《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》答案-2

1、.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參考答案-習(xí)題 11-1填空1、外力指作用在構(gòu)件上的各種形式的載荷，包括重力、推力、拉力、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等。2、平衡指構(gòu)件處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3、力的三要素是指力的大小、方向和作用點(diǎn)。4、力偶矩的大小、轉(zhuǎn)向和作用平面稱為力偶的三要素。5、兩構(gòu)件相互作用時(shí)，它們之間的作用與反作用力必然等值、反向、共線，但分別作用于兩個(gè)構(gòu)件上。6、參照平面力系分類定義，可將各力作用線匯交于一點(diǎn)的空間力系稱為空間匯交力系；將各力作用線相互平行的空間力系稱為空間平行力系；將作用線在空間任意分布的一群力稱為空間任意力系。1-2選擇1、如果力R 是 F1、 F2 二力的合力 , 用矢量方程表示為R=F1+

2、F2,則三力大小之間的關(guān)系為(D ) 。A. 必有 R=F1+F2; B. 不可能有R=F1+F2; C. 必有 R>F1,R>F2; D 可能有R<F1,R<F2。2、剛體受三力作用而處于平衡狀態(tài), 則此三力的作用線(D ) 。A. 必匯交于一點(diǎn); B.必互相平行; C.必都為零 ; D.必位于同一平面內(nèi)。3、力偶對(duì)物體產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)為(C ).A只能使物體轉(zhuǎn)動(dòng)；B.只能使物體移動(dòng); C.既能使物體轉(zhuǎn)動(dòng), 又能使物體移動(dòng); D.它與力對(duì)物體產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)有時(shí)相同, 有時(shí)不同。4、關(guān)于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正確的是（A ）A主矢的大小、方向與簡(jiǎn)化中心無關(guān)；B.

3、主矩的大小、轉(zhuǎn)向一定與簡(jiǎn)化中心的選擇有關(guān);C. 當(dāng)平面力系對(duì)某點(diǎn)的主矩為零時(shí)，該力系向任何一點(diǎn)簡(jiǎn)化結(jié)果為一合力;D. 當(dāng)平面力系對(duì)某點(diǎn)的主矩不為零時(shí)，該力系向任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果均不可能為一合力。5、下列表述中正確的是（D）A任何平面力系都具有三個(gè)獨(dú)立的平衡方程式；B.任何平面力系只能列出三個(gè)平衡方程式;C. 在平面力系的平衡方程式的基本形式中，兩個(gè)投影軸必須相互垂直;D. 平面力系如果平衡，該力系在任意選取的投影軸上投影的代數(shù)和必為零6、下列表述中不正確的是( B )A. 力矩與力偶矩的量綱相同; B.力不能平衡力偶; C.一個(gè)力不能平衡一個(gè)力偶;D. 力偶對(duì)任一點(diǎn)之矩等于其力偶矩，力偶中兩個(gè)力

4、對(duì)任一軸的投影代數(shù)和等于零。1-3 分析計(jì)算1、如圖所示，三鉸拱橋又左右兩拱鉸接而成，在BC作用一主動(dòng)力。忽略各拱的自重，分別畫出拱AC、 BC的受力圖。題 1-3-1圖解：（ 1）選 AC拱為研究對(duì)象，畫分離體，AC桿為二力桿。受力如圖（ 2）選 BC拱為研究對(duì)象，畫出分析體，三力匯交原理。.2、支架如圖所示，由桿AB 與 AC組成， A、 B、C 處均為鉸鏈，在圓柱銷A 上懸掛重量為G 的重物，試求桿AB 與桿 AC 所受的力。題 1-3-2圖解 : （ 1) 取圓柱銷為研究對(duì)象，畫受力圖;作用于圓柱銷上有重力G，桿 AB 和 AC 的反力FAB和 FAC; 因桿 AB 和 AC 均為二力

5、桿，指向暫假設(shè)如圖示。圓柱銷受力如圖所示，顯然這是一個(gè)平面匯交的平衡力系。（ 2）列平衡方程X0 :F AB F AC cos60o0Y0 :F AC sin 60oG 0F AC2 G1.15G3F AB0.58G3、圖示為一夾緊機(jī)構(gòu)，桿 AB 和 BC的長(zhǎng)度相等， 各桿自重忽略不計(jì)，A、B、C處為鉸鏈連接。 已知 BD桿受壓力F 3kN， h 200mm，l 1500mm。求壓塊C 加于工件的壓力。題 1-3-3圖.解 : (1)取 DB桿為研究對(duì)象，畫受力圖; 列平衡方程；X0 :F AB cosFBC cos0Y0:F AB sinF BC sinF 0F ABF BCF2sin(2)

6、 取壓塊 C 桿為研究對(duì)象，畫受力圖 ; 列平衡方程X0 :Q FC cos0F cosFQ FC cos2tan2sinFl211.25 (kN )h4、圖示懸臂梁AB 作用有集度為q 4kN/m 的均布載荷及集中載荷F 5kN。已知 =25°，l 3m，求固定端A 的約束反力。題 1-3-4圖解 : (1)取梁 AB 為研究對(duì)象，畫受力圖;(2) 列平衡方程.X0 :X AF sin0Y0 :YAF cosql0m A ( F )0 :mA Fl cosqll02可得：X AF sin.YAF cosql.mAFl cosqll.25、梯子AB靠在墻上，重200 N，如圖所示。梯

7、子長(zhǎng)為l ，并與水平面交角=60°。已知接觸面間的摩擦系數(shù)均為0.25 。今有一重650 N 的人沿梯子上爬，問人所能達(dá)到的最高點(diǎn)C到 A 點(diǎn)的距離s 應(yīng)為多少？題 1-3-5 圖解 當(dāng)人沿梯子向上， 達(dá)到最高點(diǎn) C時(shí)， 梯子處于臨界狀態(tài)，梯子即將滑動(dòng)， A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)同時(shí)達(dá)到最大靜摩擦力，所以受力分析時(shí)以梯子AB為研究對(duì)象，加上 A、B 處的摩擦力，大小為Fmax ， 方向與 A、 B 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，再按平面任意力系的平衡方程求解。（ 1 ）以梯子為研究對(duì)象畫受力圖，如圖所示（ 2 ）列平衡方程Fx=0, FNB - FsA=0Fy=0, FNA +FsB - P- P1=

8、0MA( F)=0, - FNB lsin - FsB lco s+P· ( l/ 2)co s+P1 s co s=0其中：Ff FsA = s NAFsB =f sFNB把數(shù)據(jù) fs =0.25,P=200 N,P1=650 N代入，解得s=0.456 l6、如圖所示，支柱AB下端為球形鉸鏈，BC、 BD為兩繩索， F7.2kN 。不計(jì)支柱的自重，求柱及繩索受到的力。.題 1-3-6 圖解（1 ）取 B 鉸為研究對(duì)象，畫出其受力圖。由圖可知，立柱AB、繩索BC與 BD對(duì) B 鉸的作用力及主動(dòng)力F 共同組成空間匯交力系而平衡。（ 2 ）按圖中的坐標(biāo)系列平衡方程Fx0，F(xiàn)ABsincosFBD0Fy0，F(xiàn)ABsinsinFBC0Fz0，F(xiàn)ABcosF0由圖中給定的尺寸可知：sin800290020.7083， cos12000.705980029002800290021200212