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1、精选文档第四章习题4-1已知F1=60N，F2=80N，F3=150N，m=，转向为逆时针，=30图中距离单位为m。试求图中力系向O点简化结果及最后结果。4-2已知物体所受力系以以下图，F=10Kn，m=，转向如图。（a）若选择x轴上B点为简化中心，其主矩LB=，转向为顺时针，试求B点的地址及主矢R。b）若选择CD线上E点为简化中心，其主矩LE=，转向为顺时针，=45，试求位于CD直线上的E点的地址及主矢R。4-3试求以下各梁或刚架的支座反力。解：（a）受力如图由MA=0FRB?3a-Psin30?2a-Q?a=0 FRB=（P+Q）/3由x=0FAx-Pcos30=0FAx=P由Y=0FAy
2、+FRB-Q-Psin30=0FAy=（4Q+P）/64-4高炉上料的斜桥，其支承状况可简化为以以下图，设A和B为固定铰，D为中间铰，料车对斜桥的总压力为Q，斜桥（连同轨道）重为W，立柱BD质量不计，几何尺寸如图示，试求A和B的支座反力。4-5齿轮减速箱重W=500N，输入轴受一力偶作用，其力偶矩m1=，输出轴受另一力偶作用，其力偶矩m2=，转向以以下图。试计算齿轮减速箱A和B两端螺栓和地面所受的力。4-6试求以下各梁的支座反力。(a)(b)4-7各刚架的载荷和尺寸以以下图，图c中m2m1，试求刚架的各支座反力。4-8图示热风炉高h=40m，重W=4000kN，所受风压力可以简化为梯形分布力，
3、以以下图，q1=500kN/m，q2=m。可将地基抽象化为固顶端拘束，试求地基对热风炉的反力。4-9起重机简图以以下图，已知承A及向心推力轴承B的反力。P、Q、a、b及c，求向心轴4-10构架几何尺寸以以下图，R=0.2m，P=1kN。E为中间铰，求向心轴承A的反力、向心推力轴承B的反力及销钉C对杆ECD的反力。4-11图示为连续铸锭装置中的钢坯矫直辊。钢坯对矫直辊的作用力为一沿辊长分布的均布力q，已知q=1kN/mm，坯宽1.25m。试求轴承A和B的反力。4-12立式压缩机曲轴的曲柄EH转到垂直向上的地址时，连杆作用于曲柄上的力P最大。现已知P=40kN，飞轮重W=4kN。求这时轴承A和B的
4、反力。4-13汽车式起重机中，车重W1=26kN，起重臂重.kN，起重机旋转及固定部分重2kN，作用线经过点，几何尺寸以以下图。这时起重臂在该起重机对称面内。求最大起重量max。4-14平炉的送料机由跑车A及走动的桥B所构成，跑车装有轮子，可沿桥挪动。跑车下部装有一颠覆操控柱D，其上装有料C。料箱中的载荷Q=15kN，力Q与跑车轴线OA的距离为5m，几何尺寸以以下图。如欲保证跑车不致翻倒，试问小车连同操控柱的重量W最小应为多少？4-15两根位于垂直平面内的均质杆的底端相互相靠地搁在圆滑地板上，其上端则靠在两垂直且圆滑的墙上，质量分别为P1与P2。求均衡时两杆的水平倾角1与2的关系。4-16均质
5、细杆AB重P，两端与滑块相连，滑块和可在圆滑槽内滑动，两滑块又经过滑轮用绳子互相连接，物系统处于均衡。（）用和表示绳中张力；（）当张力时的值。4-17已知，和，不计梁重。试求图示各连续梁在、和处的拘束反力。4-18各刚架的载荷和尺寸以以下图，不计刚架质量，试求刚架上各支座反力。4-19起重机在连续梁上，已知P=10kN，Q=50kN，不计梁质量，求支座A、B和D的反力。4-20箱式电炉炉体结构如图a所示。D为炉壳，E为炉顶拱，H为绝热资料，I为边墙，J为搁架。在实质炉子设计中，考虑到炉子在高温状况下拱顶常产生裂缝，可将炉拱简化成三铰拱，如图b所示。已知拱顶是圆弧形，跨距l=1.15m，拱高h=
6、0.173m，炉顶重G=2kN。试求拱脚A和B处反力。4-21图示厂房房架是由两个刚架AC和BC用铰链连接构成，与两铰链固结于地基，吊车梁宰房架突出部分和上，已知刚架重1260kN,吊车桥重Q=10kN，风力F=10kN，几何尺寸如图所示。和两点分别在力1和2的作用线上。求铰链、和的反力。4-22图示构架由滑轮D、杆AB和CBD构成，一钢丝绳绕过滑轮，绳的一端挂一重物，重量为G，另一端系在杆AB的E处，尺寸以以下图，试求铰链A、B、C和D处反力。4-23桥由两部分构成，重W1=W2=40kN，桥上有载荷P=20kN，尺寸以以下图，试求出铰链A、B和C的反力。4-24图示结构，在C、D、E、F、
7、H处均为铰接。已知P1=60kN，P2=40kN，P3=70kN,几何尺寸以以下图。试求各杆所受的力。4-25构架的载荷和尺寸以以下图，已知P=24kN，求铰链和辊轴的反力及销钉对杆的反力。-26构架的载荷和尺寸以以下图，已知P=40kN，R=0.3m，求铰链A和B的反力及销钉C对杆ADC的反力。4-27图示破碎机传动机构，活动夹板AB长为600mm，假设破碎时矿石对活动夹板作用力沿垂直于AB方向的分力P=1kN，BC=CD=600mm，AH=400mm，OE=100mm，图示地址时，机构均衡。试求电机对杆OE作用的力偶的力偶矩m0。4-28曲柄滑道机构以以下图，已知m=，OA=0.6m，BC
8、=0.75m。机构在图示地址处于均衡，=30，=60。求均衡时的P值及铰链O和B反力。4-29插床机构以以下图，已知OA=310mm，O1B=AB=BC=665mm，CD=600mm，OO1=545mm，P=25kN。在图示地址：OO1A在铅锤地址；O1C在水平川址，机构处于均衡，试求作用在曲柄OA上的主动力偶的力偶矩m。4-30在图示机构中，OB线水平，当B、D、F在同一铅垂线上时，DE垂直于EF，曲柄正幸好铅锤地址。已知OA=100mm，BD=BC=DE=100mm，EF=100mm，不计杆重和摩擦，求图示地址平衡时m/P的值。4-31图示屋架为锯齿形桁架。G1=G2=20kN，W1=W2
9、=10kN，几何尺寸以以下图，试求各杆内力。4-32图示屋架桁架。已知F1=F2=F4=F5=30kN，F3=40kN，几何尺寸以以下图，试求各杆内力。4-33桥式起重机机架的尺寸以以下图。P1=100kN，P2=50kN。试求各杆内力。4-34图示屋架桁架，载荷G1=G2=G3=G4=G5=G，几何尺寸以以下图，试求：杆1、2、3、4、5和6的内力。参照答案4-1解：=19642（顺时针转向）故向O点简化的结果为：因为FR0，L00，故力系最后简化结果为一合力，大小和方向与主矢同样，合力FR的作用线距O点的距离为d。FR=FR=d=L0/FR=5.37m4-2解：（a）设B点坐标为（b，0）
10、LB=MB（）=-m-Fb=b=（-m+10）/F=-1mB点坐标为（-1，0）FR=10kN，方向与y轴正向一致（b）设E点坐标为（e，e）LE=ME（）=-m-F?e=e=（-m+30）/F=1mE点坐标为（1，1）FR=10kN方向与y轴正向一致4-3解：（a）受力如图由MA=0FRB?3a-Psin30?2a-Q?a=0 FRB=（P+Q）/3由x=0FAx-Pcos30=0FAx=P由Y=0FAy+FRB-Q-Psin30=0FAy=（4Q+P）/6（b）受力如图由MA=0FRB?cos30-P?2a-Q?a=0FRB=（Q+2P）由x=0FAx-FRB?sin30=0FAx=（Q+
11、2P）由Y=0FAy+FRB?cos30-Q-P=0FAy=（2Q+P）/3（c）解：受力如图：由MA=0FRB?3a+m-P?a=0 FRB=（P-m/a）/3由x=0FAx=0由Y=0FAy+FRB-P=0FAy=（2P+m/a）/3（d）解：受力如图：由MA=0FRB?2a+m-P?3a=0FRB=（3P-m/a）/2由x=0FAx=0由Y=0FAy+FRB-P=0FAy=（-P+m/a）/2（e）解：受力如图：由MA=0FRB?3-P?5=0 FRB=P/2+5Q/3由x=0FAx+Q=0FAx=-Q由Y=0FAy+FRB-P=0FAy=P/2-5Q/3（f）解：受力如图：由MA=0F
12、RB?2+m-P?2=0FRB=P-m/2由x=0FAx+P=0FAx=-P由Y=0FAy+FRB=0FAy=-P+m/24-4解：结构受力如图示，BD为二力杆由MA=0-FRB?a+Q?b+W?l/2?cos=0FRB=(2Qb+Wlcos)/2a由Fx=0-FAx-Qsin=0FAx=-Qsin由Fy=0FRB+FAy-W-Qcos=0FAy=Q(cos-b/a)+W(1-lcos/2a)4-5解：齿轮减速箱受力如图示，由MA=0FRB=0FRB=由Fy=0FRA+FRB-W=0FRA=4-6解：(a)由Fx=0FAx=0(b)由Fx=0FAx=0由Fy=0FAy=0由Fy=0FAy-qa
13、-P=0由M=0MA-m=0MA=mFAy=qa+P由M=0MA-q?a?a/2-Pa=0MA=qa2/2+Pa(c)(d)(c)由Fx=0FAx+P=0(d)由Fx=0FAx=0FAx=-P由MA=0FRB?5a+m1-m2-q?3a?3a/2=0由Fy=0FAy-q?l/2=0FRB=+(m2-m1)/5aFAy=ql/2由Fy=0FAy+FRB-q?3a=0由M=0MA-q?l/2?l/4-m-Pa=0FAy=+(m1-m2)/5aMA=ql2/8+m+Pa4-7解：(b)MA=0FRB?6a-q(6a)2/2-P?5a=0FRB=3qa+5P/6Fx=0FAx+P=0FAx=-PFy=0FAy+FRB-q?6a=0FAy=3qa-5P/6(b)MA=0MA-q(6a)2/2-P?2a=0MA=18qa2+2PaFx=0FAx+q?6a=0FAx=-6qaFy=0FAy-P=0FAy=PMA=0MA+m1-m2-q?6a?2a-P?4a=0MA=12qa2+4Pa+m2-m1Fx=
