大学《工程力学》课后习题解答.docx

1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图,与其它物体接触处的摩擦力均略去。二二杆的受力B梁的受力士解:砂DFB局萦:解:4半1)杠杆A8,切刀CEF及整体;W解：(a)(b)图2-2杆AB=CXFB即1-44(a)拱ABC。；Fap,d(a粒?()W1-2试画由L(C)BD;(f)节点Be1-5试画向卜的(a)结牺4,(c)(e)<T"体的受力隗和B及啜mCD及"AB,半携(d)¾端均才'图，FI虏45N,F2=535N,不计杆重，试求两杆所受的力。解:2-42-62-9解:(1)取节点C为研究对(2)列平衡方程： AC与BC两杆均受拉。 水平力尸作用在刚架供受力图，注意AC、8C都为二力杆," 如小tfc削架重量,试求支座4和O处的约束力。(1)取整体A8C。为孙(2)由力三角形得 在简支梁AB的中工 试求两支座的约束Fa/解：研究A8,受力夕析并画受变国2a勺力三角形:/C假设梁的自重不计,(2)画封闭的力三角形:A H； '、与海斜452知相似关系：几何尺寸：求出约束反力：如下图结构由两弯杆ABC和OE构成。构件重量不计，图中的长度单位为cm。F=200N,试求支座 A和E的约束力。(1)取。E为研窕对象，DE为(2)取A3C为研究对象，6受;在四连杆机构ABCD唠施 Fi和Fz的大小之间的戌.ff> fp = F画封闭的力三角形:由前二式可得： 三根不计重量的杆A氏AC,如下图。试求在与OD平行的尊多曲悯力三角形;斤FF, s(2)取钱链C为研究确党林因望刀网；(1)取钱链8为研究莎 3苏护力三角豚石尸I和3，机构在图示位置平衡。试求平衡时力二%用钱链理接，各讳面的夹角分别为45% 45°和60°,由祜用性各杆所受物势保I。(1)取整体为研究对象，受)fAC. A。均为二力杆，画受力图，得到一个空间汇交力系;(2)列平衡方程：解得：AB.AC杆受拉，AD杆受压。3梁AB上作用一力偶，力偶矩为M,梁长为/,梁重不计。求在图小小c三种情况下，支座A和B的约束力1/2=解：(a)受力Ei j列平衡方彷MM : A、鼻的约束力组成一(b)受力不析，画量力图余、MIJ约束力那F F个力偶;列平衡方程：(c)受力分析U却刖为禺刀在R/'个力偶;列平衡方程:1/2<3.2在题图所示结构中二曲杆自,t¾jJ . till rr的约束力。I 一r) I. I-J1该匕赳力偶,其力偶矩为Af,试求A和C点处解:3-5解:(1)取BC为研究对象，学彳(2)取AB为研究对象，受,戈3( I齿轮箱的两个轴上作用的加 求两螺栓处的铅垂约束力, I仁力杆，画受力图;如题1 lwj<i力组成一个力偶，画受力图;Q的力偶矩的大小分别为M=500Nm, M2 =125Nm。(1)取整体为研究对象，受力彳/Nh力半J束力组成一个力偶，画受力图;列平衡方程：r l 1四连杆机构在图示豌灯 试求作用在OA上上 口C=40 :m,作用BC上的力偶的力偶矩大小为M2=lN.m,*rfABo各杆重量不计。(1)研究BC杆,受力分究f列平衡方程：(2)研究AB (二力杆),有B画受力囹:可知:(3)研究。4杆，受力分析，画受力图:Fa列平衡方程:“MbFOFClJ37Q和。2圆盘与水平轴AB固连，Oi盘垂直Z轴，仍盘垂直X轴，盘面上分别作用力偶(Fi，F,),(F2,尸2)如题图所示。如两半径为20011,尸产3此尸2=5148=80011,不计构件自重，试计算轴承A和B的约束力。3-84-1(1)取整体为研究对象 (2)列平衡方程：FAJ AB的约束力：zD Q受力分板在图示结构中,E各构歹F 座A的约束力。¥方向和y方向的约束力分别组成力偶，画受力图。 I P BzU-1B在构件外上作用一方偶矩为M的力偶,各尺寸如图。求支fbx(1)取BC为研究对象，翌上分析,Ii受力理画封闭的力三角形;解得DaM(2)取DAC为研究对象，变力价J图；/tP试求题4-1图所示各梁支座的约束力 FDJ单位为kN,力偶矩的单位为kNm,长度单位为m,分布载荷集度为kN/m。(提示：计算非均而载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。解：(b)：(1)整体受力分析，画出受力图(平M好意力另(2)选坐标系AXy,列3 约束力的方向如衡方程画出受l图(平变(c)： (1)研究AB杆，受力用(2)选坐标系AD，列出书衡约束力的方向如下图。A (e)： (1)研究C43。穆嗖主4-5 AB梁端砌在墙内，在斜绳与铅垂线成。角，州。侬一(b)M=34。0D骑FJ以匀速审理由物(2)选坐标系AD, 约束力的方向如下D,设重物的重量为G,又AB长为Zb解：(1)研究AB杆(带滑轮),平面任意力系)；月衡方程.4-7练钢炉的送料机M蝴(2)选坐标系Bxy 约束力的方向如I沿归*的轨道运动，两轮间距离为2 m,跑车与操作架、平臂OC以及料斗C相连，料斗每次装载物料重W=15kN,平臂长OC=5m0设跑车4,操作架。和所有附件总重为P。作用于操作架的轴线，问P至少应多大才能使料斗在满载时跑车不致翻倒？解：(1)研究跑车与操作架、(2)选一点为矩心,列H (3)不翻倒的条件；4-13活动梯子置于光滑水平市 用钱链A和绳子OE连接解：(1)：(3)选坐标系BVy,列出 研究A8,受力分析，®(4)4-15在齿条送料机构中杠杆A噌 零件自重不计，试求移动工解：(1)研究齿条和插瓜(密杆)，耳力廿/(2)选X轴为投影画(3)研究杠杆AB,''(4)选C点为矩心，歹匕;4-16由AC和CQ构成的复治kNm,力偶 M=40kN向解：(1)研究CO杆，受力分析画山受(4)选坐标系8D，列出平衡方行约束力的方向如下图。出受力图(平面平行力系);研究整体，受力分析，画出受力W选4点为矩心，列出平折OC F选坐标系CrA列出平德方 研究ABC杆，受货J部C受力分析;X 44-17刚架ABC和刚架CD通过钱链 注/p， 荷如图，试求刚架的支座约品小尺斗/圣言两局AC和AB各重为Q,重心在A点，彼此子OE的拉力和3、C两点的约束力。E受到水平阻力尸。的作用。Q=5000N,各 空?力图(平面任意力系);lJ4-16图所示。均布载荷集度4=10 座A、B、。椅约束力和钱链C所受的力。)d海过钱链A、B、。连接，如题4-17图所示，载 劈的单位为kN,载荷集度单位为kNm)o0二10(a)：祖裔仕J.力杆,又根据。点的约束性质，可知：Fc=Fd=O:(2)研究整体，受力分析画出受力勺平面任力系);军一尸1。¢= 10U3尸=50(3)选标系Axy,歹型j约束；1方向如下图。一 A (b)： (1)研忒D杆，受力分余r一司画fi与图(平府*qdx O .肆点力系)；6-（2）选C点为矩心，列出平衡方程；（3）研究整体，受力分析，画出受力图（平面任意力系）；(4)选坐标系8冷，列出"衡方程;y qdx¢=10约束力的方向如下图。4-18由杆A8、BC和CE组成勺支架和滑轮E题4-18图所示O试求号费?链支座A和虢钦健v解：（1）研究整体，受力分柝J告(3)选坐标系AxyA 研究CE杆（带猾6HI-IAJ j il,B ,(4)约束力的方向如石图 W4-19起重构架如题4.19图所示，-穴常 BEo吊起的载荷W=IokN,其它/西“解：（1）研究整体，受力分析，画出基IF800用W jR!80（） 析，画出受力(3)选坐标系8W，列茁 研究AC。杆(4)(5)将7%,代入醐小 约束力的方向如工乌H物体重12 kN。处亦为较链连接，尺寸如 B的约束力以及杆BC所受的力。Qp -Ia- 33.嘘（平面任意力系）;W，Pmmo滑轮直径d=200 mm,钢丝绳的倾斜局部平行于杆 Ih求固定较链支座A、8的约束力。F选。点为矩心）（）”i任意力系）；30（）53（K4-20 AB. AC、DE三杆整蹑根曲20图所示。OE杆上有一插销尸套在AC杆的导槽内。求在水平杆 OE的E端有一铅垂力尸作用时，AB杆上所受的力。i AD=DB, DF=FE, BC=DE,所有杆重均不 计。Q)(3)(4)分别选F点和B点为矩IC 研究AD3杆，受力分版,B约束力的方向如下图。交定理，可知分点的约束力一定沿着BC方向; 力图（平面团意力系）；研究。在杆，受力分析,D4万I! U里希（1）整体受力分析，根据三月V中陶力部嬖潢力系）;选坐标系Ary,列出平衡方鹿;5-4一重量W=IOooN的匀质薄板用止推轴或4、径向轴承3和绳索CE支持在水平面上，可以绕水平轴AB转动，今在板上作用一力偶,布方作为M,并设薄板平衡。=3m,/尸4m,后5m,=2000Nm,试求绳子的拉力和轴承4、8约束。4解：（1）研究匀质薄板，受力分析，瑞特省空间任意力系）；(2)选坐标系/Uyz,列出平衡方程;约束力的方向如下图。5-5作用于半径为120mm的齿轮上的啮合力尸推动皮带绕水平轴AB作匀速转动。皮带紧边拉力为200N,松边拉力为100N,尺寸如题55图所示。试求力尸的大小以及轴承A、8的约束力。(尺寸单位mm)o解:(1)研究整体，受力分析IOON(d)200N 系)；(2)选坐标系AXyz,列出正趣 约束力的方向如下图。5-6某传动轴以A、8两辆-力偶矩M=IO30 N m郁 轴承的约束力(图中尺平解:(1)研究整体，受力分析衡方程; 白轴力(2)选坐标系*XVZK例 8-1试求图示各杆/解：蝌100做HWKkJ刀，耿,1-1、2-幺做而:(C)(2)取1-1截面的左段;尸(3)取2-2截面的右段;(4)轴力最大值:(b) 求固定端的约束反力;(3)(4)轴力最大值:(c)(1)(3)目7.3 cm,压力角a=20%在法兰盘上作用“为Y专动轴匀速转动时的啮合力尸及A、B-jN*取2-2截面的右段;取1-1截面的左物£二用截面法求内力，取1-1、2-2、3-3截面;取1-1截面的左战N1 3kN 2 2kN取2-2截面的左段;