机械设计典型计算题
蜗杆传动
1．图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m =5mm ，d 1=50mm ，
z 1=3(右旋)，z 2＝40；标准斜齿轮传动：m n =5mm ，z 3=20，z 4=50，要求使轴II
不计摩擦，蜗杆主动，试求： 1）斜齿轮3、4的螺旋线方向。 2）螺旋角β的大小。
解：1）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 2）F F T d a2t1==
21
1
F F T d T
d a3t3==
=tan tan tan βββ223323
T T i 211=η，d m z 33
=
n cos β
因为 a2a3F F =，所以
n 221123T d T m z =?tan cos ββ，T d T m z 1123
=sin β
n sin .βη
=?==???=T T m z d m z d i 12313
11520
50403
1
015n n
β=?=?'''862683737.
2．试分析图示二级蜗杆传动，已知蜗轮4螺旋线方向为右旋，轴I 为输入轴，轴III 为输出轴，转
向如图示，为使轴Ⅱ、Ⅲ上传动件的轴向力能相抵
消，试在图中画出：
1）各蜗杆和蜗轮齿的螺旋线方向。 2）轴I 、II 的转向。
3、图示传动系统中，1、2为锥齿轮，3、4为斜齿轮，5为蜗杆，6为蜗轮，小锥齿轮为主动轮，转向如图所示（向右），为使轴Ⅱ、Ⅲ上传动件的轴向力能相抵消，试在图上画出各轮的转动方向、螺旋线方向及轴向力方向。
4．图示为一开式蜗杆传动手动绞车机构。已知：m=10，mm d 901=，z 1=1，z 2=63，D =400mm 。蜗杆蜗轮间当量摩擦系数f '=0.16（不计轴承摩擦损失），起重时作用于手柄之力F ＝200N 。求： 1）蜗杆分度圆导程角γ，此机构是否自锁？
23）起重、落重时蜗杆受力方向4示），重物的重量为W 。
W F d D F d D =
==??=t2a1N 22386466310
400
60867.. F F r1a1N ==?=tan .tan .α368462014067
轴系
1、指出图示轴系的结构错误，齿轮采用油润滑，1、答案：
1）缺挡油环；
2）套杯左端凸肩内径太小，拆卸外圈困难；
3）轴颈太大，内圈无法从右侧装入；
4）两外圈间缺套筒，右轴承外圈无轴向固定；5）轴径太大；
2）装轴承段应无键槽；
3）轴肩太高，不便拆卸；
4）应无轴环，齿轮无法从右装入，改为套筒固定，或齿轮用过盈配合实现轴向固定；
5）应有键槽，周向固定；
6）此处应加工成阶梯轴；
7）端盖不应与轴接触；8）端盖密封槽形状应为梯形；
9）平键顶部与轮毂槽间应有间隙；
10）联轴器无轴向固定，且与端盖间隙太小，易接触；
4）此处应加工成阶梯轴；
5）缺调整垫片；
6）轴的台肩应在轴套内；
7）轮毂挖槽太宽（此处轮毂不太宽，不必挖槽）；8）箱体台肩应去掉；
9）轴台肩太高，不便于装拆；
10）一个轴上的两个键槽应在同一轴线上。
N
27322000157735.01
40000=?+-+E c
b c
R k k
a F 和R F 图示如下：
E E E E R a
F F F F F F 5.25.1=+=+=，5.2/a E F F =
[][]N 678313/294.1512013/)3.15.24/(2
2121=? ?=? ?=??? ?d d F E σσ≤
汽缸压力为p
MPa
658.1)250/(4678312)/()4(22=? ??? ??=≤D F n p E
4000N
F a
F E F R
3．图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊
架承受的载荷F Q ＝100000N ，螺栓材料为5.8级，
2个螺栓，z ＝2，每个螺栓的工作载荷
N 50002
10000
Q ==
=
z F F E 剩余预紧力N 200050004.04.0=?==E R F F 故得螺钉的总拉力
N 070020005000=+=+=R E a F F F
按强度条件，螺栓小径
[]mm 764.10100
7000
3.143.14)(c 1=? ??= ?σa F d d ≥
或
4．如图刚性凸缘联轴器用6
栓均匀分布在100mm D =数0.15f =数）2.1C =。若联轴器传递的转矩载荷较平稳，螺栓材料为6.8级，σS MPa =480，不控制预紧力，试求螺栓的最小直径。
[]MPa 0124
480
S
==
=
S
σσ 0F ，则
CT D
f
zF ≥2
0 N 00042
10015.06150000
2.12=???=D zf CT
[]mm 43.7120
4000
3.143.14)(0
c 1=? ??= ?σF
d d ≥
或
5．如图所示，一铸铁托架用4个普通螺栓固定在钢柱上，已知静载荷F Q ＝3kN ，距离l =150mm ，接合面摩擦系数0.2f =。螺栓取5.6级、35钢，
σS MPa =300，不控制预紧力，取安全系数4S =。铸铁的许用挤压应力[]
σp MPa =150，螺栓的相对刚度
3.0k b
=，考虑可靠性系数（防滑系数）
将载荷F Q 向螺栓组形心C 简化，向下滑移的剪力F Q ＝3kN ，绕O -O 翻转力矩
M F l ==?=?Q N mm 3000150450000
上面螺栓1、2受工作拉力
N 75.8031404450000
44max 2max
max 4
1
2
max
max =?===
∑=
=L M L ML L ML F i i
E
在F Q 力作用下保证不滑移，设每个螺栓的预紧力为0F ，则
N 04502
.043000
2.1Q 0=??=
zf
CF F ≥
许用拉应力MPa 754
300
][S
==
=
S
σσ 螺栓总拉力N 07.474157.8033.04500max 0=?+=
++=E c b b
a F k k k F F
按强度条件，螺栓小径
[]mm 229.1075
07
.474143.143.11=? ??= ?σa F d ≥
计算下端不压坏：
[]
MPa
150MPa 950.03406
150450000
34015045004p 20max P ==
?+??=+=σσ＜W M A zF 安全。
保证上边不出现缝隙：需上边边缘挤压应力
00min P ≥W
M
A zF -=
σ，σPmin
MPa =??-?=445003401504500001506
340019702
.＞ 滚动轴承
1、试写出6207滚动轴承的类型、内径及公差等级。
类型：深沟球轴承。 内径：35 mm 。
公差等级：0级。
2、试分析同样径向力下，
（1）调心球轴承1208（C r1 =15.0 kN ） （2）圆柱滚子轴承N208（旧2208）（C r2=36.5 kN) （3）调心滚子轴承22208C （旧53508）（C r3=70.2 kN ）
三种轴承寿命的高低，并分析原因。2、滚动轴承
寿命L C
P
=()ε
P P 12=，εε12310
3=<=，C C r1r2<，所以L L 12< 又P P 23=，εε2310
3==，C C r2r3<
所以L L 23< 结论：L L L 123<<
3、轴系由一对相同的圆锥滚子轴承支承，两轴承
的当量动载荷分别为P 1＝4800N ，P 2＝7344N ，轴转速n =960r/min ，若要求轴承预期寿命
h 24000='h
L ，轴承的基本额定动载荷应为多少？ 3、因为P P 21>，应按2轴承求C ，
N 6428316670
240009607344166703102
=??='ε
h
L n P C ≥
选一对相同的圆锥滚子轴承，基本额定动载荷应大于或等于64283N 。
4、斜齿轮轴系由一对角接触球轴承7306AC （原46306）支承，轴承的基本额定动载荷C r =25.6kN ，,轴转速n =960r/min ，两轴承当量动载分别为P 1＝1078.2N ，P 2＝1341.9N ，试计算各轴承的寿命L h1、L h2。
4、
L n C P h1r 8 h
=?? ???=??? ?
?
?=1667016670960256001078223242613
ε
..
L
n
C
P
h2
r
=
?
?
?
?
?=?
1667016670
960
2
3
ε
5、
30308（旧7308）（C r
点受径向力F r＝5700N，
e=0.345，双列轴承F a/F r≤e
F a/F r＞e时，X＝0.67，Y
n=735r/min
C'r=1.71C r)。
5、
F
F
e
a
r
==>=
3500
5700
06140
..
Y=291
.
N
4
1540
)
3500
91
.2
5700
67
.0(
1.1
)
(
a
r
p
=
?
+
?
?
=
+
=YF
XF
f
P
'==?=
C C
r r
.47 kN
17117149484
...
L
n
C
P
h
r
16670
735
h
=
'
=?=
1667084470
15404
6595
3
()()
ε
6、轴由一对圆锥滚子轴承支承，轴上直齿锥齿轮
受圆周力F
T
N
=1400，径向力F
R
=470 N，轴向
力F
A
N
=219，尺寸a=86 mm，b=216 mm，齿
轮平均直径d
m
mm
=734.，轴承冲击载荷系数
4.1
p
=
f，求两个轴承的当量载荷。
F
b
1V
R A
m
N
==
?-?
=
2470862197342
216
150
./
N
620
216
2/4.
73
219
)
216
86
(
470
2
)
(m
A
R
2V
=
?
-
+
?
=
-
+
=
b
d
F
b
a
F
F
F
F a
b
1H
T N
==
?
=
140086
216
557
F
F a b
b
2H
T N
=
+
=
?+
=
()(86)
1400216
216
1957
求合力N
577
557
1502
2
2
1H
2
1V
r1
=
+
=
+
=F
F
F
N
2053
1957
6202
2
2
2H
2
2V
r2
=
+
=
+
=F
F
F
N
192
)5.1
2
/(
577
)
2
/(
1
1
=
?
=
='Y
F
F
N
684
)5.1
2
/(
2053
)
2
/(
2
2
=
?
=
=
'Y
F
F
N
F
A
684
411
2
=
'
<
=，左轴承压紧。
N
465
=
A
2
F
F-'
N
684
2
=
'F
e
>
=81
.0
577
465
e F F ＜33.02053
684
r2a2== 5.1,4.011==Y X
0,122==Y X
N 1230)4655.15774.0(4.1)(a11r11p 1=?+??=+=F Y F X f P
N 287420534.1)(a22r22p 2=?=+=F Y F X f P
八年级下物理简单机械练习题(含答案)【最新整理】
八年级下学期第十二单元 简单机械跟踪测试 一、选择题 1．在如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（） A. 羊角锤 B. 食品夹子 C. 核桃夹 D. 撬棒 2．下列实验中，采用多次测量，其目的相同的是哪几组（） ①研究串联电路的电流特点②伏安法测定值电阻的阻值 ③研究杠杆平衡条件④探究使用定滑轮的特点 A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ①③④ 3．如图赛艇比赛的场景，赛艇的桨可看成一个杠杆。若把杠杆按省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆进行分类，赛艇的桨属于（） A. 省力杠杆 B. 费力杠杆 C. 等臂杠杆 D. 无法确定 4．如图所示，一个重G = 20N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了20 cm．若不计滑轮重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（） A. F = 10 N，s = 0.2m B. F = 10N，s =0.4m C. F = 20 N，s =0.2m D. F = 20 N，s = 0.4m 5．如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是
A.天平 B. 瓶盖起子 C. 食品夹 D. 钳子 6．如图是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力从底端匀速运动到C点，所需拉力分别为F A）F B，拉力所做功分别为W A）W B，则 A. F A）F B）W A）W B B. F A）F B）W A）W B C. F A）F B）W A）W B D. F A）F B）W A）W B 7．下图是生活中经常使用的工具，属于费力杠杆的是 A. 瓶盖起子 B. 钳子 C. 镊子 D. 独轮车 8．图中正在使用的机械，属于省力杠杆的有（） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 二．填空题 9．（贵州省六盘水市2015年中考物理试卷）如图所示，在一水平地面上，木箱重500N，用F=150N的力拉动木箱做匀速直线运动（不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），木箱受到的摩擦力为______N，方向向_______） 10．每周一升国旗时，在旗杆顶部有一个滑轮是__________滑轮，它的作用是__________） 11．如图所示,三角支架ABC固定在客厅墙上,已知AB长40cm,AC长30cm,一花瓶正好放置在AB中点处。A处螺钉能承受的最大水平拉力为40N,为防止因A处螺钉松脱而使支架绕C点倾翻,所放置花瓶的重力最大为
机械设计计算题
第一章机械设计总论习题 四、计算题： 1、某钢制零件材料性能为，，，受单向稳 定循环变应力，危险剖面的综合影响系数，寿命系数。 （1）若工作应力按常数的规律变化，问该零件首先发生疲劳破坏，还是塑性变形？ （2）若工作应力按应力比（循环特性）常数规律变化，问在什么范围内零件首先发生疲劳破坏？（图解法、解析法均可） 1、解：（1） 作该零件的极限应力图。 常数时，应力作用点在线上，与极限应力图交于线上，所以该零件首先发生塑性变形。 （2）常数时，工作应力点在范围内，即：点，所以 时首先发生疲劳破坏。 2、零件材料的机械性能为：，，，综合影 响系数，零件工作的最大应力，最小应力，加载方式为（常数）。 求：（1）按比例绘制该零件的极限应力线图，并在图中标出该零件的工作应力点和其相应的极限应力点； （2）根据极限应力线图，判断该零件将可能发生何种破坏； （3）若该零件的设计安全系数，用计算法验算其是否安全。 2、解：（1）； 零件的极限应力线图如图示。工作应力点为，其相应的极限应力点为。 （2）该零件将可能发生疲劳破坏。
（3） 该零件不安全。 3、在图示零件的极限应力线图中，零件的工作应力位于点，在零件的加载过程中，可能 发生哪种失效？若应力循环特性等于常数，应按什么方式进行强度计算？ 3、解：可能发生疲劳失效。 时，应按疲劳进行强度计算； 4、已知45钢经调质后的机械性能为：强度限，屈服限，疲劳限，材料的等效系数。 （1）材料的基氏极限应力线图如图示，试求材料的脉动循环疲劳极限； （2）疲劳强度综合影响系数，试作出零件的极限应力线； （3）若某零件所受的最大应力，循环特性系数，试求工作应力点的坐标和的位置。 4、解：（1） （2）零件的极限应力线为。 （3）；； 5、合金钢对称循环疲劳极限，屈服极限，。 试： （1）绘制此材料的简化极限应力图； （2）求时的、值。 5、解：（1）， 作材料的简化极限应力图。 （2），；；
最新 简单机械练习题(含答案)
最新 简单机械练习题(含答案) 一、简单机械选择题 1．如图所示，工人用250N 的力F 将重为400N 的物体在10s 内匀速提升2m ，则此过程中 A ．工人做的有用功为800J B ．工人做的总功为500J C ．滑轮组的机械效率为60% D ．拉力做功的功率为20W 【答案】A 【解析】 【详解】 A ．工人做的有用功： 400N 2m 800J Gh W ==?=有 ， A 选项正确。 B ．绳子的自由端移动的距离是4m ，工人做的总功： 250N 4m 1000J W Fs ==?=总 ， B 选项错误。 C ．滑轮组的机械效率： 800J 80%1000J W W = = =有总 η， C 选项错误。 D ．拉力做功的功率： 1000J 100W t 10s W P = ==， D 选项错误。 2．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N 的物体匀速提升1m ，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（ ） A ．有用功一定是150J B ．总功一定是250J C ．动滑轮重一定是100N D ．拉力大小一定是125N 【答案】D 【解析】
【分析】 知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功； 又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功W额=G轮h，据此求动滑轮重； 不计摩擦和绳重，根据F=1 n （G物+G轮）求拉力大小． 【详解】 对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，对物体做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J， 由η=W W 有 总 ，得：W总= W η 有= 150 60% J =250J，因此，W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不 计绳重和摩擦，W额=G轮h，所以动滑轮重：G轮=W h 额= 100 1 J m =100N，拉力F的大小： F=1 3 （G物+G轮）= 1 3 （150N+100N）= 250 3 N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数 n=2，对物体做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=W W 有 总 ，得：W总 =W η 有= 150 60% J =250J，所以W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W额=G轮 h，因此动滑轮重：G轮=W h 额= 100 1 J m =100N，拉力F的大小：F= 1 2 （G物+G轮）= 1 2 （150N+100N）=125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，故A、B、C都正确；但拉力不同，故D错． 故选D． 3．为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（） A．便于直接读出拉力的大小B．便于同学们观察实验
简单机械计算题
简单机械计算题 The manuscript was revised on the evening of 2021
一、计算题 1、一辆质量为1330kg的汽车在平直的季华路上匀速行驶，1分钟内前进1500米，已知汽车受到的平均阻力是3000牛。求： （1）汽车行驶的速度；（2）汽车在这段时间内的功率。 2、一台起重机把质量为的重物匀速提升了3m，如果它的电动机所做的功是×104J，则起重机的机械效率是多少( g＝10N／kg) 4、一块水田面积为2400m2要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的体积。（2）所灌水的质量。（3）若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功（4）若水泵的功率为2. 4kw，抽这些水要用多长时间（ρ水＝ x103kg/m3,g=10N/kg) 6、如图所示，物体G所受到的重力大小为40N. （1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功. （2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功. （3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？7、某工人利用滑轮组在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个滑轮组的机械效率是80%.求： （1）这名工人所做的总功是多少焦？ （2）他所做的额外功是多少焦？ （3）他的输出功率是多少瓦 8、如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物，用250N的水平力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m至井口(取g=10N/kg).求: ⑴工人做功的功率. ⑵该滑轮组的机械效率. 9、某桥梁施工队用如图13所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16m3，密度是×103kg/m3，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F＝1700N。（不考虑摩擦及水的阻力，g取 10N/kg）求： （1）工件的质量是多少工件浸没在水中时，受到的浮力是多少 （2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？ （3）工件从水里升到水面上的过程中，滑轮组的机械效率将如何变化，并分析原因。
机械设计—轴计算题
2．轴的强度计算 弯扭合成强度条件： W T M W M ca ca 22)(ασ+==≤1][-b σ MPa α是根据扭剪应力的变化性质而定的应力校正系数。用来考虑扭矩T 产生的扭剪应力τ 与弯距M 产生的弯曲应力b σ的性质不同。 对轴受转矩的变化规律未知时，一般将τ按脉动循环变应力处理。 疲劳强度安全系数的强度条件： 22τσστ S S S S S ca += ≥ [ S ] 如同一截面有几个应力集中源，则取其中最大的一个应力集中系数用于计算该截面的疲劳强度。 例11-3 例11-3图1为轴上零件的两种布置方案，功率由齿轮A 输入，齿轮1输出扭矩T 1，齿轮2输出扭矩T 2，且T 1＞T 2。试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同? a b 例11-3 图1 答：各轴段所受转矩不同，如例11-3图2所示。方案a ：T max = T 1，方案b ：T max = T 1+ T 2 。 a b 例11-3 图2 11-31．分析图a ）所示传动装置中各轴所受的载荷（轴的自重不计），并说明各轴的类型。若将卷筒结构改为图b ）、c ）所示，分析其卷筒轴的类型。
题11-31图 11-32．图示带式输送机有两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试分析比较： 1．按方案a ）设计的单级齿轮减速器，如果改用方案b ），减速器的哪根轴的强度要重新验算？为什么？ 2．若方案a ）中的V 带传动和方案b ）中的开式齿轮传动的传动比相等，两方案中电动机轴所受的载荷是否相同？为什么。 a ） b ） 题11-32图 11-33．一单向转动的转轴，危险剖面上所受的载荷为水平面弯矩M H = 4×105 Nmm ，垂直面弯矩M V = 1×105 Nmm ，转矩T = 6×105 Nmm ，轴的直径d =50 mm ，试求： 1．危险剖面上的的合成弯矩M 、计算弯矩M ca 和计算应力ca σ。 2.危险剖面上弯曲应力和剪应力的应力幅和平均应力：a σ、m σ、m τ、a τ。 11-34 指出图中轴系的结构错误，并改正。 题11-34 图1 11-31 答题要点： Ⅰ轴：只受转矩，为传动轴； Ⅱ轴：除受转矩外，因齿轮上有径向力、圆周力等，还受弯矩，是转轴； Ⅲ轴：不受转矩，只受弯矩，是转动心轴； Ⅳ轴：转矩由卷筒承受，轴不受转矩，只受弯矩，是转动心轴； 卷筒结构改为图b ，Ⅴ轴仍不受转矩，只受弯矩，轴不转动，是固定心轴； 卷筒结构改为图c ，Ⅵ轴除了受弯矩外，在齿轮和卷筒之间轴受转矩，是转轴； 11-32 答题要点：
机械设计基础练习题A
机械设计基础练习题A 一、选择题 1. 非周期性速度波动。 A. 用飞轮调节 B. 用调速器调节 C. 不需要调节 D. 用飞轮和调速器双重调节 2. 渐开线标准齿轮的根切现象，发生在。 A. 模数较大时 B. 模数较小时 C. 齿数较少时 D. 齿数较多时 3. 标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y F数值时，应按。 A. 法面模数m n B. 齿宽b C. 实际齿数Z D. 当量齿数Z v 4.带传动的打滑现象首先发生在。 A．大带轮上 B．小带轮上 C．主动轮上 D．从动轮上 5. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。 A. 包角α1太小 B. 初拉力F0太小 C. 紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 6. 在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该。 A. 增大节距P和增加齿数Z1 B. 增大节距P和减小齿数Z1 C. 减小节距P和减小齿数Z1 D. 减小节距P和增加齿数Z1 7. 转轴弯曲应力σb的应力循环特性为。 A. r=－1 B. r=0 C. r= +1 D. －1 1.如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400 N的拉力F 在1分钟内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m．在这段时间内： (1)拉力F所做的有用功是多少？ (2)拉力F做功的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多大？ 2.某型号汽车发动机的额定功率为6×104 W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800 N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： (1)发动机所提供的牵引力大小． (2)行驶速度的大小． (3)行驶5 min时，牵引力所做的功． 3.如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求： （1）该过程拉力F做的功； （2）该装置的机械效率； （3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。 4.如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速 直线运动。已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，试问： （1）5s内拉力F所做功的大小是多少？ （2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？ 5.如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮 组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）．求： （1）物体A的质量m A和动滑轮的质量m． （2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？ 6.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60Kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s 的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．求： （1）货箱的重力是多少？ （2）拉力F的功率是多少？ （3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？ （4）此滑轮组的机械效率是多少？ 2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练1 1.如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿 水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为 求轮组的机械效率；若物体的速度为，求 1min内拉力做的功。 2.小明质量50kg，每只脚与地面接触面积为他用如图滑轮组提升物体，使用 滑轮组在空气中提升重150N的物时，滑轮组机械效率为使用此滑轮组能提起的物体最重为950N，若物体再重，绳子将断裂。正方体B边长为。绳重及摩擦均不计。 动滑轮总重为多少？ 使用此滑轮组在空气中匀速提起最重的物体时，若物体被提升1m用时10s，小明做功的功率是多大？ 当他用此滑轮组在空气中匀速提起重物的机械效率为时，小明对地面的压强是多大？ 若用此滑轮组从水中匀速提起正方体B，B的下表面受到水的压强与所用时间图象如图。当提升到第4s时，绳子恰好要断裂，则B的密度为多大？保留两位小数 3.一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起， 如图甲所示在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的 关系如图乙所示，请根据图像解答下列问题： 该金属棒的长度__ 在B端拉起的过程中，当时，测力计的示数为__ N；当时，测力计的示数为__ 求金属棒的重心到A端的距离d． 4.中国被称为“基建狂魔”，图甲就是某建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它 能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处罐笼的底面积是，已知被提升的建筑材料重为2800N，拉力F将它以的速度匀速提升到10m的高度拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦求： 拉力F的大小？ 起吊前，装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ 提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？ 第三章(1) 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。 A 齿面点蚀 B 轮齿折断 C 齿面磨损 D 齿面胶合 (2) 在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式是。 A 轮齿疲劳折断 B 齿面疲劳点蚀 C 齿面胶合 D 齿面磨粒磨损 E 齿面塑性变形 (3) 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。 A 齿面要硬，齿心要韧 B 齿面要硬，齿心要脆 C 齿面要软，齿心要脆 D 齿面要软，齿心要韧 (4) 斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数和应力修正系数按查图。 A 实际齿数 B 当量齿数 C 不发生根切的最少齿数 (5) 一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们齿面接触应力的关系是。 A σH1 < σH2 B σH1 = σH2 C σH1 > σH2 D 可能相同，也可能不同 （6) 一对标准圆柱齿轮传动，已知z1＝20，z2＝50，则它们的齿根弯曲应力是。 A σF1 < σF2 B σF1 = σF2 C σF1 > σF2 D 可能相同，也可能不同 (7) 提高齿轮的抗点蚀能力，不能采用的方法。 A 采用闭式传动 B 加大传动的中心距 C 提高齿面的硬度 D 减小齿轮的齿数，增大齿轮的模数 (8) 在齿轮传动中，为了减小动载荷系数KV，可采取的措施是。 A 提高齿轮的制造精度 B 减小齿轮的平均单位载荷 C 减小外加载荷的变化幅度 D 降低齿轮的圆周速度 （9) 直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿轮为计算基础。 A 小端 B 大端 C 齿宽中点处 (10) 直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，增大模数m，则可以。 A 提高齿面的接触强度 B 提高轮齿的弯曲强度 C 弯曲与接触强度均不变 D 弯曲与接触强度均可提高 (11) 一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5～10mm，其主要原因是。 A 为使小齿轮强度比大齿轮大些 B 为使两齿轮强度大致相等 C 为传动平稳，提高效率 D 为了便于安装，保证接触线承载宽度 （12) 闭式软齿面齿轮传动的设计方法为。 A 按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度 B 按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度 C 按齿面磨损进行设计 D 按齿面胶合进行设计 (13) 下列措施中，不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。 A 减轻加工损伤 B 减小齿面粗糙度值 C 表面强化处理 D 减小齿根过渡圆角半径 (1) 钢制齿轮，由于渗碳淬火后热处理变形大，一般须进过加工。 （2) 对于开式齿轮传动，虽然主要实效形式是，但目前尚无成熟可靠的计算方法，目前仅以作为设计准则。这时影响齿轮强度的主要几何参数是。 (3) 闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常出现在处，提高材料可以增强轮齿抗点蚀的能力。 (4) 在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮材料的硬度比大齿轮的硬度高HBS。 (5) 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取模数为标准值，而直齿锥齿轮设计中，应取模 A 卷 一、简答与名词解释(每题5分，共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？ 答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？ 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度，构件运动不确定；原动件数目>自由度，机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？ 答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角min γ发生在什么位置？ 答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900。压力角（传动角）越小（越大），机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin 发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？ 答. 对于盘形凸轮，当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径r T 相等时：ρ=r T ，凸轮实际轮廓变尖（实际轮廓曲率半径ρ’=0）。在机构运动过程中，该处轮廓易磨损变形，导致从动件运动规律失真。增大凸轮轮廓半径或限制滚子半径均有利于避免实际轮廓变尖现象的发生。 9. 渐开线齿廓啮合有哪些主要特点？ 答. ①传动比恒定；②实际中心距略有改变时，传动比仍保持不变（中心距可分性）；③啮合过程中，相啮合齿廓间正压力方向始终不变（有利于传动平稳性）。 10. 试说明齿轮的分度圆与节圆、压力角与啮合角之间的区别，什么情况下会相等（重合）？ 答. 分度圆：模数和压力角均取标准值得圆定义为齿轮分度圆；每个齿轮均有一个分度圆；节圆：一对齿轮啮合时、两个相切并相对作纯滚动的圆定义为节圆。只有当一对齿轮啮合时节圆才存在。 压力角：指分度圆上的标准压力角（常取200 ）；啮合角：一对齿轮啮合时，节圆上 最新简单机械练习题经典 一、简单机械选择题 1．如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是 A．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 B．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做的总功相等 D．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等 【答案】B 【解析】 【分析】 （1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化； （2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W＝Gh比较两者所做总功之间的关系； （3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W＝Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系； （4）根据W＝Gh比较有用功的大小． 【详解】 A．用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A错误； BC．若G1=G2，且货物被提升的高度相同，根据W有=G物h可知，两滑轮组所做的有用功相等； 不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W总=（G物+G动）h可知，甲滑轮组做的总功 小于乙滑轮组做的总功，由 W W η=有 总 可知，甲滑轮组的机械效率高，故B正确，C错误； D．两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W=G动h可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D错误． 故选B． 图 6 计算题专题 1、站在地面上的人用滑轮组把重960N 的贷物由地面匀速提升到4m 的高处，所用的时间是8s ，人作用在绳子自由端的拉力为600N ．（不计摩擦和绳重） （1）依据题意在图中画出绳子的绕法； （2）请根据已知条件设疑并解答。（至少求出4个物理量） 2、用如图8所示的滑轮组在10s 内将重物提升了10m ，绳子自由端的拉力大小为200N ，滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦。求: (1)拉力的功率；（2）物体的重力；(3)动滑轮的重力；（4）有用功。 3、如图1所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N 的物体A ，物 体上升的速度为0.1m/s ，人拉绳的力为250N ，不计绳重和摩擦，求： （1）人拉绳做功的功率为？（2）滑轮组的机械效率为？（3）动滑轮 重？（4）绳子自由端的速度。 4、如图所示的滑轮组拉动重力为1000N 的物体沿水平方向3s 内匀速 移动1m ，已知物体所受的摩擦力为物体重力的五分之一，拉力F 为 80N 。求（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。 5、如图所示，斜面长S=10m ，高h=4m 。用沿斜面方向的推力F ，将 一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B 。运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功。求： (1)有用功； (2)斜面的机械效率；(3)推力F 的大小。 6、如图23所示，物重G 为2000N ，斜面长5m ，高3m ，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s 的速度拉上来，求：（1）所需拉力F 是多少？（2）机械的总功率是多少？ 7、如图所示，在距杠杆左端２０厘米的Ｂ处挂有６００牛的重物，要使杠杆平衡，需要在距Ｂ点６０厘米的Ａ处至少加多少牛的力？且力的方向向哪？ 8、 某人钓起一条大鱼，正握紧鱼竿让旁人观看。若此时鱼竿和鱼在图1所示的位置保持静止，根据图中的数据，请你计算出此时人抬鱼杆的力的大小。（鱼竿质量忽略不计） 9、如图所示，灯烛可看做一杠杆，O 是杠杆的支点，在A 的一端挂一电灯，电灯重100N 。细绳的一端系杠杆的B 点，另一端系于竖直的墙壁上的C 点，此时杠杆在水平位置上平衡。已知AO ＝4m ，AB=0.8m ，细绳与杠杆之间的夹角是30 重和摩擦），求细绳受到的拉力。 10、如图6所示，质量不计的光滑木板AB 长1.6m ，可绕固定点O 转动，离点0.4m 的B 端挂一重物G ，板的A 端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位 置平衡时绳的拉力是8N 。然后在O 点的正上方放一质量为0.5kg 的小球,若小球以20cm/s 的速度由O 点沿木板向A 端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。（取g=10N/kg ，绳的重力不计） 11、功率为24KW 的拖拉机，匀速耕地20min 前 进了1800m ，求：（1）拖拉机所做的功是多大？（2）前进 图23 1.4m 0.7m F F 2 G 鱼 =9N 图1 O . 1.一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分 别为Z 1=20，Z 2 =44，求两齿轮的主要几何尺寸。 2.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。 3.有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200，Z=25，Z 2=50，求（1）如果n 1 =960r/min， n 2 =？（2）中心距a=？（3）齿距p=？ 4.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，求两齿轮的主要几何尺寸。 5.某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿 轮的齿数zz 1=24，齿顶圆直径d a1 =78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺 寸及这对齿轮的传动比。 6.图示轮系中，已知1轮转向n1如图示。各轮齿数为：Z1=20，Z2=40，Z3= 15，Z4=60，Z5=Z6= 18，Z7=1（左旋蜗杆），Z8 =40，Z9 =20 。若n1 =1000 r/min ，齿轮9的模数m =3 mm，试求齿条10的速度v10 及其移动方向（可在图中用箭头标出）。 7.已知轮1转速n1 =140 r/min，Z1=40， Z 2 =20。求： （1）轮3齿数 Z3； （2）当n3 = -40 r/min时，系杆H的转速 n H 的大小及方向； （3）当n H= 0 时齿轮3的转速n3。 8.一轴由一对7211AC的轴承支承，F r1=3300N, F r2 =1000N, F x =900N, 如图。试求两轴 承的当量动载荷P。(S=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87) 9．已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm，传动比i 12 =3，中心距 a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。 10.设计一铰链四杆机构。已知摇杆CD的长度为75mm,行程速比系数K=1.5,机架长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角为450。 11.设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮基圆半径r b =40mm,滚子半径r=10mm,凸轮顺时针回转，从动件以等速运动规律上升，升程为32mm，对应凸轮推程角为120°；凸轮继续转过60°，从动件不动，凸轮转过剩余角度时，从动件等速返回。 12.已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z 1=20、Z 2 =18、 Z 3 =56。求传动比i 1H 。 13.图示轮系，已知Z 1=30，Z 2 =20，Z 2 `=30，`Z 3 =74，且已知n 1 =100转/分。试求n H 。 一、计算图所示振动式输送机的自由度。 解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。则该机构的自由度为 F =h l p p n --23=07253-?-?=1 二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。如 果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线 和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长 度关系应满足 c b d a +≤+ （3-1） 为了使构件 AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足 c a d b +-≤)(或b a d c +-≤)( 即c d b a +≤+ （3-2） 或b d c a +≤+ （3-3） 将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 c a ≤ b a ≤ d a ≤ 同理，当设a ＞d 时，亦可得出 c b a d +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为： （1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 （2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。 上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。 通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： （1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。 简单机械练习题(含答案)经典 一、简单机械选择题 1．如图所示，属于费力杠杆的是 A ．用镊子夹物品 B ．用汽水扳子开瓶盖 C ．用手推车推货物 D ．用羊角锤起钉子 【答案】A 【解析】 【详解】 A 、用镊子夹物品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； B 、汽水扳子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； C 、用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； D 、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆． 故选A ． 【点睛】 此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂． 2．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB 为一可绕固定点O 转动的轻质杠杆，已知:1:2OA OB =，A 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg ． 当铝球一半体积浸在水中，在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时，杠杆恰好在水平位置平 衡．（33 2.710/kg m ρ=?铝，10/g N kg = ）下列结果正确的是 A ．该铝球空心部分的体积为33110m -? B ．该铝球的体积为33310m -? C ．该铝球受到的浮力为20N D ．该铝球受到的浮力为40N 【答案】C 【解析】 根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A 端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A 端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积． 【详解】 铝球实心部分的体积：3333 2.71102.710/m kg V m kg m ρ -= = =??实， 由杠杆平衡的条件可得：F A × OA=F B ×OB ，2 3.571 A B OB F F N N OA ==?=， 铝球受到的浮力： 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=?-=浮， 铝球排开水的体积：33 3320210110/10/F N V m g kg m N kg ρ-= ==???浮排水， 铝球的体积：3 3 3 3 22210410V V m m --==??=?球排， 则空心部分的体积：4 3 3 3 3 3 410110310V V V m m m ---=-=?-?=?空球实． 【点睛】 本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式． 3．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W 1， 机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W 2， 机械效率为η2， 若不计绳重与摩擦，则 A ．W 1 = W 2 η1 = η2 B ．W 1 = W 2 η1 < η2 C ．W 1 < W 2 η1 > η2 D ．W 1 > W 2 η1 < η2 【答案】C 【解析】 【分析】 由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用100%W W 有总 η=?即可比较出二者机 械效率的大小． 简单机械滑轮组初中物理组卷 一 ?计算题(共30小题) 3 1 .建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为 1. 2 X 10 kg 的物体，拉到长100m ，高50m 的斜 面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为 4 X 103N , g=10N/kg ，不计绳重及滑轮与绳、轴 间的摩擦. (1) 在图中画出物体对斜面压力 F 的示意图； (2) 对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率； (3) 若动滑轮重1000N ，物体所受摩擦力的大小； (4) 若拖拉机的最大输出功率为 12kW ，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速 度. 3 .工人想把重1 000N 的木箱A 搬到高h=5m ，长L=10m 的斜面上，如图所示.他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N 的拉力使木箱 A 以v=0.2m/s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端. (1) 工人拉木箱的功率是多大？ (2) 该斜面的机械效率是多少？ (3) 木箱A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？ 2 .工人利用如图所示的斜面，把质量为 50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为 推力为300N .斜面长10m ，高5m . g=10N/kg ，求： (1) 把货物推上斜面做的有用功是多少？ (2) 此过程推力做了多少功？ (3) 斜面的机械效率是多少？ 10s ,沿斜面向上的 4 .工人用平行于斜面向上的 500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高 1.5m 的车厢，所用的斜面长是 3m .求: (1) 推力做的功； (2) 斜面的机械效率； (3) 斜面对物体的摩擦力. 5 ?如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图，物体 A 受到的重力大小为 G A .在匀速竖直提升物体 A 的过程中，物体 A 上升的速度大小为 略不计?求： V A ,滑轮组的机械效率为 n 已知：G A =400N , V A =0.4m/s , n =0%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽 (1) 绳子自由端的速度大小 v 绳； (2) 动滑轮所受的重力大小 G 动; (3) 拉力F 做功的功率P. 6 ?如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图， 运动员通过拉力F 的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的.在 一次训练时，运动员加配重的质量为 30kg ，拉力F 的作用下，配重在 5s 的时间里，匀速竖直上升了 50cm ?在这个 过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为 W 有，运动员对绳子的拉力 F 做功的功率为 40W ?忽略绳重和摩擦.(g 取 10N/kg ) 求： (1) 在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小； (2) 动滑轮的重力. 1、如图所示，某轴由一对7209 AC 轴承支承，轴承采用面对面安装形式。已知两轴承径向载荷分别为F r1=3000N ，F r2=4000N ，轴上作用有轴向外载荷A=1800N 。载荷平稳，在室温下工作，转速n=1000r/min 。该轴承额定动载荷C=29800N ，内部轴向力S=0.4Fr ，e=0.68，当量动载荷系数如下表所示。试计算此对轴承的使用寿命。（9分） 答：内部轴向力方向如图所示 （2分）， S 1=0.4F r1=1200N (0.5分) S 2=0.4F r2=1600N (0.5分) 因为A+S 1>S 2 故 F a1=S 1=1200N (1分) F a2=S 1+A=3000N (1分) 比较两轴承受力，只需校核轴承2。 F a2/F r2=0.75>e (1分) P=XF r2+YF a2 =0.41*4000+0.87*3000=4250N (1分) 5.5240)(60103 6==P C n L h (2分) 2．图c 所示为一托架，20kN 的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃，试计算: 1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′ 至少应大于多少？（接合面的抗弯剖面模量W=12.71×106mm 3）（7分） 2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F′′ 要保证6956N ， 计算该螺栓所需预紧力F ′ 、所受的总拉力F 0。 （3分） 1） （1）、螺栓组联接受力分析：将托架受力 情况分解成下图所示的受轴向载荷Q 和受倾覆力矩M 的两种基本螺栓组连接情况分别考虑。（2分） （2）计算受力最大螺栓的工作载荷F ：（1分） Q 使每个螺栓所受的轴向载荷均等，为)(50004 20000 1 N Z Q F === 倾覆力矩M 使左侧两个螺栓工作拉力减小；使右侧两个螺栓工作拉力增加，其值为： 简单机械练习题经典 一、简单机械选择题 1．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A．缩短上坡过程中所走的路程B．减少上坡过程中所做的功 C．减小上坡过程中所施加的力D．缩短上坡过程中所用的时间 【答案】C 【解析】 【详解】 A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意．B．使用任何机械都不省功，B不符合题意． C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 符合题意． D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意． 2．关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（） A．做的有用功越多，机械效率一定越高B．单位时间内做功越多，机械效率一定越高 C．省力越多的机械，机械效率一定越高D．额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高 【答案】D 【解析】 【详解】 A、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误； B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误； C、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C错误； D、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确；故选D． 【点睛】 ①总功＝有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关． 3．如图所示，定滑轮重4N，动滑轮重0.5N，在拉力F的作用下，1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是 。 （1） 活动构件数n=5，低副数 P L =7，高副数P H =0 ，因此自由度数 F=3n-2P L -P H =3*5-2*7=1 C 为复合铰链 （2） 活动构件数n=5，低副数 P L =7，高副数P H =0 因此自由度数 F=3n-2P L -P H =3*5-2*7=1 F 、G 为同一个移动副，存在一个虚约束。 2．在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数120Z =，Z 2=27，Z 2’=45，340Z =，已知齿轮1的转速1n =330r/min ，试求转臂H 的转速n H (大小与方向)。 （1）判断转化轮系齿轮的转动方由画箭头法可知，齿轮1与齿轮3的转动方向相反。 （2）转化轮系传动比关系式 ' 21323113Z Z Z Z n n n n i H H H ??-=--= （3）计算转臂H 的转速H n 。 代入13330,0n n ==及各轮齿数 3302740 02045 3306 15 150/min H H H H n n n n r -?=- -?- +=-=转臂H 的转动方向与齿轮1相同。 2’ 2 1 3 3．有一轴用一对46309轴承支承，轴承的基本额定动负载r C =48.1kN ，内部轴向力S=0.7Fr ，已知轴上承力R F =2500N ，A F =1600N ，轴的转速n=960r/min ，尺寸如图所示。若取载荷系数 p f =1.2，试计算轴承的使用寿命。 1）计算径向负荷 F A F r1 S 2 F R S 1 F r2 由力矩平衡 F r2×200- F R ×300+ F A ×40=0 F r2= (F R ×300- F A ×40)/200=(2500×3000-1600×40)/200=3430N F r1= F r2- F R =3430-2500=930N （2）计算轴向负荷 内部轴向力 S 1=0.7 F r1=0.7×930=651N ；S 2=0.7 F r2=0.7×3430=2401N 由S 1+ F A < S 2 ，可知轴承1为“压紧”轴承，故有F a1= S 2- F A =2401-1600=801N F a2= S 2=2401N （3）计算当量动负荷 轴承1：F a1/ F r1=801/930=0.86>e ；取X ＝0.41，Y ＝0.87 P 1=f p (X F r1+Y F a1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N 轴承2：F a2/ F r2=0.7=e ；取X=1,Y=0 P 2=f p ×F r2=1.2×3430=4116N ∵ P 2> P 1 ∴ 取P=P 2=4116N 计算轴承寿命。 （4）计算轴承寿命 L h =(106/60n)( C t /P)ε= 〔106 /(60×960)〕×(48.1×103/4116)ε =27706h e F a /F r ≤e F a /F r ＞e X Y X Y 0.7 1 0.41 0.85初中物理简单机械计算题
2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练(精选解析版) (1)
机械设计练习题
机械设计基础试题及答案 (2)
最新简单机械练习题经典
八年级物理下册简单机械 计算题专题复习
机械设计基础计算题及答案
机械设计基础公式计算例题
简单机械练习题(含答案)经典
初二物理简单机械计算专题及答案
机械设计计算题
简单机械练习题经典
机械设计 计算题讲解