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1、.
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》參考答案-習題1
1-1 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)動力矩等。
2、平衡指構(gòu)件處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
3、力的三要素是指力的大小、方向和作用點。
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，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
2、二力的合力,用矢量方程表示為R=F1+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
3、）
A．主矢的大小、方向與簡化中心無關(guān)；B. 主矩的大小、轉(zhuǎn)向一定與簡化中心的選擇有關(guān);
C. 當平面力系對某點的主矩為零時，該力系向任何一點簡化結(jié)果為一合力;
D. 當平面力系對某點的主矩不為零時，該力系向任一點簡化的結(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獨立的平衡方程式；B. 任何平面力系只能列出三個平衡方程式;
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
4、不能平衡力偶; C. 一個力不能平衡一個力偶;
D. 力偶對任一點之矩等于其力偶矩，力偶中兩個力對任一軸的投影代數(shù)和等于零。
1-3 分析計算
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拱為研究對象，畫分離體，AC桿為二力桿。受力如圖
（2）選BC拱為研究對象，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
5、研究對象，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，顯然這是一個平面匯交的平衡力系。
（2）列平衡方程
3、圖示為一夾緊機構(gòu)，桿AB和BC的長度相等，各桿自重忽略不計，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桿為研究對象，畫受力圖;列平衡方程；
(2) 取壓塊C桿為研究對象，畫受力圖;列平衡方程
4、圖示懸臂梁AB作用有集度為q＝
6、4kN/m的均布載荷及集中載荷F＝5kN。已知α=25， l＝3m，求固定端A的約束反力。
題1-3-4圖
解: (1) 取梁AB為研究對象，畫受力圖;
(2) 列平衡方程
可得：
5、梯子AB靠在墻上，重200 N，如圖所示。梯子長為l，并與水平面交角θ=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，問人所能達到的最高點C到A點的距離s應(yīng)為多少？
題1-3-5圖
解 當人沿梯子向上， 達到最高點C時， 梯子處于臨界狀態(tài)， 梯子即將滑動， A點和B點同時達到最大靜摩擦力， 所以受力分析時以梯子AB為研究對象， 加上
7、A、B處的摩擦力， 大小為Fmax ， 方向與A、B點運動趨勢方向相反， 再按平面任意力系的平衡方程求解。
（1）以梯子為研究對象畫受力圖， 如圖所示
（2）列平衡方程
∑Fx=0, FNB -FsA =0 ①
∑Fy=0, FNA +FsB -P-P1=0 ②
∑MA(F)=0, -FNB lsinθ-FsB l cosθ+P(l/2)cosθ+P1s cosθ=0③
其中：
FsA =fsFNA ④
Fs
8、B =fsFNB ⑤
把數(shù)據(jù)fs=0.25, P=200 N, P1=650 N代入， 解得
s=0.456l
6、如圖所示，支柱AB下端為球形鉸鏈，BC、BD為兩繩索，F(xiàn)＝7.2kN。不計支柱的自重，求柱及繩索受到的力。
題1-3-6圖
解 （1）取B鉸為研究對象，畫出其受力圖。由圖可知，立柱AB、繩索BC與BD對B鉸的作用力及主動力F共同組成空間匯交力系而平衡。
（2）按圖中的坐標系列平衡方程
， ①
， ②
， ③
由圖中給定的尺寸可知：
，
，
（3）求解未知量。
將上面各三角函數(shù)值代入平衡方程①、②、③并聯(lián)立求解，得立柱AB、繩索BC與BD受力為：
，，
精品
機械設(shè)計基礎(chǔ)答案2
