工程力学课后题答案3廖明成

1、第三章力偶系习题3.1 如图 3.1 A、 、D 均为滑轮，绕过B、D 两轮的绳子两端的拉力为400N ，绕过 A、B CC 两轮的绳子两端的拉力F 为 300N，30°。求这两力偶的合力偶的大小和转向。滑轮大小忽略不计。题 3.1图解：两力偶的矩分别为M 1M 2400sin 60o ? 240 300sin 30o ? 480400cos 60o ? 200 300cos30 o ?200123138 N ? mm123962 N ? mm合力偶矩为MM 1M 2247.1N ? m （逆时针转向）3.2 已知粱 AB 上作用一力偶，力偶矩为M，粱长为 L ，粱重不计。求在图，

2、，3.2 中 a b三种情况下，支座 A 和 B 的约束力。题3.2图解： AB 梁受力如个图所示，M i 0F RA由，对图（ a） (b) 有FRAlM 0得MFRA FNBll对图（ c）有FRA3FRAl cosM0得MFRAFNBl cosFRA3.3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如图所示，它们的力偶矩的大小分别为M2 125N· m。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。精选文库F NBFNBFNBM1 500 N · m，18精选文库F题 3.3图解：FM 合，M 200 Fd M1F750N力的方向与假设方向相反3.4 汽锤在锻打工件时，由于工件偏置使锤

3、头受力偏心而发生偏斜，它将在导轨DA 和 BE上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。已知锻打力F= 1000kN ，偏心距 e=20mm ，试求锻锤给两侧导轨的压力。FN2FN1题3.4图解：锤头受力如图，这是个力偶系的平衡问题，由M i0, F eFN1h0解得FN1 FN 220KNh19精选文库3.5 四连杆机构在图示位置平衡，已知OA=60 m ， BC=40 cm， 作用在 BC 上力偶的力偶矩大小 M1 1 N ·m，试求作用在 OA 上力偶的力偶矩大小M1 和 AB 所受的力 F AB 。各杆重量不计。题 3.5图解： CA 和 OB 分别受力如图由M

4、i0FBACB sin 30oM 2 0M 1FABOA0解得FAB5N（拉）M 13N m3.6 齿轮箱三根轴上分别作用有力偶，它们的转向如图所示，各力偶矩的大小为 M1 =36kN · m， M 2 =6 kN · m， M 3 =6kN · m，试求合力偶矩。题3.6图解：M xM 2 sin 40oM 3 cos40o0.74N mM yM 1M 3 sin 40o32.14N mM zM 2 cos40o4.6 Nm20精选文库MM x2M y2M z 232.48N m3.7 O1 和 O2 圆盘与水平轴AB 固连， O1 盘垂直 z 轴， O2 盘垂直 x 轴，盘面上分别作用力偶( F1, F1 )， (F2 , F2 ) 如图所示。如两盘半径为r 20 cm， F13 N ， F2 5 N， AB=80 cm ，不计构件自重，试计算轴承A 和 B 处的约束力。F AzF BzFAxFBx题3.7图解：取整体为研究对象，由于构件自重不计，主动力为两力偶，由力偶只能由力偶来平衡的性质，轴承A ， B 处的约束力也应该形成力偶。设A ， B 处的约束力为FAx , FAz , FBx , FBz ,方向如图，由力偶系的