工程力学计算题汇总

1、工程力学及机械设计基础计算题练习第四章：1.解析法求平面汇交力系的合力（大小）2.单个物体的平衡问题1.试计算题1图所示悬臂梁支座A处的约束力。题1图2.题2图所示系统受力F作用，斜面的倾角=30，试判断A处约束力的方向，并计算A、B处约束力的大小。题2图3.外伸梁AC如题7图所示，试求支座A、B处的约束力。题3图4.外伸梁如题3图所示，试求支座A和B的约束力。 题4图5.平面刚架ABC如题8 图所示，若不计刚架自重，试求支座A处的约束力。题5图题6图6.悬臂梁AB如题10图所示，试求支座A处的约束力。7.外伸梁如题13图所示，试计算A、B支座处的约束力。题7图第五章：物体系统的平衡问题（共2

2、各图形）8.试求题16图所示多跨静定梁A、C支座处的约束力。 题8图9.多跨静定梁如题17图所示，试求A、C支座处的约束力。题9图10.试求题18图所示多跨静定梁A、C支座处的约束力。题10图 11.组合梁如题20图所示，试求支座A、C处的约束力。题11图12.组合梁如题9图所示，试求支座A、B、C处的约束力。题12图13.多跨静定梁如题21图所示，试求A、B、C支座处的约束力。题13图第八、九章：1.画轴力图；2.拉压杆横截面上的应力计算；3.铆钉挤压、剪切强度计算14阶梯形杆ABC受力如题所示，已知力F=10 kN，l1=l2=400mm，AB段的横截面面积A1=100mm2，BC段的横截

3、面面积A2=50mm2。（1）画杆的轴力图；（2）计算杆横截面上的应力；15如图两块厚度为 10 mm的钢板，用两个直径为 17 mm 的铆钉搭接在一起，钢板受拉力 P = 60 kN，已知铆钉和钢板的许用剪应力 = 140 MPa，许用挤压应力 = 280 MPa，假定每个铆钉受力相等，试校核铆钉的强度。第十九章：1.齿轮参数计算； 16一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=2.5，齿轮模数m=10mm，小齿轮的齿数Z1=40，（1）求小齿轮的分度圆直径d1，齿顶圆直径da1 （2）求标准安装时的中心距a（1）d1=mZ1=400 mmda1= m（Z1+2ha*）=420 m

4、m（2）Z2= Z12.5=100a=m（Z1+ Z2）/2=700 mm17一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=3，齿轮模数m=5mm，标准中心距a=200 mm，（1）求小齿轮的齿数Z1、分度圆直径d1、齿顶圆直径da1 a=m（Z1+ Z2）/2= 5（Z1+ Z2）/2=200Z2= Z13Z1=20 Z2=60 d1=mZ1=100 mmda1= m（Z1+2ha*）=110 mm18.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=90 mm，现测得小齿轮的齿数Z1=20、齿顶圆直径da1=65.8 mm（1）求小齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z2分度圆直

5、径d2 、齿顶圆直径da2。（1）da1= m（Z1+2ha*）= m22=65.8 取m=3（2）a=m（Z1+ Z2）/2= 3（20+ Z2）/2=90 Z2=40d2=mZ2=120 mmda2= m（Z2+2ha*）=126 mm19.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=2.5，现测得大齿轮的齿数Z2=60、齿顶圆直径da2=123.8 mm（1）求齿轮的模数m（2）求小齿轮的齿数Z1、分度圆直径d1 、齿顶圆直径da1 （3）求该对齿轮传动的标准中心距a。（1）da2= m（Z2+2ha*）= m62=123.8 取m=2（2）Z1= Z2/2.5=24d1=mZ1

6、=48 mmda1= m（Z1+2ha*）=52 mm（3）a=m（Z1+ Z2）/2=84 mm20.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=3，现测得小齿轮的齿数Z1=24、齿顶圆直径da1=103.8 mm（1）求齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d2 、齿顶圆直径da2 （3）求该对齿轮传动的标准中心距a。（1）da1= m（Z1+2ha*）= m26=103.8 取m=4（2）Z2= Z13=72d2=mZ2=288 mmda2= m（Z2+2ha*）=296 mm（3）a=m（Z1+ Z2）/2=192 mm21.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知

7、标准中心距a=150 mm，现测得小齿轮的齿数Z1=23、齿顶圆直径da1=74.9 mm（1）求小齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z2分度圆直径d2 、齿顶圆直径da2。（1）da1= m（Z1+2ha*）= m25=74.9 取m=3（2）a=m（Z1+ Z2）/2= 3（23+ Z2）/2=150 Z2=77d2=mZ2=231 mmda2= m（Z2+2ha*）=237 mm22.技术革新需要一对传动比为3的直齿圆柱齿轮，现找到两个齿形角为20的直齿轮，经测量齿数分别为z1=20，z2=60，齿顶圆直径da1=55mm，da2=186mm，试问这两个齿轮是否能配对使用？为什么？da1=

8、 m1（Z1+2ha*）= m122=55 m1=2.5da2= m2（Z2+2ha*）= m262=186 m2=3这两个齿轮不能配对使用，因为它们的模数不相等。23.已知一组标准渐开线直齿圆柱齿轮，参数分别为：m1=4，z1=35；m2=3，z2=50；m3=5，z3=40；m4=4，z4=20；m5=3，z5=45；试判定：哪些齿轮能啮合？哪些齿轮的齿廓形状相同？哪个齿轮强度高？哪个齿轮的分度圆最大？哪个齿轮的齿顶圆最大？齿轮1与齿轮4能啮合、齿轮2与齿轮5能啮合（模数相等）没有齿轮3（模数大）齿轮3的分度圆最大，d3=mZ3=200 mm齿轮3的齿顶圆最大，da3= m（Z3+2ha*

9、）=210 mm24.在一对正常齿制的渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮机构中，已知轮1齿数Z1=20，i12=2.5，压力角=20，模数m=10mm，试求：（1）轮2的齿数Z2、分度圆半径r2、基圆半径rb2和齿根圆半径rf2；（2）齿厚S、基圆上的齿距Pb；（3）该对齿轮标准安装时的中心距；（1）Z2= Z12.5=50r2= mZ2/2=250rb2= r2cos20=235 mm rf2= m（Z2+2ha*-2c*）=515 mm（2）s=m/2=15.70 mm Pb=pcos20=m cos20=29.52 mm（3）a=m（Z1+ Z2）/2=350 mm25.某机加工车间只能加工m

10、=3、4、5mm三种模数的齿轮。现打算在齿轮机构中心距为180mm不变的条件下，选配一对i=3 的标准直齿圆柱齿轮机构。试确定在此车间能加工的齿轮模数和齿数。a=m（Z1+ Z2）/2= m（Z1+ 3Z1）/2=180 mZ1=90因齿数为整数，所以取m=3 Z1=30 Z2=9026.一V带传动传递的功率P=10kw，带的速度v=12.5m/s，预紧力F0=1000N，试求紧边拉力F1及松边拉力F2。P=Fv/1000=12.5F/1000=10 F= F1-F2=800 F1+F2=2000 F1=1400N F2=600N第二十四章：1.滚动轴承当量载荷及寿命计算27.图示某圆锥齿轮减

11、速器的主动轴，由一对圆锥滚子轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为r1 = 2500N , r2 =700N , 圆锥齿轮受轴向力Fx = 250N , 求轴承和所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力的方向。（轴承内部轴向力S=r/2Y, 轴承系数Y=1.6）S1=r1/2Y=2500/3.2=781.25S2=r2/2Y=700/3.2=218.75S2+Fx=218.75+250=468.75S11端放松，2端压紧Fa1= S1=781.25 NFa2= Fa1- Fx =781.25-250=531.25 N轴承内部轴向力的方向如图。28.图示某齿轮减速器的主动轴，其转速n

12、 = 3000 r / min , 由一对角接触球轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为r1 = 1000N , r2 = 2100N ,外加轴向载荷Fx = 900N , 求轴承1和2所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力Fs的方向。（轴承内部轴向力Fs= 0.68r）Fs1=0.68r1=680Fs2=0.68r2=1428Fs1+Fx=680+900=1580Fs21端放松，2端压紧（放松端的轴向力等于内部轴向力）Fa1= Fs1=680 NFa2= Fa1+Fx =680+900=1580 N轴承内部轴向力Fs的方向如图。29.一对30205的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向

13、载荷FR=3000N，FA=500N， 尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷P1、P2。（30205轴承：内部轴向力S=Fr/(2Y)，Y=1.6,e=0.35，当Fa/Fre时，X=1，Y=0；当Fa/Fre时，X=0.4，Y=1.7）解：根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向派生力Fs1，Fs2方向如图，故轴承处为松端，轴承处为紧端。（放松端的轴向力等于内部轴向力）Fa1=312.5N，Fa2=312.5+500=812.5NFr1Fr22222230.有一对向心角接触轴承正装，已知Fr1=1500N，Fr2=3090N，外加轴向负荷FA=980N，(1)