工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案.doc

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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案.精品文档.静力学部分第一章基本概念受力图2-1 解:由解析法, 故: 2-2 解:即求此力系的合力,沿OB建立x坐标,由解析法,有故: 方向沿OB。2-3 解:所有杆件均为二力杆件,受力沿直杆轴线。(a) 由平衡方程有:(拉力)(压力)(b) 由平衡方程有:(拉力)(压力)(c) 由平衡方程有:(拉力)(压力)(d) 由平衡方程有:(拉力)(拉力)2-4解:(a)受力分析如图所示: 由 由 (b)解:受力分析如图所示:由联立上二式,得:2-5解:几何法:系统受力如图所示三力汇交于点D,其封闭的力三角

2、形如图示所以:(压力)(与X轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:已知, ,由 由 2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由 联立后,解得: 由二力平衡定理 2-8解:杆AB,AC均为二力杆,取A点平衡由 联立上二式,解得:(受压)(受压)2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D,B点分别列平衡方程(1)取D点,列平衡方程由 (2)取B点列平衡方程:由 2-10解:取B为研究对象:由 取C为研究对象:由 由 联立上二式,且有解得:取E为研究对象:由 故有:2-11解:取A点平衡:联立后可得: 取D点平衡,取如图坐标系:由对称性及 2-12解:整体受力交于O点,列O点平衡由

3、 联立上二式得: (压力)列C点平衡联立上二式得: (拉力) (压力)2-13解:(1)取DEH部分,对H点列平衡联立方程后解得: (2)取ABCE部分,对C点列平衡且 联立上面各式得: (3)取BCE部分。根据平面汇交力系平衡的几何条件。2-14解:(1)对A球列平衡方程 (1) (2)(2)对B球列平衡方程 (3) (4)且有: (5)把(5)代入(3),(4)由(1),(2)得: (6)又(3),(4)得: (7)由(7)得: (8)将(8)代入(6)后整理得:2-15解:,和P构成作用于AB的汇交力系,由几何关系:又整理上式后有: 取正根 第三章 力矩 平面力偶系3-1试分别计算图示各

4、种情况下力P对点O之矩。3-2已知P1=P2=P3=P5=60KN,P4=P6=40KN,图中长度单位为mm,求图示平面力偶系合成的结果。解:构成三个力偶因为是负号,故转向为顺时针。3-3图示为卷扬机简图,重物M放在小台车C上,小台车上装有A轮和B轮,可沿导轨ED上下运动。已知重物重量G=2KN,图中长度单位为mm,试求导轨对A轮和B轮的约束反力。解:小台车受力如图,为一力偶系,故 由3-4锻锤工作时,如工件给它的反作用力有偏心,则会使锻锤C发生偏斜,这将在导轨AB上产生很大的压力,从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度,已知打击力P=1000KN,偏心距e=20 mm,锻锤高度h=200mm,试

5、求锻锤给导轨两侧的压力。解:锤头受力如图,锤头给两侧导轨的侧压力和构成一力偶,与,构成力偶平衡由 3-5炼钢用的电炉上,有一电极提升装置,如图所示,设电极HI和支架共重W,重心在C上。支架上A,B和E三个导轮可沿固定立柱JK滚动,钢丝绳在D点。求电极等速直线上升时的钢丝绳的拉力及A,B,E三处的约束反力。解:电极受力如图,等速直线上升时E处支反力为零 即: 且有:由 3-6已知m1=3KNM,m2=1KNM,转向如图。=1m试求图示刚架的A及B处的约束反力。解:A,B处的约束反力构成一力偶由 3-7四连杆机构在图示位置时平衡,=30,=90。试求平衡时m1/m2的值。解:,受力如图,由,分别有

6、: 杆: (1)杆: (2)且有: (3) 将(3)代入(2)后由(1)(2)得: 3-8图示曲柄滑道机构中,杆AE上有一导槽,套在杆BD的销子C上,销子C可在光滑导槽内滑动,已知m1=4KNM,转向如图,AB=2m,在图示位置处于平衡,=30,试求m2及铰链A和B的反力。解:杆ACE和BCD受力入图所示,且有:对ACE杆: 对BCD杆: 第四章 平面一般力系4-1 已知F1=60N,F2=80N,F3=150N,m=100N.m,转向为逆时针,=30图中距离单位为m。试求图中力系向O点简化结果及最终结果。解: =19642 (顺时针转向)故向O点简化的结果为:由于FR0,L00,故力系最终简

7、化结果为一合力,大小和方向与主矢相同,合力FR的作用线距O点的距离为d。 FR=FR=52.1N d=L0/FR=5.37m4-2 已知物体所受力系如图所示,F=10Kn,m=20kN.m,转向如图。(a)若选择x轴上B点为简化中心,其主矩LB=10kN.m,转向为顺时针,试求B点的位置及主矢R。(b)若选择CD线上E点为简化中心,其主矩LE=30kN.m,转向为顺时针,=45,试求位于CD直线上的E点的位置及主矢R。解:(a)设B点坐标为(b,0) LB=MB()=-m-Fb=-10kN.m b=(-m+10)/F=-1m B点坐标为(-1,0) = FR=10kN,方向与y轴正向一致 (b

8、)设E点坐标为(e,e) LE=ME()=-m-Fe=-30kN.m e=(-m+30)/F=1m E点坐标为(1,1) FR=10kN 方向与y轴正向一致4-3 试求下列各梁或刚架的支座反力。解:(a) 受力如图由MA=0 FRB3a-Psin302a-Qa=0FRB=(P+Q)/3由 x=0 FAx-Pcos30=0 FAx=P由Y=0 FAy+FRB-Q-Psin30=0FAy=(4Q+P)/6(b)受力如图由MA=0 FRBcos30-P2a-Qa=0FRB=(Q+2P)由 x=0 FAx-FRBsin30=0FAx=(Q+2P)由Y=0 FAy+FRBcos30-Q-P=0FAy=(

9、2Q+P)/3(c)解:受力如图:由MA=0 FRB3a+m-Pa=0FRB=(P-m/a)/3由 x=0 FAx=0由Y=0 FAy+FRB-P=0FAy=(2P+m/a)/3(d)解:受力如图:由MA=0 FRB2a+m-P3a=0FRB=(3P-m/a)/2由 x=0 FAx=0由Y=0 FAy+FRB-P=0FAy=(-P+m/a)/2(e)解:受力如图:由MA=0 FRB3-P1.5-Q5=0FRB=P/2+5Q/3由 x=0 FAx+Q=0FAx=-Q由Y=0 FAy+FRB-P=0FAy=P/2-5Q/3(f)解:受力如图:由MA=0 FRB2+m-P2=0FRB=P-m/2由

10、x=0 FAx+P=0FAx=-P由Y=0 FAy+FRB =0FAy=-P+m/24-4 高炉上料的斜桥,其支承情况可简化为如图所示,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。解:结构受力如图示,BD为二力杆 由MA=0 -FRBa+Qb+Wl/2cos=0 FRB=(2Qb+Wlcos)/2a 由Fx=0 -FAx-Qsin=0 FAx=-Qsin 由Fy=0 FRB+FAy-W-Qcos=0 FAy=Q(cos-b/a)+W(1-lcos/2a) 4-5 齿轮减速箱重W=500N,输入轴受一力偶作

11、用,其力偶矩m1=600N.m,输出轴受另一力偶作用,其力偶矩m2=900N.m,转向如图所示。试计算齿轮减速箱A和B两端螺栓和地面所受的力。解:齿轮减速箱受力如图示, 由MA=0 FRB0.5-W0.2-m1-m2=0 FRB=3.2kN 由Fy=0 FRA+FRB-W=0 FRA=-2.7kN4-6 试求下列各梁的支座反力。 (a) (b)解:(a)由Fx=0 FAx=0 (b) 由Fx=0 FAx=0 由Fy=0 FAy=0 由Fy=0 FAy-qa-P=0 由M=0 MA-m=0 MA=m FAy=qa+P 由M=0 MA-qaa/2-Pa=0 MA=qa2/2+Pa (c) (d)

12、(c) 由Fx=0 FAx+P=0 (d) 由Fx=0 FAx=0 FAx=-P 由MA=0 FRB5a+m1-m2-q3a3a/2=0 由Fy=0 FAy-ql/2=0 FRB=0.9qa+(m2-m1)/5aFAy=ql/2 由Fy=0 FAy+FRB-q3a=0 由M=0 MA-ql/2l/4-m-Pa=0 FAy=2.1qa+(m1-m2)/5a MA=ql2/8+m+Pa4-7 各刚架的载荷和尺寸如图所示,图c中m2m1,试求刚架的各支座反力。解: (a) (b)(a)MA=0 FRB6a-q(6a)2/2-P5a=0 FRB=3qa+5P/6 Fx=0 FAx+P=0 FAx =-

13、PFy=0 FAy+FRB-q6a=0 FAy=3qa-5P/6(b) MA=0 MA-q(6a)2/2-P2a=0 MA=18qa2+2Pa Fx=0 FAx+q6a=0 FAx =-6qa Fy=0 FAy-P=0 FAy=P(c) MA=0 MA+m1-m2-q6a2a-P4a=0 MA=12qa2+4Pa+m2-m1 Fx=0 FAx+P=0 FAx=-P Fy=0 FAy-q6a=0 FAy=6qa(d) MA=0 MA+q(2a)2/2-q2a3a=0 MA=4qa2 Fx=0 FAx-q2a=0 FAx =2qa Fy=0 FAy-q2a=0 FAy =2qa4-8 图示热风炉高

14、h=40m,重W=4000kN,所受风压力可以简化为梯形分布力,如图所示,q1=500kN/m,q2=2.5kN/m。可将地基抽象化为固顶端约束,试求地基对热风炉的反力。解:热风炉受力分析如图示, Fx=0 Fox+q1h+(q2-q1)h/2=0 Fox=-60kN Fy=0 FAy-W=0 FAy=4000kN MA=0 M0-qhh/2-(q2-q1)h2h/3/2=0 M0=1467.2kNm4-9 起重机简图如图所示,已知P、Q、a、b及c,求向心轴承A及向心推力轴承B的反力。解:起重机受力如图示, MB=0 -FRAc-Pa-Qb=0 FRA=-(Pa+Qb)/c Fx=0 FRA

15、+FBx=0 FBx=(Pa+Qb)/c Fy=0 FBy-P-Q=0 FBy=P+Q4-10 构架几何尺寸如图所示,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。解:整体受力如图示 MB=0 -FRA5.5-P4.2=0 FRA=-764N Fx=0 FBx+FRA=0 FBx=764N Fy=0 FBy-P=0 FBy=1kN 由ME=0 FCy2+P0.2-P4.2=0 FCy=2kN 由MH=0 FCx2-FCy2-P2.2+P0.2=0 FCx=FCx=3kN4-11 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

16、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。解:辊轴受力如图示, 由MA=0 FRB1600-q1250(1250/2+175)=0 FRB=625N 由Fy=0 FRA+FRB-q1250=0 FRA=625N4-12 立式压缩机曲轴的曲柄EH转到垂直向上的位置时,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的反力。解:机构受力如图示, MA=0 -P0.3+FRB0.6-W0.9=0 FRB=26kN Fy=0 FRA+FRB-P-W=0 FRA=18kN4-13 汽车式起重机中,车重W1=26kN,起重臂重.kN

17、,起重机旋转及固定部分重2kN,作用线通过点,几何尺寸如图所示。这时起重臂在该起重机对称面内。求最大起重量max。解:当达到最大起重质量时,FNA=0 由MB=0 W1+W20-G2.5-Pmax5.5=0 Pmax=7.41kN4-14 平炉的送料机由跑车A及走动的桥B所组成,跑车装有轮子,可沿桥移动。跑车下部装有一倾覆操纵柱D,其上装有料桶C。料箱中的载荷Q=15kN,力Q与跑车轴线OA的距离为5m,几何尺寸如图所示。如欲保证跑车不致翻倒,试问小车连同操纵柱的重量W最小应为多少?解:受力如图示,不致翻倒的临界状态是FNE=0 由MF=0 W1m-Q(5-1)=0 W=60kN 故小车不翻倒

18、的条件为W60kN4-15 两根位于垂直平面内的均质杆的底端彼此相靠地搁在光滑地板上,其上端则靠在两垂直且光滑的墙上,质量分别为P1与P2。求平衡时两杆的水平倾角1与2的关系。解:设左右杆长分别为l1、l2,受力如图示 左杆:MO1=0 P1(l1/2)cos1-FAl1sin1=0 FA=ctg1P1/2 右杆:MO2=0 -P2(l2/2)cos2+FAl2sin2=0 FA=ctg2P2/2 由FA=FA P1/P2=tg1/tg24-16 均质细杆AB重P,两端与滑块相连,滑块和可在光滑槽内滑动,两滑块又通过滑轮用绳索相互连接,物体系处于平衡。()用和表示绳中张力;()当张力时的值。解

19、:设杆长为l,系统受力如图 (a) M0=0 P l/2cos+Tlsin-Tlcos=0 T=P/2(1-tg) (b)当T=2P时, 2P= P/2(1-tg) tg3/4 即36524-17 已知,和,不计梁重。试求图示各连续梁在、和处的约束反力。解: (a)(a)取BC杆: MB=0 FRC2a=0 FRC=0 Fx=0 FBx=0 Fy=0 -FBy+FRC=0 FBy=0 取整体: MA=0 -q2aa+FRC4a+MA=0 MA=2qa2 Fx=0 FAx=0 Fy=0 FAy+FRC2aFAy=2qa (b)(b)取BC杆: MB=0 FRC2a-q2aa=0 FRC=qa F

20、x=0 FBx=0 Fy=0 FRC-q2a-FBy=0 FBy=-qa 取整体: MA=0 MA+FRC4a-q3a2.5a=0 MA=3.5qa2 Fx=0 FAx=0 Fy=0 FAy+FRC3aFAy=2qa (c)(c)取BC杆: MB=0 FRC2a =0 FRC=0 Fx=0 FBx=0 Fy=0 FRC-FBy=0 FBy=0 取整体: MA=0 MA+FRC4a-m=0 MA=m Fx=0 FAx=0 Fy=0 FAy+FRCFAy=0 (d)(d)取BC杆: MB=0 FRC2a-m=0 FRC=m/2a Fx=0 FBx=0 Fy=0 FRC-FBy=0 FBy=m/2a

21、 取整体: MA=0 MA+FRC4a-m=0 MA=-m Fx=0 FAx=0 Fy=0 FAy+FRCFAy=-m/2a4-18 各刚架的载荷和尺寸如图所示,不计刚架质量,试求刚架上各支座反力。解:(a)取BE部分 ME=0 FBx5.4-q5.45.4/2=0 FBx=2.7q 取DEB部分: MD=0 FBx5.4+FBy6-q5.45.4/2=0 FBy=0 取整体: MA=0 FBy6+ q5.45.4/2-FRCcos453=0 FRC=6.87q Fx=0 FRCcos45+FAx+FBx-q5.4=0 FAx=-2.16q Fy=0 FRCsin45+FAy+FBy=0 FA

22、y=-4.86q(b)取CD段,MC=0 FRD4-q2/242=0 FRD=2q2 取整体: MA=0 FRB8+FRD12q2410-q164-P4=0 Fx=0 P+FAx=0 FAx=-P Fy=0 FAy+FRB+FRD-q16-q24=0 FAy=3q1-P/24-19 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。解:连续梁及起重机受力如图示:第五章 摩擦5-1 重为W=100N,与水平面间的摩擦因数f=0.3,(a)问当水平力P=10N时,物体受多大的摩擦力,(b)当P=30N时,物体受多大的摩擦力?(c)当P=50N时,物体受多大的摩擦

23、力?解:(a)Fsmax=fSFN=1000.3=30N 当P=10N, P=10N Fsmax 故物块滑动 F= Fsmax=30N5-2 判断下列图中两物体能否平衡?并问这两个物体所受的摩擦力的大小和方向。已知:(a)物体重=1000N,拉力P=200N,f=0.3;(b)物体重=200N,拉力P=500N,f=0.3。解:(a)Fsmax=FNfS=WfS=300N P=200N Fsmax故物块不平衡 F= Fsmax=150N5-3 重为的物体放在倾角为的斜面上,物体与斜面间的摩擦角为,且。如在物体上作用一力,此力与斜面平行。试求能使物体保持平衡的力Qde 最大值和最小值。解:(1)

24、有向下滑动趋势X=0 Fsmax1+Q-Wsin=0Y=0 FN-Wcos=0补充方程: Fsmax1=FNfS联立上三式: Q=W(sin-fScos)(2)有向上滑动趋势X=0 Q- Fsmax2-Wsin=0Y=0 FN-Wcos=0补充方程: Fsmax2=FNfS联立上三式: Q=W(sin+fScos)Q值范围为:W(sin-fScos)QW(sin+fScos)其中fS=tg5-4 在轴上作用一力偶,其力偶矩为m=-1000N.m,有一半径为r=25cm的制动轮装在轴上,制动轮与制动块间的摩擦因数f=0.25。试问制动时,制动块对制动轮的压力N至少应为多大?解:由M0=0 m+F

25、25=0F=FNfS联立上两式得:FN=m/2rfS=8000N制动时 FN8000N5-5 两物块和重叠放在粗糙的水平面上,在上面的物块的顶上作用一斜向的力。已知:重1000N,B重2000N,A与B之间的摩擦因数f1=0.5,B与地面之间的摩擦因数f2=0.2。问当P=600N时,是物块A相对物块B运动呢?还是、物块一起相对地面运动?解:取物块A:由Fy=0 FNA-wA-Psin30=0 FNA=1300NFx=0 FSA-Pcos30=0 FSA=519.6N由库仑定律:FSAmax=fc1FNA=650NFSAFSAmax A块静止取物块B: Fy=0 FNB-FNA-WB=0 FN

26、B=3300N Fx=0 FSB-FSA=0 FSB=519.6N由库仑定律:FSBmax=fS2FNB=660N FSBFSBmax B块静止5-6 一夹板锤重500N,靠两滚轮与锤杆间的摩擦力提起。已知摩擦因数f=0.4,试问当锤匀速上升时,每边应加正应力(或法向反力)为若干?解:由Fy=0 2FS-W=0 FS=Nf 联立后求得:N=625N5-7 尖劈顶重装置如图所示,重块与尖劈间的摩擦因数f(其他有滚珠处表示光滑)。求:(1)顶住重物所需之值(、已知);()使重物不向上滑动所需。注:在地质上按板块理论,太平洋板块向亚洲大陆斜插下去,在计算太平洋板块所需的力时,可取图示模型。解:取整体

27、 Fy=0 FNA-P=0 FNA=P当FQ1时 锲块A向右运动,图(b)力三角形如图(d)当FQ2时 锲块A向左运动,图(c)力三角形如图(e)解得:Q1=Ptg(-);Q2=Ptg(+)平衡力值应为:Q1QQ2注意到tg=fS5-8 图示为轧机的两个压辊,其直径均为d=50cm,两棍间的间隙a=0.5cm,两轧辊转动方向相反,如图上箭头所示。已知烧红的钢板与轧辊之间的摩擦因数为f=0.1,轧制时靠摩擦力将钢板带入轧辊。试问能轧制钢板的最大厚度b是多少? 提示:作用在钢板A、B处的正压力和摩擦力的合力必须水平向右,才能使钢板进入轧辊。解:钢板受力如图示,临界状态时,发生自锁,有 FRA=FA

28、max+FNA FRB=FBmax+FNB 且 FRA+FRB=0 由几何关系: 又tgm=0.1 代入上式后可得: b=0.75cm 当b0.75cm时,发生自锁,即钢板与轧辊接触点上无相对滑动,钢板能被带入轧辊。5-9 一凸轮机构,在凸轮上作用一力偶,其力偶矩为m,推杆的点作用一力,设推杆与固定滑道之间的摩擦因数及和的尺寸均为已知,试求在图示位置时,欲使推杆不被卡住,滑道长的尺寸应为若干?(设凸轮与推杆之间是光滑的。)解:取推杆:Fx=0 FNA-FNB=0 = 1 * GB3 Fy=0 F-Q-FA-FB=0 = 2 * GB3 MO1 FAd/2-FBd/2+FNBb+Fa=0 = 3

29、 * GB3 取凸轮:M0=0 m-Fd=0 F=m/d=F = 4 * GB3 极限状态下:FA=FNAf = 5 * GB3 FB=FNBf = 6 * GB3 将 = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 4 * GB3 = 5 * GB3 = 6 * GB3 代入到 = 3 * GB3 后整理得 若推杆不被卡住 则b5-10 摇臂钻床的衬套能在位于离轴心b=22.5cm远的垂直力P的作用下,沿着垂直轴滑动,设滑动摩擦因数f=0.1。试求能保证滑动的衬套高度h。解:A、D两点全反力与F必交于一点C,且极限状态下与法向夹角为m,则有 h=(b+d/2)tgm+(b-d/2)tgm h=2

30、b tgm =2bf=4.5cm 故保证滑动时应有 h4.5cm5-11 一起重用的夹具由ABC和DEF两相同弯杆组成,并由杆连接,B和都是铰链,尺寸如图所示,单位为,此夹具依靠摩擦力提起重物。试问要提起重物,摩擦因数应为多大?解:取整体:Fy=0 P-Q=0 P=Q 取节点O:FOA=FOD=P=Q 取重物,受力如图示,由平衡方程得FS1=FS2=Q/2 取曲杆ABC MB=0 150FN1+200FS1-600FOA=0 重物不下滑的条件:FS1fSFN1 解得:fS0.155-12 砖夹的宽度为250mm,曲杆AGB和GCED在G点铰接,砖重为Q,提砖的合力P作用在砖夹的对称中心线上,尺

31、寸如图所示,单位mm。如砖夹与砖之间的摩擦因数f=0.5,试问b应为多大才能把砖夹起?(b为G点到砖块上所受压力合力的距离)解:由整体:Fy=0 得P=Q 取砖: MB=0 FSA=FSD Fy=0 Q-FSA-FSD=0 Fx=0 FNA-FND=0 解得:FSA=FSD=Q/2,FNA=FND 取AGB: MG=0 F95+30FSA-bFNA=0 b=220FSA/FNA 转不下滑的条件:FSAfFNA b110mm 此题也可是研究二力构件GCED,tg=b/220,砖不下滑应有tgvtg=fS,由此求得b。5-13 机床上为了迅速装卸工件,常采用如图所示的偏心夹具。已知偏心轮直径为D,

32、偏心轮与台面间的摩擦因数为f,今欲使偏心轮手柄上的外力去掉后,偏心轮不会自动脱开,试问偏心距e应为多少?在临界状态时,O点在水平线AB上。解:主动力合力和全反力在AB连线并沿AB线方向,极限状态时,与法向夹角为m,由几何关系: tgm=OA/OB=e/D/2 注意到tgm=fe=Df/2 故偏心轮不会脱开条件为 eDf/25-14 辊式破碎机,轧辊直径500mm,以同一角速度相对转动,如摩擦因数f=0.3,求能轧入的圆形物料的最大直径d。解:取圆形物料,受力如图,临界状态时,列平衡方程 Fx=0 NAcos+FAsin-NBcos-FBsin=0 = 1 * GB3 Fy=0 NAsin-FA

33、cos+NBsin-FBcos=0 = 2 * GB3 又FA=fNA FB=fNB = 3 * GB3 注意到tg=f =arctg0.3=16.7 由几何关系: d=34.5mm5-15 矿井罐笼的安全装置可简化为如图b所示。设AC=BC=l,AB=L,闸块A、B与罐道间的摩擦因数为f=0.5。问机构的尺寸比例l/L应为多少方能确保制动?解:为确保系统安全制动,滑块应自锁,临界状态下,主动力合力与法向夹角应为m,由几何关系有: 注意到=f=0.5 整理后有l/L=0.56 ,若自锁应有l/L0.56 显然,还应有L/2l 因此,为能安全制动,应有0.5l/L0.565-16 有一绞车,它的

34、鼓动轮半径r=15cm,制动轮半径R=25cm,重物=1000N,a=100cm,b=40cm,c=50cm,制动轮与制动块间的摩擦因数f=0.6。试求当绞车掉着重物时,要刹住车使重物不致落下,加在杆上的力P至少应为多大?解:取轮:MO1=0 Qr-FSR=0 = 1 * GB3 取杆:M0=0 -FSc-FNb+pa=0 = 2 * GB3 临界状态时:FS=FNf = 3 * GB3 联立 = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 3 * GB3 式可得: P=100N 要刹住车不使重物落下则, P100N5-17 梯子AB重为P=200N,靠在光滑墙上,梯子长为l,已知梯子与地面间的摩

35、擦因数为0.25,今有一重650N的人沿梯子向上爬,试问人达到最高点A,而梯子仍能保持平衡的最小角度应为多少?解:梯子受力如图,设人重为Q=650N,杆长为l 由Fy=0 FNB-Q-P=0 MA=0 FNBlcos-FS lsin-Pcosl/2=0 临界状态时: FS=FNBfS 联立上三式后可解得: =7412 故梯子若保持平衡的条件为:74125-18 圆柱滚子的直径为60cm,重3000N,由于力P的作用而沿水平面作等速滚动。如滚动摩擦系数=0.5cm,而力P与水平面所成的角=30,求所需的力P的大小。解:滚子受力如图所示: Fy=0 Psin+FN-W=0 MA=0 Mf-PcosD/2=0 临界状态时:Mf=FN 联立上三式得:P=57.8N5-19 滚子与鼓轮一起重为P,滚子与地面间的滚动摩擦因数为,在与滚子固连半径为r的鼓轮上挂一重为的物体,问Q等于多少时,滚子将开始滚动?解:受力如图所示: Fy=0 FN-

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