精密机械设计基础习题答案(裘祖荣).doc

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1、第一章结构设计中的静力学平衡1-1解：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡。1-2解：平面汇交力系町以列出两个方程,解出两个未知数。••解-3则载荷q(x)对「A点的矩为MaS収坐标系如图，如图知q{x)=100xfq（兀）.（2-兀）〃兀u66.7（KNrn）1-5解:1-4解：1)AB杆是二力杆，其受力方向如图，且Fa'W2)OA杆在A点受力Fa，和Fa'是一对作用力和反作用力。显然OA杆在O点受力F。，F。和Fa构成一力偶与g平衡，所以有F、•OA•sin30°一=0代入OA=400mm,m=IN-m,得FA=5N所以Fa，=Fa=5N,Fb'=Fa，=5N,即杆A

2、B所受的力S=F.J=5N3)同理，OiB杆在B点受力Fb，和Fb'是一对作用力和反作用力，Fb=Fb'=5N；且在Oj点受力Foi，Foi和Fb构成一力偶与m2平衡,所以有叫-Fb・O]B=0代入01B=600nim,得m2=3N.m□1)首先取球为受力分析对象，受重力P,墙壁对球的止压力2和杆AB对球的正压力N

3、,处于平衡。有：N

4、・sina=P贝UN}=P/sincr2)取杆AB进行受力分析，受力如图所示，杆AB平衡，则对A点的合力矩为0：M4(F)=T/cos6z-/V1-AD=03)根据儿何关系有，小aaa(l+cosa)AD=+=sinatanasina最后解得：T

5、=—1+1/cosqPasin2aacosa-cos。a当coscr-cos2Q最大,即a=60°时,1-6解：1）収整体结构为行受力分析，在外力（重力P、在B点的止压力Fb和在C点的正压力Fc）作用下平衡，则对B点取矩，合力矩为0：mb（f）=0=Fc・21•cosa一P（21cosa-acosa）解得R=P（I-—）,F-P-F-p—c218c212）AB杆为三力杆，三力汇交，有受力如图所示。根据平衡条件列方程：EFv=0=S-Fa.cos/?工F、—O=Fb-Fa・sM0解得：S=F〃/tan0又根据几何关系知：tan/?=—^―/cosaO..切cPacosa将Fr和t

6、a叩代入得：S=2h1-7解：1）AB杆是二力杆，受力如图，FJ和Fb'大小相等’方向相反。2）取滑块进行受力分析，受外力F,止压力N,和杆AB対它的力Fb（和Fb,是一对作用力和反作用力）。根据平衡条件可列方程工F、.=0=•cosa-F即Fr=F/cosa3）収OA杆进行受力分析。OA杆在A点受力Fa（和Ff是一对作用力和反作用力）。对O点取矩，根据平衡条件合力矩为0：Mo(F)=0=FAd-M即:M=F「d=FJ・d=FJ・d=F『d=Fd/cosa又：d=(200+100)sinatana=100/200解得：M=60000N.mm=60N.m1-8解：1）BC杆是二力

7、杆，受力在杆沿线上。2）収CD杆和滑轮为一-体进行受力分析。其屮滑轮受力可简化到中心E（如图，T=Q）。C点受力Fc（方向由二力杆BC确定o列平衡方程：Md（F）=0=Fccosa-CD-T•DE

8、a-Q代入已知参数，解得：Fax=2400N,FAy=1200N1-10解：1）取偏心轮分析受力，处于平衡状态时,有N和Fc构成一力偶，与m平衡。有Fc=N,M（、（F）=0=m_Ne,得：N=m/e2）取推杆分析受力，处于平衡状态时有（推杆有向上运动的趋势，故摩擦力方向如图,口正压力N，和N是一対作用力和反作用力，N，=N）：Mo(F)=0=N'-a-NAFA-d/2-FB-aFc：bC又FA=f-NA,FB=f-NB联立方程Dx"=Na-NbYjFy=0=N'-Q-Fa-Fb纟11.解得：N.a=arn/be,FA=FB=fam/bc3）若要推杆不被卡住，则要求有N、＞Q+

9、Fa+F「代入相应结果得:b>2afmtn-eQMl解:CD是二力杆，所以在D点砖所受的约束反力R（和CD杆D端受力为一对作用力和反作用力）方向在GD连线上，如图所示。若要把砖夹提起，则要求约束反力R在摩擦角＜p范围Z内，即要求av（p・a=arctanb~HD(P=arctanf又HD=250—30=220(mm)f=0.5,代入解得txllOmmo即距离bvllOmm,可提起砖夹。第二章机械工程常用材料1-1解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），