山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目七任务六 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目七：杆件的静力分析 任务六：力矩与力偶 时间：45分钟 总分：95分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 一个力矩对物体的作用效果是？（ ） A. 使物体加速运动 B. 使物体产生转动效应 C. 使物体静止 D. 使物体减速运动 2. 力偶的作用效果与______有关。（ ） A. 矩心和力的大小 B. 矩心和力偶臂的长短 C. 力偶的作用面 D. 力的大小和力偶臂的长短 3. 下图所示四个力偶中，关于等效力偶组判定正确的是（ ） A. ①和②，③和④ B. ①和④，②和③ C. ①和③，②和④ D. 全部等效 4. 力矩是力和力臂的______。（ ） A. 乘积 B. 商 C. 差 D. 相加结果 5. 力偶的性质是______。（ ） A. 力偶对刚体的作用效果与力偶的转向无关 B. 力偶对刚体的作用效果与力偶在刚体上的作用点位置无关 C. 力偶不能使刚体产生转动 D. 力偶只能使刚体产生平动 6. 平面力偶系平衡的条件是（ ） A. 力偶系中各力偶矩的代数和等于1 B. 力偶系中各力偶矩的代数和等于无穷大 C. 力偶系中各力偶矩的代数和等于零 D. 力偶系中各力偶矩的代数和大于零 7. 如图（缺）所示，杆AB长1m，则力、、对A点的合力矩为（ ） A. B. C. D. 8. 下列动作中是力矩作用的是（ ） A. 夯打地基 B. 双手握方向盘 C. 吊钩吊起重物 D. 用扳手拧螺母 9. 下列关于力偶的性质正确的是( ) A. 力偶不是力 B. 力偶能与力等效 C. 力偶不能与力等效 D. 力偶可与力平衡 10. 大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较四个力对平面上点O的力矩，哪个力对O点之矩最大（ ） A. 力P1 B. 力P2 C. 力P3 D. 力P4 11. 下列动作中属于力偶作用的是（ ） A. 汽车驾驶员用双手转动转向盘 B. 用羊角锤拔钉子 C. 用手提重物 D. 用手拍球 12. 以下关于力偶的说法错误的是（ ） A. 力偶没有合力 B. 力偶对物体只有转动效应 C. 力偶可以在其作用平面内任意移动和转动，而不改变其对刚体的作用效果 D. 力偶的两个力在任意坐标轴上的投影之和不等于零 13. 下列表述中不正确的是（ ） A. 力矩与力偶矩的量纲相同 B. 力能平衡力偶 C. 一个力不能平衡一个力偶 D. 力偶对任一点之矩等于其力偶矩 14. 如图所示攻螺纹，如在铰杠B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与______等效（ ） A. 一个力 B. 一个力偶矩 C. 一个力和一个力偶 D. 一个力或一个力偶 15. 力偶可以使物体（ ） A. 只能转动 B. 移动 C. 既转动又移动 D. 微小移动 16. 力使物体绕定点转动的效果用______来度量。（ ） A. 力偶矩 B. 力矩 C. 力的大小、方向 D. 力对轴之矩 17. 下图四个力偶，其作用面在同一平面内，属于等效力偶的是（ ） A. a和b B. a和c C. b和c D. a和d 18. 关于力偶，以下说法中正确的是（ ） A. 力偶对任一点之矩等于力偶矩 B. 组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是平衡力系 C. 组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 D. 力偶在任一坐标轴的投影等于该力偶矩的大小 19. 关于力偶，以下哪种说法是正确的？（ ） A. 力偶是大小相等、方向相反的两个力 B. 力偶对刚体的转动效果与力偶矩的大小无关 C. 力偶矩是力偶转动效果的量度 D. 力偶不能使刚体产生转动 20. 力矩的大小与哪些因素有关？（ ） A. 力的大小和物体质量 B. 力的大小和力臂的长度 C. 力的速度和方向 D. 力的摩擦系数和施力点 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 维修技师用长度为 0.35 m 的扳手垂直拧紧螺母，在扳手端部施加 200 N 的力。求该力对螺母中心产生的力矩大小。 22. 某传动装置的摇臂长度为 0.40 m，在摇臂端部施加 150 N 的力，力与摇臂之间的夹角为 。（1）求该力对转轴产生的力矩大小。（2）若要使力矩增大，应增大力与摇臂之间的夹角还是减小该夹角？ 23. 如图所示，一轮盘受拉力F的作用。F=50N，半径R=m。试求该力对轮盘O点的矩 24. 某设备调节机构上，两平行反向力构成一力偶，两个力的大小均为 500 N，力偶臂为 0.24 m。现另有一个 80 N 的力垂直作用于距转轴 0.50 m 处，且其转动方向与该力偶相同。（1）求该力偶的力偶矩。（2）求力偶与该力共同产生的总力矩。（3）说明该力偶的合力大小。 25. 某机床夹具绕固定转轴 O 转动。夹具上的力 垂直作用于距 O 点 0.40 m 处，产生逆时针力矩；夹具同时受到一个顺时针力偶，其力偶矩为 。现需在距 O 点 0.25 m 处垂直施加力 ，使夹具保持静止。（1）求力 对 O 点的力矩。（2）求力 应产生的力矩大小及转动方向。（3）求力 的大小。 三、综合应用题（本大题共6题（含1篇语篇、2个小题），共35分） 26.（5分）某设备维护人员使用长度为 0.35 m 的扳手紧固联轴器螺栓，施力方向与扳手手柄夹角为 。螺栓规定的紧固力矩为 120 N·m，维护人员单手最大施力为 360 N。（1）计算达到规定紧固力矩所需的最小施力。（2）判断该维护人员单手操作能否达到规定紧固力矩。（3）在施力方向不变、最大施力不变的条件下，说明应如何改进操作，并计算扳手的最小有效长度。 27.（5分）某设备安装技师使用双手操作横杆式扳手紧固大型法兰螺栓。两手施加大小相等、方向相反且相互平行的力，两个力的作用线间距离为 0.45 m，每只手的作用力为 320 N。螺栓还受到一个阻碍转动的阻力矩，其大小为 18 N·m。（1）计算两手施力形成的力偶矩。（2）计算扳手克服阻力矩后作用于螺栓的实际转动力矩。（3）若该螺栓规定的紧固力矩为 130 N·m，判断当前操作是否满足要求，并说明应注意的操作要点。 28.（5分）已知=100N，=60N，=80N，=50N，求： （1）（1）它们各自关于O点的力矩。 （2）（2）这四个力的合力F关于O点的力矩。 29.（5分）某机电设备的检修支架可绕铰点 O 转动。支架保持水平时，电动机重力为 800 N，重心距铰点 O 的水平距离为 0.50 m；拉索连接点距铰点 O 的距离为 0.80 m，拉索与水平支架的夹角为 。忽略支架自重。（1）计算电动机重力对铰点 O 的力矩，并计算保持支架平衡所需的拉索拉力。（2）若所选拉索的额定拉力为 1.10 kN，判断该拉索在静载状态下是否满足要求。（3）若将拉索连接点向铰点 O 移近，说明保持平衡所需拉索拉力的变化及原因。 30.（5分）某自动化夹具采用手柄转动丝杠实现工件夹紧。操作人员在手柄两端施加大小相等、方向相反且相互平行的力，形成力偶。两手作用线间距离为 280 mm，夹具传动效率为 80%，工件夹紧机构需要的输出力矩为 52 N·m。（1）计算手柄输入端需要形成的力偶矩，以及每只手应施加的最小力。（2）若操作人员每只手最大只能施加 210 N 的力，判断该手柄能否满足夹紧要求。（3）若仍由每只手施加 210 N 的力，为满足夹紧要求，计算两力作用线间距离至少应增大到多少，并说明一种可行的改进措施。 31.（10分）某自动化夹具的手轮直径为 0.50 m。操作人员在手轮相对的两端施加大小相等、方向相反的切向力，每个力均为 180 N，形成力偶。夹具转动时的阻力矩为 78 N·m。（1）计算该力偶的力偶矩，并计算克服阻力矩后使手轮转动的合力矩。（2）判断手轮的转动方向由什么因素决定，并说明本题中手轮能否克服阻力矩转动。（3）若夹具在重载工况下需要提供 120 N·m 的力偶矩，且每个操作力不得超过 220 N，判断原手轮能否满足要求，并提出一种改进措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目七：杆件的静力分析 任务六：力矩与力偶 时间：45分钟 总分：95分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 一个力矩对物体的作用效果是？（ ） A. 使物体加速运动 B. 使物体产生转动效应 C. 使物体静止 D. 使物体减速运动 【答案】B 【解析】力矩是力对物体产生转动作用的量度，其作用效果是使物体产生转动效应。若物体所受合力矩不为零，则物体将产生角加速度。因此选B。 2. 力偶的作用效果与______有关。（ ） A. 矩心和力的大小 B. 矩心和力偶臂的长短 C. 力偶的作用面 D. 力的大小和力偶臂的长短 【答案】D 【解析】力偶对物体的作用效应可用力偶矩来度量。力偶矩等于力偶中力的大小和力偶臂的乘积。 3. 下图所示四个力偶中，关于等效力偶组判定正确的是（ ） A. ①和②，③和④ B. ①和④，②和③ C. ①和③，②和④ D. 全部等效 【答案】B 【解析】根据力偶矩等于力偶中力的大小和力偶臂的乘积可知：①力偶矩=-36；②：36；③36；④：-36；故答案应选B选项。 4. 力矩是力和力臂的______。（ ） A. 乘积 B. 商 C. 差 D. 相加结果 【答案】A 【解析】力矩等于力的大小与力臂的乘积，即 。因此选 A。 5. 力偶的性质是______。（ ） A. 力偶对刚体的作用效果与力偶的转向无关 B. 力偶对刚体的作用效果与力偶在刚体上的作用点位置无关 C. 力偶不能使刚体产生转动 D. 力偶只能使刚体产生平动 【答案】B 【解析】力偶对刚体的作用效果只与力偶矩有关，与力偶在刚体上的作用位置无关。因此选 B。 6. 平面力偶系平衡的条件是（ ） A. 力偶系中各力偶矩的代数和等于1 B. 力偶系中各力偶矩的代数和等于无穷大 C. 力偶系中各力偶矩的代数和等于零 D. 力偶系中各力偶矩的代数和大于零 【答案】C 【解析】平面力偶系平衡时，各力偶对物体的转动作用相互抵消，所以力偶系中各力偶矩的代数和等于零。例如两个力偶作用在同一物体上，若使物体不发生转动，这两个力偶矩大小相等、方向相反，代数和为零。 7. 如图（缺）所示，杆AB长1m，则力、、对A点的合力矩为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】根据合力矩定理， 8. 下列动作中是力矩作用的是（ ） A. 夯打地基 B. 双手握方向盘 C. 吊钩吊起重物 D. 用扳手拧螺母 【答案】D 【解析】力矩是力使物体绕某一转轴或矩心产生转动效应的量。用扳手拧螺母时，施加在扳手上的力对螺母转轴具有力臂，产生力矩，使螺母转动。夯打地基、吊钩吊起重物和用手提重物主要体现力的平动效应；双手握方向盘未说明施力方向，不能据此确定为力矩作用。因此选D。 9. 下列关于力偶的性质正确的是( ) A. 力偶不是力 B. 力偶能与力等效 C. 力偶不能与力等效 D. 力偶可与力平衡 【答案】C 【解析】力偶是由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系，其作用效果不能由一个力代替，因此力偶不能与力等效。选 C。 10. 大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较四个力对平面上点O的力矩，哪个力对O点之矩最大（ ） A. 力P1 B. 力P2 C. 力P3 D. 力P4 【答案】B 11. 下列动作中属于力偶作用的是（ ） A. 汽车驾驶员用双手转动转向盘 B. 用羊角锤拔钉子 C. 用手提重物 D. 用手拍球 【答案】A 【解析】力偶由两个大小相等、方向相反、作用线不重合的平行力组成。汽车驾驶员用双手转动转向盘时，双手在转向盘两侧施加方向相反的切向力，这两个力构成力偶，使转向盘转动。用羊角锤拔钉子属于力矩作用；用手提重物和用手拍球主要是单个力的作用。因此选A。 12. 以下关于力偶的说法错误的是（ ） A. 力偶没有合力 B. 力偶对物体只有转动效应 C. 力偶可以在其作用平面内任意移动和转动，而不改变其对刚体的作用效果 D. 力偶的两个力在任意坐标轴上的投影之和不等于零 【答案】D 【解析】力偶由两个大小相等、方向相反且作用线不重合的平行力组成。两个力的矢量和为零，因此力偶没有合力；其对刚体只产生转动效应。力偶可以在其作用平面内任意移动和转动，而不改变对刚体的作用效果。力偶中两个力在任意坐标轴上的投影代数和均为零，所以D项说法错误。因此选D。 13. 下列表述中不正确的是（ ） A. 力矩与力偶矩的量纲相同 B. 力能平衡力偶 C. 一个力不能平衡一个力偶 D. 力偶对任一点之矩等于其力偶矩 【答案】B 【解析】力矩与力偶矩的量纲均为N·m，A项正确。一个力偶的合力为零、力偶矩不为零；单个力不能同时提供合力为零且非零力偶矩的平衡条件，因此一个力不能平衡一个力偶，B项错误，C项正确。力偶对任一点的矩均等于其力偶矩，且力偶中两个力对任一轴投影的代数和为零，D项正确。因此选B。 14. 如图所示攻螺纹，如在铰杠B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与______等效（ ） A. 一个力 B. 一个力偶矩 C. 一个力和一个力偶 D. 一个力或一个力偶 【答案】C 【解析】由力的平移定理可知，可以将一个力替换成同平面内的一个力和一个力偶；反之，同一平面内的一个力和一个力偶也也可以用一个力来等效替换。 15. 力偶可以使物体（ ） A. 只能转动 B. 移动 C. 既转动又移动 D. 微小移动 【答案】A 【解析】力偶的合力为零，不会使物体产生平动，但能使物体产生转动。因此选 A。 16. 力使物体绕定点转动的效果用______来度量。（ ） A. 力偶矩 B. 力矩 C. 力的大小、方向 D. 力对轴之矩 【答案】B 【解析】力使物体绕定点转动的效果用力矩来度量。力矩的大小等于力的大小与力臂的乘积，即 ，它反映的是单个力对定点（或定轴）的转动效应。力偶矩用于度量力偶对物体的转动效果，是针对力偶这一特殊力系的物理量，不适用于单个力绕定点的转动效果；力对轴之矩是力矩沿某一轴的分量形式；力的大小和方向只是决定力矩大小的因素之一，不能单独用来度量转动效果。因此选 B。 17. 下图四个力偶，其作用面在同一平面内，属于等效力偶的是（ ） A. a和b B. a和c C. b和c D. a和d 【答案】D 18. 关于力偶，以下说法中正确的是（ ） A. 力偶对任一点之矩等于力偶矩 B. 组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是平衡力系 C. 组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 D. 力偶在任一坐标轴的投影等于该力偶矩的大小 【答案】A 【解析】力偶中的两个力大小相等、方向相反、作用在同一刚体上，且两力作用线不重合。力偶对平面内任意一点的矩恒等于力偶矩，因此 A 正确。组成力偶的两个力不在同一直线上，不能构成平衡力系，故 B 错误。力偶中的两个力作用于同一刚体，不是一对作用力与反作用力，故 C 错误。力偶在任一坐标轴上的投影为零，不等于力偶矩的大小，故 D 错误。因此选 A。 19. 关于力偶，以下哪种说法是正确的？（ ） A. 力偶是大小相等、方向相反的两个力 B. 力偶对刚体的转动效果与力偶矩的大小无关 C. 力偶矩是力偶转动效果的量度 D. 力偶不能使刚体产生转动 【答案】C 【解析】力偶矩是衡量力偶使刚体转动效果的物理量。力偶能使刚体产生转动，其转动效果与力偶矩的大小有关。因此选 C。 20. 力矩的大小与哪些因素有关？（ ） A. 力的大小和物体质量 B. 力的大小和力臂的长度 C. 力的速度和方向 D. 力的摩擦系数和施力点 【答案】B 【解析】力矩的大小与力的大小和力臂的长度有关，力矩等于力乘以力臂的长度。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 维修技师用长度为 0.35 m 的扳手垂直拧紧螺母，在扳手端部施加 200 N 的力。求该力对螺母中心产生的力矩大小。 【答案】。 【解析】力矩大小的计算公式为 。扳手长度为 ，且施力方向与扳手垂直，所以力臂等于扳手长度。代入 ，得 。因此，该力对螺母中心产生的力矩大小为 。 22. 某传动装置的摇臂长度为 0.40 m，在摇臂端部施加 150 N 的力，力与摇臂之间的夹角为 。（1）求该力对转轴产生的力矩大小。（2）若要使力矩增大，应增大力与摇臂之间的夹角还是减小该夹角？ 【答案】（1）。（2）应增大力与摇臂之间的夹角，使其趋近于 。 【解析】（1）力对转轴的力矩大小为 。代入 、、，得 。（2）当力的大小和摇臂长度不变时，。在 范围内， 越大， 越大，力矩越大。因此应增大力与摇臂之间的夹角，使其趋近于 。 23. 如图所示，一轮盘受拉力F的作用。F=50N，半径R=m。试求该力对轮盘O点的矩 【答案】 24. 某设备调节机构上，两平行反向力构成一力偶，两个力的大小均为 500 N，力偶臂为 0.24 m。现另有一个 80 N 的力垂直作用于距转轴 0.50 m 处，且其转动方向与该力偶相同。（1）求该力偶的力偶矩。（2）求力偶与该力共同产生的总力矩。（3）说明该力偶的合力大小。 【答案】（1）。（2），。（3）力偶的合力为 。 【解析】（1）力偶矩的大小为 。代入 、，得 。（2）80 N 的力垂直作用于距转轴 处，其力矩为 。该力矩与力偶矩转动方向相同，故总力矩为 。（3）力偶由两个大小相等、方向相反的平行力组成，其合力为 。 25. 某机床夹具绕固定转轴 O 转动。夹具上的力 垂直作用于距 O 点 0.40 m 处，产生逆时针力矩；夹具同时受到一个顺时针力偶，其力偶矩为 。现需在距 O 点 0.25 m 处垂直施加力 ，使夹具保持静止。（1）求力 对 O 点的力矩。（2）求力 应产生的力矩大小及转动方向。（3）求力 的大小。 【答案】（1），方向为逆时针。（2），方向为顺时针。（3）。 【解析】（1）力 垂直作用于距 O 点 处，其力矩为 ，方向为逆时针。（2）取逆时针为正，则顺时针力偶矩为 。夹具静止时应满足 ，即 ，得 。因此，力 应产生大小为 的顺时针力矩。（3）由于 垂直作用，，所以 。 三、综合应用题（本大题共6题（含1篇语篇、2个小题），共35分） 26.（5分）某设备维护人员使用长度为 0.35 m 的扳手紧固联轴器螺栓，施力方向与扳手手柄夹角为 。螺栓规定的紧固力矩为 120 N·m，维护人员单手最大施力为 360 N。（1）计算达到规定紧固力矩所需的最小施力。（2）判断该维护人员单手操作能否达到规定紧固力矩。（3）在施力方向不变、最大施力不变的条件下，说明应如何改进操作，并计算扳手的最小有效长度。 【答案】（1），。（2）不能达到。360 N 小于 395.9 N，此时实际力矩为 。（3）应加长扳手有效长度。，扳手有效长度至少应为 0.385 m。 【解析】（1）施力方向与扳手手柄的夹角为 ，力矩计算式为 。达到规定力矩时，所需最小施力为 。（2）维护人员单手最大施力为 ，小于所需的 ，因此不能达到规定紧固力矩。其最大实际力矩为 ，小于 。（3）在施力方向和最大施力均不变的条件下，应加长扳手的有效长度以增大力臂。由 得 。因此，扳手有效长度至少应为 。 27.（5分）某设备安装技师使用双手操作横杆式扳手紧固大型法兰螺栓。两手施加大小相等、方向相反且相互平行的力，两个力的作用线间距离为 0.45 m，每只手的作用力为 320 N。螺栓还受到一个阻碍转动的阻力矩，其大小为 18 N·m。（1）计算两手施力形成的力偶矩。（2）计算扳手克服阻力矩后作用于螺栓的实际转动力矩。（3）若该螺栓规定的紧固力矩为 130 N·m，判断当前操作是否满足要求，并说明应注意的操作要点。 【答案】（1）力偶矩 。（2）实际转动力矩 。（3）当前操作不满足要求，因为 。应适当增大作用力或增大两力作用线间距离，并保持两力大小相等、方向相反、相互平行。 【解析】两手构成力偶，M=Fd=320×0.45=144 N·m。扣除反向阻力矩后，实际力矩为144-18=126 N·m，低于130 N·m规定值。应增大施力或作用线间距，并保持力偶条件。 28.（5分）已知=100N，=60N，=80N，=50N，求： （1）（1）它们各自关于O点的力矩。 【答案】 （2）（2）这四个力的合力F关于O点的力矩。 【答案】 29.（5分）某机电设备的检修支架可绕铰点 O 转动。支架保持水平时，电动机重力为 800 N，重心距铰点 O 的水平距离为 0.50 m；拉索连接点距铰点 O 的距离为 0.80 m，拉索与水平支架的夹角为 。忽略支架自重。（1）计算电动机重力对铰点 O 的力矩，并计算保持支架平衡所需的拉索拉力。（2）若所选拉索的额定拉力为 1.10 kN，判断该拉索在静载状态下是否满足要求。（3）若将拉索连接点向铰点 O 移近，说明保持平衡所需拉索拉力的变化及原因。 【答案】（1）电动机重力矩为 。平衡时拉索力矩等于重力矩，，。（2）满足要求。所需拉力为 1000 N，小于额定拉力 1100 N。（3）所需拉索拉力增大。连接点移近铰点后，拉索的力臂减小，为产生相同平衡力矩需增大拉力。 【解析】重力矩MG=800×0.50=400 N·m。平衡时T×0.80×sin=400，得T=1000 N，小于额定1100 N，静载满足要求。连接点移近使力臂减小，故需增大拉力。 30.（5分）某自动化夹具采用手柄转动丝杠实现工件夹紧。操作人员在手柄两端施加大小相等、方向相反且相互平行的力，形成力偶。两手作用线间距离为 280 mm，夹具传动效率为 80%，工件夹紧机构需要的输出力矩为 52 N·m。（1）计算手柄输入端需要形成的力偶矩，以及每只手应施加的最小力。（2）若操作人员每只手最大只能施加 210 N 的力，判断该手柄能否满足夹紧要求。（3）若仍由每只手施加 210 N 的力，为满足夹紧要求，计算两力作用线间距离至少应增大到多少，并说明一种可行的改进措施。 【答案】（1）输入力偶矩 。每只手的作用力 。（2）不能满足要求。实际输出力矩 ，小于 52 N·m。（3）所需作用线间距离 ，即至少为 310 mm。可加长手柄，增大两手作用线间距离。 【解析】输入力偶矩M入=52÷0.80=65 N·m，所需单手力F=65÷0.280=232.14 N。单手210 N时输出力矩为210×0.280×0.80=47.04 N·m，不足52 N·m。作用线间距至少为65÷210≈0.310 m，可加长手柄。 31.（10分）某自动化夹具的手轮直径为 0.50 m。操作人员在手轮相对的两端施加大小相等、方向相反的切向力，每个力均为 180 N，形成力偶。夹具转动时的阻力矩为 78 N·m。（1）计算该力偶的力偶矩，并计算克服阻力矩后使手轮转动的合力矩。（2）判断手轮的转动方向由什么因素决定，并说明本题中手轮能否克服阻力矩转动。（3）若夹具在重载工况下需要提供 120 N·m 的力偶矩，且每个操作力不得超过 220 N，判断原手轮能否满足要求，并提出一种改进措施。 【答案】（1）。合力矩为 。（2）手轮转动方向由力偶矩的转向决定。本题合力矩为 12 N·m，方向与操作力偶矩方向相同，因此能克服阻力矩转动。（3）不能满足要求。所需单个操作力为 ，大于 220 N。可增大手轮直径或采用减速传动机构。 【解析】力偶矩M=180×0.50=90 N·m，扣除78 N·m阻力矩后合力矩为12 N·m，方向与操作力偶矩相同，故可转动。重载需120 N·m时，单手需120÷0.50=240 N，超过220 N；可增大手轮直径或采用减速传动。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $