機械原理試卷手動組卷:機械原理試卷

機械原理試卷手動組卷題目部分，（卷面共有90題,505.0

分，各大題標有題量和總分）一、填空題（11小題，共22.0

分）1.（2分）在認為摩擦力達極限值條件下計算出機構效率

后，則從這種效率觀點考慮，機器發生自鎖的條件是。

2.（2分）所謂靜力分析是指的一種力分析方法，它一般適

用于情況。

3.（2分）所謂動態靜力分析是指的一種力分析方法，它一

般適用于情況。

4.（2分）對機構進行力分析的目的是：（1）；

（2）o

5.（2分）繞通過質心并垂直于運動平面的軸線作等速轉動

的平面運動構件，其慣性力，在運動平面中的慣性力偶矩二。

6.（2分）在滑動摩擦系數相同條件下，槽面摩擦比平面摩

擦大，其原因是。

7.（2分）機械中三角帶傳動比平型帶傳動用得更為廣泛，

從摩擦角度來看，其主要原因是。

8.（2分）設機器中的實際驅動力為，在同樣的工作阻力和

不考慮摩擦時的理想驅動力為，則機器效率的計算式是二。

9.（2分）設機器中的實際生產阻力為，在同樣的驅動力作

用下不考慮摩擦時能克服的理想生產阻力為，則機器效率的計算

式是。

10.（2分）在認為摩擦力達極限值條件下計算出機構效率

后，則從這種效率觀點考慮，機器發生自鎖的條件是。

11.（2分）設螺紋的升角為，接觸面的當量摩擦系數為，

則螺旋副自鎖的條件是。

二、選擇題（30小題，共60.0分）1.（1分）,右圖所示平面

接觸移動副，為法向作用力，滑塊在力作用下沿方向運動，則

固定件給滑塊的總反力應是圖中所示的作用線和方向。

2.（2分）具有自鎖性的機構是運動的。

A、不能；

B、可以3.（2分）在由若干機器并聯構成的機組中，若這

些機器中單機效率相等均為，則機組的總效率必有如下關系：。

A、B、C、D、（為單機臺數）。

4.（2分）在由若干機器串聯構成的機組中，若這些機器的

單機效率均不相同，其中最高效率和最低效率分別為和，則機

組的總效率必有如下關系：。

A、B、C、D、v

5.（2分）反行程自鎖的機構，其正行程效率，反行程效

率。

A、B、C、D、6.（2分）自鎖機構一般是指的機構。

A、正行程自鎖；

B、反行程自鎖；

C、正反行程都自鎖。

7.（2分）在其他條件相同的情況下，矩形螺紋的螺旋與三

角螺紋的螺旋相比，前者iA、效率較高，自鎖性也較好；

B、效率較低，但自鎖性較好；

C、效率較高，但自鎖性較差；

D、效率較低，自鎖性也較差。

8.（2分）圖示斜面機構中設摩擦庫為，要求反行程即滑塊

下滑時自鎖，則應滿足條件。

A、為驅動力，＞;B、為驅動力，；C、為阻力，＞;D、為阻

力，。

9.（2分）根據機械效率h,判別機械自鎖的條件是。

A、；B、Oo

26.（2分）在機械中，因構件作變速運動而產生的慣性

力。

A、一定是驅動力；

B、一定是阻力；

C、在原動機中是驅動力，在工作機中是阻力；

D、無論在什么機器中，它都有時是驅動力，有時是阻力。

27.（2分）圖示軸頸1與軸承2組成轉動副，細實線的圓

為摩擦圓，運動著的軸頸1受著外力（驅動力）的作用，則軸頸

1應作運動。

5.（5分）以轉動副聯接的兩構件，當外力（驅動力）分別作

用在摩擦圓之內、之外，或與該摩擦圓相切時，兩構件將各呈

何種相對運動狀態？6.（5分）圖示軸頸1在軸承2中沿方向轉

動，為驅動力，為摩擦圓半徑。

（1）試判斷圖A、B、C中哪個圖的總反力是正確的？（2）針

對正確圖形，說明軸頸是勻速、加速、減速運動還是自鎖？

7.（5分）圖a、b給出運轉著軸頸受力的兩種情況，為外力，

為摩擦圓半徑。

試畫出軸承對軸頸的總反力，并說明在此兩種情況下該軸

的運動狀態（勻速、加速或減速轉動）。

8.（5分）圖示徑向軸承，細線表示摩擦圓，初始狀態靜止

不動。

（1）在力作用下，兩圖中軸頸的運動狀態將是怎樣的（靜

止、減速、等速、加速）？（2）在兩圖上畫出軸承對軸頸的反

力。

9.（2分）若機器的輸出功為，損耗功為，試寫出用，表達

的機器輸入功，并給出機器效率的公式。

10.（5分）圖示為由A、B、C、D四臺機器組成的機械系

統，設各單機效率分別為、、、，機器B、D的輸出功率分別為

和。

（1）試問該機械系統是屬串聯、并聯還是混聯方式？（2）寫

出該系統應輸入總功率的計算式。

11.（5分）圖示為由機械A、B、C組成的機械系統，它們

的效率分別為、、，輸出功率分別為、、。

（1）試問該機械系統是屬于串聯、并聯還是混聯系統？（2）

寫出該系統應輸入總功率N的計算式。

12.（2分）具有自鎖性的機構其正、反行程的機械效率是

否相等？為什么？13.（2分）圖示滑塊1受到驅動力的作用，

移動副間的摩擦系數為。

試：

（1）在圖上標出壓力角；

（2）寫出自鎖條件。

14.（5分）何謂機械自鎖？舉出兩種工程中利用機械自鎖

完成工作要求的實例。

四、圖解題（26小題，共287.0分）1.（12分）圖示為一曲柄

滑塊機構的一個工作位置，F為作用于活塞上的驅動力，轉動

副A及B上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試確定機構在此位置時

作用在連桿AB上的作用力的真實方向（力的方向直接標在圖

上，連桿本身重量及慣性力忽略不計）2.（10分）圖示機構

中，已知驅動力作用在構件1上，阻力矩，各轉動副軸頸半徑均

為，各處摩擦系數均為。

試在圖上畫出各運動副總反力的作用線位置及指向。

3.（15分）在圖示機構中，已知生產阻力和驅動力的作用

線，運動副處小圓為摩擦圓，移動副的摩擦角為，試畫出各運

動副處全反力的方向和作用位置，并用圖解法求出驅動力（畫出

力多邊形，表示P力）。

4.（15分）圖示導桿機構，已知移動副摩擦角為，A、B、C

處細實線圓為摩擦圓，生產阻力矩。

試：

（1）在圖上畫出運動副反力，，作用線位置及指向；

（2）求加于構件1上的驅動力矩Md（用計算式表示）。

5.（15分）圖為導桿機構運動簡圖。

桿1主動，在桿3的D點作用生產阻力。

要求在圖上畫出運動副反力、、的作用線及方向，并寫出應

加于構件1上驅動力矩Md的計算式，指出方向。

圖中已畫出用細線圓表示的摩擦圓與摩擦角。

6.（15分）圖示機構運動簡圖比例尺為，桿1為主動件，摩

擦圓（用細實線畫的圖）及摩擦角見圖示，生產阻力作用在桿2

的D點。

（1）在圖上畫出運動副反力、、的作用線和方向；

（2）寫出構件2的力矢量方程式，并畫出力多邊形（力長度

取22mm）；（3）寫出應加在主動件1上的驅動力矩Md計算式，并

在圖上標注方向。

7.（15分）圖示機構中，已知：

mm,mm,生產阻力Q=200N,設在0、B、C處的摩擦圓半徑

=5mmo

滑塊3的移動副摩擦可忽略，試用圖解法求出所需的驅動

力矩Md。

8.（20分）已知機構位置圖、摩擦圓半徑、摩擦角如圖所

不O

圖中為已知生產阻力。

試⑴在圖中畫出各運動副總反力作用線（方向、位置及指

向）；（2）求出機構在圖示位置的驅動力及瞬時效率。

m/mm9.（15分）圖示為偏心圓凸輪杠桿機構運動簡圖，轉

動副的摩擦圓半徑二5mm,滑動副處摩擦角二15。。

試用圖解法求在圖示位置時，為提起Q=150N的重物所應加

于凸輪1上的平衡力矩Ml（方向、大小）。

10.（10分）圖示杠桿機構。A、B處細線圓為摩擦圓。試用

圖解法畫出在驅動力作用下提起重物時，約束總反力、的作用

線。

11.（10分）在圖示較鏈機構中，較鏈處各細線圓為摩擦

圓，為驅動力矩，為生產阻力。

在圖上畫出下列約束反力的方向與作用位置：、、、。

12.（10分）在圖示機構中，構件1為主動件，細線大圓為

轉動副中的摩擦圓，移動副中的摩擦角，為生產阻力。

（1）試在圖上畫出各運動副處的反刀；

（2）求出應加于構件1上的平衡力矩（寫出其計算式并說明

其方向）。

13.（10分）圖示四桿機構中，為驅動力，為阻力。

摩擦圓如圖所示，摩擦角為，試在圖中畫出各運動副中的

總反力的作用線和方向。

14.（10分）圖示為平底從動件偏心圓凸輪機構，為生產阻

力，轉動副的摩擦圓及滑動摩擦角已不于圖中。

試⑴在圖中畫出各運動副反力的作用線及方向；

（2）寫出應加于凸輪上驅動力矩的表達式，并在圖中標出方

向。（注：

不必求解各力大小及力矩大小。）15.（10分）圖示機構

中，設構件1為原動件，Md和分別為驅動力矩及生產阻力，圖

示細線圓為摩擦圓，為摩擦角。

試在機構圖中畫出該位置時各運動副中的總反力（包括指向

與作用線位置）。

16.（10分）圖示的凸輪機構中。

凸輪1在主動力矩Ml作用下沿逆時針方向轉動。Q是作用

在構件2上的已知阻力。

設較鏈A、C的摩擦圓及B點處的摩擦角均為已知（如圖），

不計重力及慣性力。

試在圖中畫出運動副A、B、C中的作用力的作用線及方

向。

畫出構件2的力多邊形。

寫出計算驅動力矩Ml的表達式。

17.（15分）圖示連桿機構0A、B、C處的細實線圓為轉動

副的摩擦圓，移動副的摩擦角（自己設定），為生產阻力，為驅動

力。

設為已知，試（1）在機構圖中畫出各運動副的總反力，，，；

（2）寫出構件1、3的力平衡方程式，并畫出力矢量多邊

形。

18.（10分）在圖示機構中，已畫出各轉動副處的摩擦圓，

運動簡圖比例尺%,不計移動副的摩擦，為工作阻力。試在到

上畫出運動副全反力、、、的作用線和方向，并寫出應加于構件

1上驅動力矩Md的計算式。

19.（15分）圖示較鏈四桿機構。

已知機構尺寸，生產阻力r,各轉動副的摩擦圓如圖中細

線圓所示。

試在構件圖上畫出各運動副反力，并寫出加于構件1上的

驅動力矩Md的表達式（指出方向）。

20.（5分）圖示機構中，各摩擦面間的摩擦角均為，為生

產阻力，為驅動力。

試在圖中畫出各運動副的總反力：、、（包括作用線位置與指

向）。

21.（10分）如圖示較鏈四桿機構，設構件1為主動件，為

驅動力，細線為摩擦圓，試確定機構在圖示位置時，運動副

B、C、D中的總反力（直接畫在本圖上）。

并判斷在外力作用下能否運動？為什么？22.（5分）在圖

示的曲柄滑塊機構中，細線小圓表示轉動副處的摩擦圓。

試在圖上畫出圖示瞬時作用在連桿BC上的運動副總反力的

方向。

23.（5分）重量的滑塊1,在傾角的力作用下沿水平面作等

速運動，若接觸面的摩擦系數，試用圖解法求驅動力。

24.（5分）圖示較鏈四桿機構，在較鏈B、C處的細線大圓

為該處之摩擦圓。

為驅動力矩，為生產阻力。

試畫出在圖示位置時，連桿2所受力的作用線及方向。

25.（5分）在圖示雙滑塊機構中，轉動副A與B處的細線

小圓表示摩擦圓，在滑塊1上加力驅動滑塊3向上運動。

試在圖上畫出構件2所受作用力的作用線。

26.（10分）圖示較鏈機構中，各較鏈處細實線小圓為摩擦

圓，為驅動力矩，為生產阻力矩。

試在圖上畫出下列約束反力的方向與作用線位置：、、、。

五、計算題（9小題，共80.0分）1.（15分）設計一曲柄滑塊

機構，已知曲柄長度mm,偏距mm,要求最小傳動角。

（1）確定連開的長度；（2）畫出滑塊的極限位置；

（3）標出極位夾角及行程H；（4）確定行程速比系數K。

2.（10分）圖示曲柄搖桿機構的運動簡圖，曲柄1為原動

件，各較鏈處所畫大圓為摩擦圓。已知搖桿3上的阻力矩Nm。

試確定：

（1）不考慮各較鏈中的摩擦時，需加的驅動力矩；

（2）考慮摩擦時的驅動力矩；（3）機構的瞬時機械效率ho

3.（5分）在圖示的減速箱中，已知錐齒輪副的效率，圓柱

齒輪副的效率，每一對滾動軸承的效率。

試計算減速機的總效率。

4.（5分）圖示由齒輪機構組成的雙路傳動，已知兩路輸出

功率相同，錐齒傳動效率，圓錐齒輪傳動效率，軸承效率不

計，試計算該傳動裝置的總效率。

5.（5分）圖示機械傳動系統中，由電動機M帶動工作機

A、Bo

試問：

（1）該傳動系統中各齒輪副機構屬二串聯，并聯還是混

聯？（2）若各齒輪副的效率均為0.98,工作機A、B的輸出功率

相等，且效率也相等，試求系統總效率（軸承效率不計）。

6.（10分）在摩擦輪傳動中，由從動輪測得功率為2kW,兩

輪直徑分別為mm,mm,傳動的機械效率，輪1的轉速r/min,

輪緣間的摩擦系數。

求輪1壓向輪2的最小壓力的值（設輪1與輪2為純滾

動）。

7.（10分）圖示定滑輪中，已知滑輪直徑D=400mni,滑輪軸

直徑d=60mm,摩擦系數，載荷N,當不計繩與滑輪間的摩擦

時，試用摩擦圓概念求：

（1）使等速上升時的驅動力；

（2）該滑輪的效率。

8.（10分）在圖示凸輪機構中，已知凸輪與從動件平底的

接觸點至從動件導路的最遠距離mm,從動件與其導軌之間的摩

擦系數f=0.2,若不計平底與凸輪接觸處的摩擦，為了避免自

鎖，從動件導軌的長度b應滿足什么條件？9.（10分）在圖示

機構中，驅動力通過桿1作用于A處，負荷通過桿3作用于C

處。若mm,mnio運動副處的摩擦圓半徑二3nun（如圖中細線圓所

示）。

（1）試在圖中畫出作用在構件2上A、B、C三處運動副反

力、、的作用線及方向；

（2）求提升重量為Q=1000N的重物時所需的驅動力。

==========答案===========答案部

分，（卷面共有90題,505.0分，各大題標有題量和總分）一、填

空題（11小題，共22.0分）1.（2分）［答案］2.（2分）［答案］不

計入慣性力低速機械或對高速機械進行輔助計算3.（2分）［答

案］將慣性力視為外力加到構件上進行靜力平衡計算高速機械

4.（2分）［答案］（1）確定各運動副的約束反力；

（2）為了使原動件按給定規律運動而應加于機械中的平衡力

（或力矩）。

5.（2分）［答案］0,06.（2分）［答案］前者的當量摩擦系數

V大于后者的摩擦系數。

前者接觸面的正壓力的數值和大于后者。

7.（2分）［答案］三角帶屬槽面摩擦性質，當量摩擦系數較

平面摩擦系數大，故傳力大。

8.（2分）［答案］9.（2分）［答案］10.（2分）［答案］11.（2

分）［答案］二、選擇題（30小題，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］C1L（2分）［答案］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、問答題（14小

題，共56.0分）1.（6分）［答案］原動件數小于自由度，無確定

運動。

1）當外力作用于摩擦圓內時，原來靜止仍靜止；

原來運動則做減速相對運動；

2）當外力作用于摩擦圓外時，作相對加速運動；

3）當外力切于摩擦圓，原來靜止仍靜止，原來運動則作等

速運動。

2.（5分）［答案］（1）混聯方式。

（2）3.（2分）［答案］電動機驅動力矩4.（2分）［答案］車床

中的切削力。

5.（5分）［答案］1）當外力作用于摩擦圓內時，原來靜止仍

靜止；

原來運動則做減速相對運動；

2）當外力作用于摩擦圓外時，作相對加速運動；

3）當外力切于摩擦圓，原來靜止仍靜止，原來運動則作等

速運動。

6.（5分）［答案］（1）圖A正確；

（2）加速運動。

7.（5分）［答案］8.（5分）［答案］⑴圖a：

靜止；

⑵圖b：

加速。

9.（2分）［答案］（1）（2）或10.（5分）［答案答1）混聯方

式U

（2）11.（5分）［答案］（1）屬于并聯系統。

（2）12.（2分）［答案］（1）不相等。

（2）因為具有芻鎖性機械反行程的效率，而正行程的機械效

率h恒大于零。

13.（2分）［答案］（1）壓力角標注見圖。

（2）自鎖條件：。

14.（5分）［答案］（1）不論驅動力為多大，始終克服不了相

應的有害阻力，不論機器原來運動情況如何，最終必處于靜止

狀態。

它可以，或驅動力恒小于有害阻力等方式來描述。

四、圖解題（26小題，共287.0分）1.（12分）［答案］先補上

各構件的代號1.判斷AB桿受拉一一2分2.判斷出G）21,o23

方向各得2分。

3.判斷拉力F12、F32切于摩擦圓的位置（下外公切線）各

得3分。

2.（10分）［答案］摩擦角：

=arctgf摩擦圓半徑：

=rf3.（15分）［答案］（1）作出各運動副中反力作用線。

（2）矢量方程式：

構件3：

構件1：

作出力多邊形°

4.（15分）［答案］（1）作出各反力作用線如圖（2）,5.（15

分）［答案］（1）作出各運動副反力的作用線。

⑵桿3：++,因為⑶所以d=6.（15分）［答案］（1）畫出運

動副反力的作用線⑵桿2作出力多邊形（3）因為所以€1=方向

和同向7.(15分)［答案］(1)作出各運動副反力作用線如圖。

(2),,作力三角形。

(3)R12=29Z5=145N,

Md=R12h=145z24=3480=3.4NXm8.(20分)［答案］(1)作出有、

尢摩擦情況下的運動副反力作用線如圖。

(2)作出有、無摩擦情況下的力多邊形。

(3)==55%9.(15分)［答案］(1)作出各反力的作用線如圖

a。

=1mm/mm,=5N/mm(2)矢量方程：

++二0作出力三角形如圖b(3)平衡刀矩：

Ml=R12h=37'5'22'lM070NXmmM.07NXml0.(10

分)［答案］方程式IL(10分)［答案］12.(10分)［答

案］(1)(2),轉向同wl。

13.(10分)［答案］14.(10分)［答案］(1)畫出，八力作用

線如圖。

(2)M