位置）。16. （10分）图示的凸轮机构中。凸轮1在主动力矩M作用下沿逆时 针方向转动。Q是作用在构件2上的已知阻力。设钱链A、C的摩擦 圆及B点处的摩擦角 均为已知（如图），不计重力及惯性力。试 在图中画出运动副A、B、C中的作用力的作用线及方向。画出构件 2的力多边形。写出计算驱动力矩M的表达式。17. （15分）

19、图示连杆机构。A、B、C处的细实线圆为转动副的摩擦圆, 移动副的摩擦角（自己设定），Q为生产阻力，P为驱动力。设Q 为已知，试在机构图中画出各运动副的总反力R41 , R21 , R43 , R23 ;写出构件1、3的力平衡方程式，并画出力矢量多边形。18. （10分）在图示机构中，已画出各转动副处的摩擦圆，运动简图比例尺为l,不计移动副的摩擦，P3为工作阻力。试在图上画出运动副全反力R41、R|2、R23、R43的作用线和方向,并写出应加于构件 1上驱动力矩Md的计算式。19. （15分）图布钱链四杆机构。已知 动副的摩擦圆如图中细线圆所示。机构尺寸,试在构件生产阻力Pr,各转 图上画出各运

20、动副反力，并写出加于构件1上的驱动力矩Md的表达式（指出方向）。20. （5分）图示机构中，各摩擦面间的摩擦角均为，Q为生产阻力，P为驱动力。试在图中画出各运动副的总反力：R32、R2、R31（包括作用线位置与指向）21. （10分）如图示钱链四杆机构，设构件1为主动件，P为驱动力， 细线为摩擦圆，试确定机构在图示位置时，运动副B、C、D中的总 反力（直接画在本图上）。并判断在外力P作用下能否运动？ 为 什么？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上的运动副总反力一o23. （5分）重量G 40N的滑块1, 在倾角 30的P力作用

21、下沿水平面作等速运动，若接触面的摩擦系数f 0286 ,试用图解法求驱动力Po24. （5分）图示饺链四杆机构，在钱链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26. (10分)图示钱链机构中，各校链处细实线小圆为摩擦圆，Md 驱动力矩，Mr为生产阻力矩。试在图上画出下列 约束反力的 向与作用线位置：R12、R32、&3、R41五、计算题(9小题，共80.0分)1. (15分)设计一曲柄滑

22、块机构，已知曲柄长度lAB 15 mm偏距e 10 mm,要求最小传动o角 min 60。(1)确定连杆的长度lBC;(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，曲柄已知摇杆3上的阻力矩 Mr 40Nm 试确定:1为原动件，各校链处所画大圆为摩擦圆。(1)不考虑各校链中的摩擦时，需加的驱动力矩Md0；(2)考虑摩擦时的驱动力矩Md ；(3)机构的瞬时机械效率ho3. (5分)在图示的减速箱中，已知锥齿轮副的效率10.97,圆柱齿轮副的效率2 。98,每一对滚动轴承的效率3 0.993试计算减速机 的总效率。4. (

23、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 0.97,圆锥齿轮传动效率2 0.98,轴承效率不计，试计算该传动装置的总效率6. （10分）在摩擦轮传动中,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：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，且效率也相等 a b 085 ,试求系统总效率（轴承效率不计）。由从动轮。2测得功率为2kW/两轮直径0.9,轮1的转速分别为D1 200mm D2 400mm 传动的机械效率求轮1压向轮2的最小ni 400r/min ,轮缘间的摩擦

24、系数 f 0.2压力Pi的值（设轮1与轮2为纯滚动）。7. (10分)图示定滑轮中，已知滑轮直径 D=400mm骨轮轴直径d=60mm摩擦系数f 01,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

25、 30mm运动副处的摩擦圆半径=3mmto图中细线圆所示）。（1）试在图中画出彳用在构件2上A、B、C三处运动副反力 R12、R42、R32的作用线及方向;求提升重量为Q=1000N勺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02. （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,

26、 06. （2分）答案前者的当量摩擦系数fv大于后者的摩擦系数f O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, 传力大。8. （2分）答案当量摩擦系数较平面摩擦系数大，故P0/P9. （2分）答案Q/Q010. （2分）答案011 （2 分 ） 答案 arctgfv二、选择题（30 小题 , 共 60.0 分 ）1 （1 分 ） 答案 A2 （2 分） 答案B3 （2 分） 答案C4 （2 分） 答案A5 （2 分） 答案CD6 （2 分） 答案B7 （2 分） 答案C8 （2 分） 答案B9 （2 分） 答案C10 （2 分 ） 答案 C11 （2 分 ） 答

27、案D12 （2 分 ） 答案C13 （2 分 ） 答案C14 （2 分 ） 答案A15 （2 分 ） 答案B16 （2 分 ） 答案C17 （2 分 ） 答案D18 （2 分 ） 答案C19 （2 分 ） 答案A20 （2 分 ） 答案D21 （2分）答案C22 （3分）答案C23 （2分）答案 C24 （2分）答案 A25 （2分）答案 D26 （2分）答案 D27 （2分）答案 A28 （2分）答案 B29 （2分）答案 A30 （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

28、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） NNC/ C一ND/ DA B3. （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8. （5分）答案（1） 图a： 静止；（2） 图b：力口速。Ad

29、A AArA或"i q AdA10. （5分）答案 混联方式。（2）N=ZNdA B CD11. （5分）答案 属于并联系统。（2）Na Nb NcABC12. （2分）答案（1） 不相等。（2）而正行程的机械效率因为具有自锁性机械反行程的效率 恒大于零。0,13. （2分）答案压力角标注见图。（2）自 锁条件：90o, arctg f。14. （5分）答案 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1 .判断A

30、B杆受拉-2 分2 .判断出co21, co23方向各得2分。3 .判断拉力F12、F32切于摩擦圆的位置（下外公切线）各得 3分。2. （10分）答案摩擦角： =arctg f摩擦圆半径： =r f3. （15分）答案作出各运动副中反力作用线。（2）矢量方程式：构件3: Q R23 R430构件 1 ： R1 P R410作出力多边形。lMdqh2Mlhi5. （15分）答案作出各运动副反力的作用线。(2)杆 3:Rl2R23（3）所以M d= R21h4. （15分）答案作出各反力(2)R23 + R43 + Q 0Mr，二 126.力多边形（15分）答案画出运动副反力的作用线(2)杆2

31、QR32R120 作出力多边形因为R12R21所以 Md=R1h 1方向和 1同向7. （15分）答案作出各运动副反力作用线如图。 R2 = 298. （20分）答案作出有、无摩擦情况下的运（2）作出有、无摩擦情况下的力（2）Q R32 R12 0, R21R.2，作力三角形。5 = 145 N , Md = R12 h = 14524 = 3480 N mm = 3.4 N动副反力作用线如图。后p pP0 22匚匚多边形。（3）=559. (15分)答案作出各反力的作用线如图a。 i=1 mm/mmp= 5 N/mm (2)矢量方程:Q +R32 +R12 = 0 作出力三角形如图b (3)

32、 平衡力矩:M = Ri2 h 1=375221 =4070 Nmm = 4.07 N m10. （10分）答案方程式Ri WRi Ri P 011. （10分）答案12. （10分）答案1 °（2） Mb % h l,转向同13. （10分）答案14. （10分）答案画出r32 , R32, R2，R1力作用线如图M=Rih l,方向同1。15. (10分)答案KuL16. (10分)答案(1)作出各力作用线如图 a(2)矢量方程：，r构件2: Q +力R12+ &32 = 0作出力三角形如图b M1 R2h(a)(b)17. (15分)答案(1)作出各运动副反力的作用线如图。矢量方程：QR43R230, R21R23, %R21P 0作出力矢量多边形。18. (10分)答案作出R12、R32、%、R43作用线 M=&h i19. （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： P.+ &3 +R430又 R23R32R21Rl2驱动力矩：M=R21h i方向：顺时针方向21. （10分）答案由力分析知&3作用在D转动副的摩擦圆内，故该机构此时处于 自锁状态，因此P力不能使该机构