第四章空間力系

1、 第四章 空間力系4-1 一平行力系由五個(gè)力組成，力的大小和作用線的位置如圖所示。圖中小正方格的邊長(zhǎng)為10mm.求平行力系的合力。4-2圖示力F=1000N，求對(duì)于z軸的力矩Mz。4-3 水平圓盤的半徑為r，外緣C處作用力。力位于鉛垂平面內(nèi)，且與C處圓盤切線夾角為，其他尺寸如圖所示。求力對(duì)x，y，z軸之矩。4-4 掛物架如圖所示，三桿的重量不計(jì)，用球鉸鏈連接于O點(diǎn)，平面BOC為水平面，且OB=OC，角度如圖。若在O點(diǎn)掛一重物G，重為1000N，求三桿所受的力。4-5 起重機(jī)裝在三輪小車ABC上。已知起重機(jī)的尺寸為：AD=DB=1m，CD=1.5m，CM=1m，KL=4m。機(jī)身連同平衡錘F共重P

2、1=100kN，作用在G點(diǎn)，G點(diǎn)在平面LMNF之內(nèi)，到機(jī)身軸線MN的距離GH=0.5m，如圖所示，重物P2=30kN,求當(dāng)起重機(jī)的平面LMN平行于AB時(shí)車輪對(duì)軌道的壓力。4-6 圖示三圓盤A、B和C的半徑分別為150mm、100mm和50mm。三軸OA、OB和OC在同一平面內(nèi)，為直角。在三圓盤上分別作用力偶，各力偶的力作用在輪緣上，它們的大小分別等于10N、20N和F。如圖示系統(tǒng)是自由的，且不計(jì)自重，求能使系統(tǒng)平衡的力F的大小和角。4-7 圖示手搖鉆由支點(diǎn)B、鉆頭A和彎曲的手柄組成。當(dāng)支點(diǎn)B處加壓力、和以及手柄上加力后，即可帶動(dòng)鉆頭繞軸AB轉(zhuǎn)動(dòng)而鉆孔，已知Fz=50N，F(xiàn)=150N。求：（1）

3、鉆頭受到的阻力偶的力偶矩M；（2）材料給鉆頭的反力FAx、FAy和FAz的值；（3）壓力Fx和Fy的值。4-8 水平傳動(dòng)軸裝有兩個(gè)皮帶輪C和D，可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。皮帶輪的半徑各為r1=200mm和r2=250mm，皮帶輪與軸承間的距離為a=b=500mm，兩皮帶輪間的距離為c=1000mm。套在輪C上的皮帶是水平的，其拉力為F1=2F2=5000N；套在輪D上的皮帶與鉛直線成角，其拉力為。求在平衡情況下，拉力F3和F4的值，并求由皮帶拉力所引起的軸承反力。4-9 圖示電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)矩M通過(guò)鏈條傳動(dòng)將重物P等速提起，鏈條與水平線成角（直線O1x1平行與直線Ax）。已知：r=100mm，R=2

4、00mm，P=10kN，鏈條主動(dòng)邊（下邊）的拉力為從動(dòng)邊拉力的兩倍。軸及輪重不計(jì)求支座A和B的反力以及鏈條的拉力。4-10 某減速箱由三軸組成如圖示，動(dòng)力由I軸輸入，在I軸上作用轉(zhuǎn)矩。如齒輪節(jié)圓直徑為D1=160mm，D2=632mm，D3=204mm，齒輪壓力角為。不計(jì)摩擦及輪、軸重量，試求等速傳動(dòng)時(shí)，軸承A、B、C、D的約束力。4-11 圖示六桿支撐一水平板，在板角處受鉛直力作用。設(shè)板和桿自重不計(jì)，求各桿的內(nèi)力。4-12 無(wú)重曲桿ABCD有兩個(gè)直角，且平面ABC與平面BCD垂直。桿的D端為球鉸鏈支座，A端為軸承約束，如圖所示。在曲桿的AB、BC和CD上作用三個(gè)力偶，力偶所在平面分別垂直于AB、BC和CD三線段。已知力偶矩M2和M3求使曲桿處于平衡的力偶矩M1和處的約束力。題4-14圖4-13 邊長(zhǎng)為的等邊三角形板ABC用三根鉛直桿1、2、3和三根與水平面成角的斜桿4、5、6撐在水平位置。在板的平面內(nèi)作用一力偶，其矩為M，方向如圖所示。如板和桿的重量不計(jì)，求各桿內(nèi)力。4-14 圖示平面圖形中每一方格的邊長(zhǎng)為20mm，求挖去一圓后剩余部分面積重心的位置。4-15 圖示機(jī)床重50kN，當(dāng)水平放置時(shí)（），秤上讀數(shù)為15kN；當(dāng)時(shí)，秤