第四章空间力系

1、 第四章 空间力系4-1 一平行力系由五个力组成，力的大小和作用线的位置如图所示。图中小正方格的边长为10mm.求平行力系的合力。4-2图示力F=1000N，求对于z轴的力矩Mz。4-3 水平圆盘的半径为r，外缘C处作用力。力位于铅垂平面内，且与C处圆盘切线夹角为，其他尺寸如图所示。求力对x，y，z轴之矩。4-4 挂物架如图所示，三杆的重量不计，用球铰链连接于O点，平面BOC为水平面，且OB=OC，角度如图。若在O点挂一重物G，重为1000N，求三杆所受的力。4-5 起重机装在三轮小车ABC上。已知起重机的尺寸为：AD=DB=1m，CD=1.5m，CM=1m，KL=4m。机身连同平衡锤F共重P

2、1=100kN，作用在G点，G点在平面LMNF之内，到机身轴线MN的距离GH=0.5m，如图所示，重物P2=30kN,求当起重机的平面LMN平行于AB时车轮对轨道的压力。4-6 图示三圆盘A、B和C的半径分别为150mm、100mm和50mm。三轴OA、OB和OC在同一平面内，为直角。在三圆盘上分别作用力偶，各力偶的力作用在轮缘上，它们的大小分别等于10N、20N和F。如图示系统是自由的，且不计自重，求能使系统平衡的力F的大小和角。4-7 图示手摇钻由支点B、钻头A和弯曲的手柄组成。当支点B处加压力、和以及手柄上加力后，即可带动钻头绕轴AB转动而钻孔，已知Fz=50N，F=150N。求：（1）

3、钻头受到的阻力偶的力偶矩M；（2）材料给钻头的反力FAx、FAy和FAz的值；（3）压力Fx和Fy的值。4-8 水平传动轴装有两个皮带轮C和D，可绕AB轴转动，如图所示。皮带轮的半径各为r1=200mm和r2=250mm，皮带轮与轴承间的距离为a=b=500mm，两皮带轮间的距离为c=1000mm。套在轮C上的皮带是水平的，其拉力为F1=2F2=5000N；套在轮D上的皮带与铅直线成角，其拉力为。求在平衡情况下，拉力F3和F4的值，并求由皮带拉力所引起的轴承反力。4-9 图示电动机以转矩M通过链条传动将重物P等速提起，链条与水平线成角（直线O1x1平行与直线Ax）。已知：r=100mm，R=2

4、00mm，P=10kN，链条主动边（下边）的拉力为从动边拉力的两倍。轴及轮重不计求支座A和B的反力以及链条的拉力。4-10 某减速箱由三轴组成如图示，动力由I轴输入，在I轴上作用转矩。如齿轮节圆直径为D1=160mm，D2=632mm，D3=204mm，齿轮压力角为。不计摩擦及轮、轴重量，试求等速传动时，轴承A、B、C、D的约束力。4-11 图示六杆支撑一水平板，在板角处受铅直力作用。设板和杆自重不计，求各杆的内力。4-12 无重曲杆ABCD有两个直角，且平面ABC与平面BCD垂直。杆的D端为球铰链支座，A端为轴承约束，如图所示。在曲杆的AB、BC和CD上作用三个力偶，力偶所在平面分别垂直于AB、BC和CD三线段。已知力偶矩M2和M3求使曲杆处于平衡的力偶矩M1和处的约束力。题4-14图4-13 边长为的等边三角形板ABC用三根铅直杆1、2、3和三根与水平面成角的斜杆4、5、6撑在水平位置。在板的平面内作用一力偶，其矩为M，方向如图所示。如板和杆的重量不计，求各杆内力。4-14 图示平面图形中每一方格的边长为20mm，求挖去一圆后剩余部分面积重心的位置。4-15 图示机床重50kN，当水平放置时（），秤上读数为15kN；当时，秤