(新)机械原理浙工大习题卡第4章答案

§4 机构力分析

填空题：

1. 作用在机械上的力分为 驱动力 和 阻抗力 两大类。

2．对机构进行力分析的目的是：

(1) 确定运动副中的反力 ；

(2) 确定机械上的平衡力或平衡力矩 。

3. 质量代换中，动代换是指满足质量不变、质心位置不变以及对质心轴的转动惯量不变；而静代换则是指只满足 构件的质量不变和质心位置不变 。

4. 在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是槽面摩擦的当量摩擦系数为θ

sin f f =∇，明显大于f ，因此，机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛，而联接用的螺纹更多地采用三角形为螺纹牙型。

5. 虑摩擦的移动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 大于摩擦角 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 等于摩擦角 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 小于摩擦角

6. 考虑摩擦的转动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线 在摩擦圆之外 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相切 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相割 。

选择题：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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)生产阻力； C)有害阻力；

D)惯性力。 5. 在带传动中，三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属于 。 A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力；

D)惯性力。 6. 在机械中，因构件作变速运动而产生的惯性力 。 A)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；

D)无论在什么机器中，它都有时是驱动力，有时是阻力。

7. 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

8. 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

9. 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。

综合题1：

当图示的轧钢机的轧辊回转时,不需外力的帮助即能将轧件带入轧辊之间。（忽略轧件自重）

1．试证明这时轧辊与轧件间的摩擦角ϕ不应小于β；

2．若d=1200mm,a=25mm 及轧辊与轧件间的摩擦系数f ＝0.3，求轧件的最大厚度h 。

解：1．图示工件在A 点处受到辊子给工件的作用力，根据摩擦角的定义，该力方向将沿接触点公法线方向，向阻碍工件相对辊子运动方向偏转摩擦角，如图所示

同理，在A 点对应的点处也有同样情况

明显，两个力的合力必须产生向右的分力才能

将工件牵引入内，即必须βϕ≥才能完成牵引

2．由几何关系

φ

mm

tg

r

r

h6085

.

75

25

)]}

1.0(

cos[

600

600

{2

25

)

cos

(21=

+

-

=

+

-

=-

ϕ

综合题2：

对图示机构的各构件作出力分析，画出各构件的受力分析图（不考虑惯性力,考虑摩擦力与不考虑摩擦力分别分析，摩擦角自定）。

综合题3：

对图示机构的各构件作出力分析，画

出各构件的受力分析图（不考虑惯性

力,考虑摩擦力与不考虑摩擦力分别

分析）。

综合题4：

图示手压机机构运动简图。运动副A、B、C处的摩擦圆( 以细线圆表示) 及移动副的摩擦角如图示。作用于构件1上的驱动力P=500 N。试用图解法作：

(1) 在该简图上画出各运动副的总反力作用线及指向；

(2) 写出构件1、3 的力矢量方程式；

(3) 画出机构的力多边形;

综合题5：

图示楔块机构。已知：αβ

==60o，各

摩擦面间的摩擦系数均为f=015

.,

阻力Q=1000N。试：

(1) 画出各运动副的总反力；

(2) 写出块1、2 的力矢量方程式；

(3) 画出力矢量多边形；

(4) 用解析法求出驱动力r

P之

值。

解：详见第五章习题答案