江苏开放大学机械设计第1次作业辅导(16春)
江苏开放大学机电设备安装与调试第一次形成性考核作业
机电设备安装与调试第一次形成性考核作业作业详情老师点评:答案解析:物料检测传感器为三线传感器,其连接方法为黑色线接PLC的输入信号端子、棕色线接PLC直流电源24V“+”、蓝色线接PLC的输入公共端COM。
21-2.物料检测使用的传感器是磁性传感器,是一种电磁式接近开关。
客观题满分:3分得分:3分A对B错正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:光电传感器。
31-3.送料机构PLC输出信号有驱动交流异步电动机、警示灯和蜂鸣器三种设备。
客观题满分:3分得分:3分A对B错正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:4个设备,其中有二个灯。
41-4.送料机构由放料转盘、调节固定支架、直流减速电机、物料检测光电传感器及物料检测支架等组成。
客观题满分:3分得分:3分A对B错正确答案:A学生答案:A老师点评:答案解析:送料机构由放料转盘、调节固定支架、直流减速电机、物料检测光电传感器及物料检测支架等组成。
51-5.电源模块提供三组单相电源,不提供三相电源。
客观题满分:3分得分:3分A对错正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:提供三相电源。
61-6.设备调试中发生故障,一般有机械、电气和程序三个方面的问题。
客观题满分:3分得分:3分对B错正确答案:A学生答案:A老师点评:答案解析:设备调试中发生故障,一般有机械、电气和程序三个方面的问题。
71-7.当物料检测传感器对应的PLC输入指示LED不能点亮,只需检查传感器及其线路的好坏。
客观题满分:3分得分:3分A对错正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:错。
81-8.转盘电动机应选用220V的交流异步电动机。
客观题满分:3分得分:3分A对错正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:直流24伏。
91-9.机械手搬运机构由气动手爪部件、提升气缸部件、手臂伸缩气缸(简称伸缩气缸)部件、旋转气缸部件及固定支架等组成。
客观题满分:3分得分:3分对B错正确答案:A学生答案:A老师点评:答案解析:机械手搬运机构由气动手爪部件、提升气缸部件、手臂伸缩气缸(简称伸缩气缸)部件、旋转气缸部件及固定支架等组成。
江苏开放大学机械cadcam形成性作业1.
江苏开放大学形成性考核作业学号姓名课程代码110046课程名称机械CAD/CAM 评阅教师第 1 次任务共 4 次任务江苏开放大学第1章机械CAD/CAM概述※1. 什么是CAD,什么是CAE,什么是CAPP,什么是CAM,什么是CAD/CAM集成?答:CAD(Computer Aided Design 缩写):是指设计人员以计算机为工具,运用自身的知识和经验,对产品或工程进行包括方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称,是一门多学科综合应用的技术。
CAE(Computer Aided Engineering)是指工程设计中的分析计算、分析仿真和结构优化。
用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。
CAPP(Computer Aided Process Planning 缩写)是指工艺人员根据产品设计结果进行产品的加工方法设计和制造过程设计。
将企业产品设计数据转换为产品制造数据的技术,通过这种计算机技术辅助工艺设计人员完成从毛坯到成品的设计。
CAPP系统的应用将为企业数据信息的集成打下坚实的基础。
CAM(Computer Aided Manufacturing缩写)是指计算机在制造领域有关应用的统称。
有广义和狭义之分。
广义CAM,一般是指利用计算机辅助完成从生产准备工作到产品制造过程中的直接和间接的各种活动。
包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。
狭义CAM,通常指数控程序的编制。
包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。
CAD/CAM集成制造就是用CAD软件设计出零件模型,然后直接用CAM进行编程输出代码程序到机床中加工成为成品。
CAD/CAM 集成系统借助于工程数据库技术、网络通信技术、以及标准格式的产品数据接口技术,把分散于机型各异的各个CAD/CAM 模块高效、快捷地集成起来,实现软、硬件资源共享,保证整个系统内的信息流动畅通无阻。
江苏开放大学电子设计自动化作业1
电子设计自动化 > 第二学习单元:电子电路仿真与分析第一次作业(占成绩的15%)“地”元器件在__A___元器件库栏下。
客观题满分: 2分得分:2分A电源B基本器件C晶体管D指示器件学生答案:A老师点评:“电阻、电容、电感”元器件在__B___元器件库栏下。
客观题满分: 2分得分:2分A电源B基本器件C晶体管D指示器件学生答案:B老师点评:“三极管”元器件在__C___元器件库栏下。
客观题满分: 2分得分:2分A电源B基本器件C晶体管D指示器件学生答案:C老师点评:“开关”元器件在___B__元器件库栏下。
客观题满分: 2分得分:2分A电源B基本器件C晶体管D指示器件学生答案:B老师点评:元器件水平翻转的快捷键是__A___。
客观题满分: 2分得分:2分A Alt+XB Alt+YC Ctrl+RD Ctrl+Shift+R学生答案:A老师点评:元器件顺时针旋转90°的快捷键是__C___。
客观题满分: 2分得分:2分A Alt+XB Alt+YC Ctrl+RD Ctrl+Shift+R学生答案:C老师点评:万用表除了测量电压、电流、电阻外还可测量__D___。
客观题满分: 2分得分:2分A频率B周期C相位D分贝学生答案:D老师点评:函数信号发生器有__C___个接线端口。
客观题满分: 2分得分:2分A 1B 2C 3D 4学生答案:C老师点评:频率计数器有__A___个接线端口。
客观题满分: 2分得分:2分A 1B 2C 3D 4学生答案:A老师点评:Multisim软件Place菜单下Wire完成放置__A___。
客观题满分: 2分得分:2分A导线B元件C标题D节点学生答案:A老师点评:Multisim软件系统工具栏由__ABD___工具栏组成。
客观题满分: 3分得分:3分A标准B视窗C器件D主要学生答案:A;B;D老师点评:Multisim软件电路工作区包含__ABCD___。
江苏开放大学机械设计基础第1次形考作业
机械设计基础第1次形考作业——占课程成绩的10% 作业详情老师点评:答案解析:零件是组成机器的最小单元,也是机器中不可拆分的制造单元。
2力对物体的作用会产生内、外两种效应,外效应指力使物体的运动状态发生改变,内效应指力使物体产生变形。
客观题满分:4分得分:4分A正确B错误正确答案:A学生答案:A老师点评:答案解析:力对物体的作用会产生内、外两种效应,外效应指力使物体的运动状态发生改变,内效应指力使物体产生变形。
3在平面汇交力系的平衡方程中,两个投影轴一定要互相垂直。
客观题满分:4分得分:4分A正确B错误正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:在平面汇交力系的平衡方程中,两个投影轴可以不互相垂直。
4按“右手螺旋法则”确定扭矩的正负:用四指表示扭矩的转向,大拇指的指向与该截面的外法线方向相同时,该截面扭矩为负,反之为正。
客观题满分:4分得分:4分A正确错误正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:按“右手螺旋法则”确定扭矩的正负:用四指表示扭矩的转向,大拇指的指向与该截面的外法线方向相同时,该截面扭矩为正,反之为负。
5梁在发生弯曲变形时横截面上都存在剪力和弯矩。
客观题满分:4分得分:4分A正确错误正确答案:B学生答案:B老师点评:答案解析:梁在发生弯曲变形时横截面上一般同时存在剪力和弯矩,但在纯弯曲情况下只存在弯矩。
6连接松动属于下列哪种失效形式()。
客观题满分:4分得分:4分A断裂B表面失效C过量变形破坏正常工作条件引起的失效正确答案:D学生答案:D老师点评:答案解析:连接松动属于破坏正常工作条件引起的失效。
7下列为平面汇交的四个力作出的力多边形,表示力系平衡的是()。
客观题满分:4分得分:4分ABCD正确答案:C学生答案:C老师点评:答案解析:当平面汇交力系平衡时,作出的力多边形中各力首位相连。
8在图示三铰支架中,若将作用于构件AB上的力偶M平移至构件BC上,则A、B、C 三处的约束反力()。
江苏开放大学《机械设计》第1次第2次第3次形考作业
01-10 ABAB ABAB AA11-20 DCAC BBAC CB21.答:图示机构的自由度为0,故不合理。
在D处改为一个滑块。
22.等加速等减速会有刚性冲击(速度有突变)余弦曲线会有柔性冲击(加速度有突变)正弦曲线运动规律既没有刚性冲击也没有柔性冲击(无速度突变,无加速度突变)等速运动规律有刚性冲击,等加速减速运动规律有柔性冲击,正弦加速,3-4-5多项式运动规律无刚性柔性冲击,余弦加速运动规律有柔性无刚性,一般是以加速度突变大小来确定刚性柔性得23.答:刚性转子静平衡的力学条件:在转子上加一平衡质量所产生的惯性力与各偏心质量的惯性力的合力(或质径积的矢量和)为零,或使转子的质心在回转轴线上。
刚性转子动平衡的力学条件:各偏心质量(包括平衡质量)的惯性力的矢量和为零,以及由这些惯性力所构成的力矩的矢量和也为零。
当转子的宽度b与直径D之比(宽径比)小于0.2时,例如砂轮、飞轮、齿轮、带轮和盘形凸轮等,由于其轴向尺寸较小,故可近似地认为其所有的质量都分布在垂直于轴线的同一个平面内。
如果转子的质心位置不在回转轴线上,则当转子转动时,其偏心质量就会产生离心惯性力,从而在运动副中引起附加动压力。
当转子的支承阻力很小时,在重力的作用下,质心将处于回转轴线下方,因为这种不平衡现象在转子静止时就能显示出来。
24.答:(一)避免在预定寿命期内失效的要求。
1.强度零件在工作中发生断裂或不允许的残余变形统属强度不足。
2.刚度零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度,就叫做满足了刚度要求。
3.寿命有的零件在工作初期虽然能够满足各种要求,但在工作一定时间后,却可能由于某些原因而失效。
(二)结构工艺性要求零件具有良好的结构工艺性,是指在既定的生产条件下,能够方便而经济地生产出来,并便于装配。
所以零件的结构工艺性应从毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环节加以综合考虑。
(三)可靠性要求零件可靠度的定义与机器可靠度的定义是相同的,即在规定的使用时间内和预定的环境条件下,零件能够正常地完成其功能的概率。
江苏开放大学《机械设计基础》综合大作业
铣端面:铣端面BC保证尺寸10±0.1,及尺寸9.5和45
Φ20H7孔及端面A
铣夹具
卧式铣床X61W
4
钻铰孔:钻铰孔Φ17H7,保证尺寸60±0.5
Φ20H7孔端面A及R12圆
钻夹具
立式铣床Z525
5
钻螺纹底孔:钻7孔端面A及Φ12H7孔
钻夹具
立式铣床Z525
6
攻丝M8
Φ20H7孔端面A及Φ12H7孔
钻夹具
立式铣床Z525
2.填写零件的加工工艺表。(80分)
摇杆零件加工工艺表
工序号
工序名称及内容
定位基准
使用夹具
使用机床
1
车端面内孔A:车端面A,保证尺寸7,钻孔φ16。车孔至φ20H7,倒角1x45°
Φ40外圆
三爪卡盘
普通车床C6132
2
车端面:车端面D,保证尺寸40,倒角1x45°
Φ20H7孔及端面A
可涨心轴
普通车床C6132
江苏开放大学《机械设计基础》综合大作业答案
说明:课程大作业是运用所学基础理论知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
任务:
图示摇杆零件,零件材料为HT200,毛坯为铸件,生产批量:5000件。
完成内容:
1.分析确定零件的定位粗基准和精基准。(20分)
答:定位粗基准φ40外圆。精基准φ27H7孔及端面A。
江苏开放大学机电设备故障诊断与维修《计分作业1] 完成第1次形考作业
1.设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取更大的经济效益和(A))上意义是十分明显的。
A.社会效益B.国家建设C.人身安全D.医疗事业1.振动检测及故障诊断所用的典型仪器设备不包括下列哪个设备?(A)A.温度传感器B.信号调理期C.信号记录仪D.信号分析与处理设备2.设备状态监测和故障诊断是在(B)情况下进行。
A.修理过程中B.基本不拆卸C.设备解体D.设备闲置3.设备不能正常工作且不能维持工作时的状态称为(D)。
A.标准状态B.异常状态C.正常状态D.故障状态4.状态监测主要采用检测、测量、监测、分析和(C)等方法。
A.测试B.估计C.判别D.观察5.两个接触表面由于受相对低振幅振荡运动而产生的磨损是(D)。
A.粘着磨损B.磨料磨损C.疲劳磨损D.微动磨损6.声级计的频响范围为(B)。
A.20HzB.20-20KHzC.20K-200KHZD.200K-2000KHZ7.下列哪种形式不属于磨损的五种形式之一(B)。
A.磨料磨损B.断裂磨损C.粘着磨损D.疲劳磨损8.下列哪个不是常用的测温电阻丝材料(A)。
A.铁B.铂C.铜D.镍9.下列哪个阶段的耐磨寿命最长(C)。
A.剧烈磨损阶段B.磨合阶段C.稳定磨合阶段D.报废阶段10.故障诊断中状态监测主要方法有(ABCDE).A.测量B.分析C.检测D.判别E.监测12.故障诊断系统的工作过程可以划分为(ABCD)等主要环节.A.信号获取环节B.信号分析处理环节C.工况状态识别环节D.故障诊断环节13.设备磨损分为(ABC)等阶段.A.磨合B.稳定磨损C.急剧磨损D.破损14.机械零件失效形式主要有(ABCD)等种类。
A.磨损B.变形C.断裂D.腐蚀15.设备诊断技术尽管很多,但基本上离不开以下(ABCD)环节。
A.信息的采集B.信息的分析处理C.状况的识别D.诊断、预测和决策16.疲劳断裂断口有(BCD)等形貌不同的区域。
A.疲劳边缘区B.疲劳核心区C.疲劳裂纹扩大区D.瞬断区17.变形是不可避免的,减少变形的主要措施有(ABCD)。
国家开放大学《机械设计基础》形成性考核(形考)作业(一)答案
国家开放大学《机械设计基础》形成性考核作业(一)答案第1章静力分析基础1.取分离体画受力图时,___C、E、F____力的指向可以假定,__AB_____力的指向不能假定。
A.光滑面约束力B.柔体约束力C.铰链约束力D.活动铰链反力E.固定端约束力F.固定端约束力偶矩G.正压力2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在______的方向上,使投影方程简便;矩心应选在_____点上,使力矩方程简便。
A.与已知力垂直B.与未知力垂直C.与未知力平行D.任意E.已知力作用点F.未知力作用点G.两未知力交点H.任意点1.取分离体画受力图时,_ C _、_ E _、_ F __力的指向可以假定,__A、B、D、G _____力的指向不能假定。
A.光滑面约束力B.柔体约束力C.铰链约束力D.活动铰链反力E.固定端约束力F.固定端约束力偶矩G.正压力2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在___ B ___的方向上,使投影方程简便;矩心应选在__ F、G ___点上,使力矩方程简便。
A.与已知力垂直B.与未知力垂直C.与未知力平行D.任意E.已知力作用点F.未知力作用点G.两未知力交点H.任意点3.画出图示各结构中AB构件的受力图。
4.如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F=40kN,AB=BC =2m,α=30︒.求两吊杆的受力的大小。
第2章常用机构概述1.机构具有确定运动的条件是什么?2.什么是运动副?什么是高副?什么是低副?3.计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
第3章平面连杆机构1.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取___为机架,将得到双曲柄机构。
A.最长杆B.与最短杆相邻的构件C.最短杆D.与最短杆相对的构件2.根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
3.在图示铰链四杆机构中,已知,l BC=150mm ,l CD=120mm,l AD=100mm,AD为机架;若想得到双曲柄机构,求l AB的最小值。
江开学习指南第一次形成性考核作业
江苏开放大学形成性考核作业学号2017050700092 姓名王海华课程代码110001课程名称学习指南(专)评阅教师周红第 1 次任务共 5 次任务江苏开放大学任务内容:1、说明自己的生源地、学号、姓名和专业(便于我们统计核对)2、你是如何知道江苏开放大学的3、你参加江苏开放大学学习的原因、愿景是什么4、个人的兴趣爱好、特长等5、初步的学习计划6、字数要求200字以上7、鼓励对文档进行适当的版式设计及修饰或使用其它文件形式提交,如PPT、微视频等,如以其它形式提交,在作答结果处写明“见附件”,作业主文件和附件一起打包成一个文件,文件名:学号姓名第1次作业。
作答结果:周老师,您好:我来自江苏海安我叫王海华(学号:2017050700092),现在是江苏开放大学(海安)建设工程管理班一名学生。
一直以来都想考个大专文凭,就是不知道报哪所学校。
有次回家路过我们县城的职教中心看到大门口写着江苏开放大学的招生牌,于是到办公室跟老师了解情况。
老师说江苏开放大学是教育部批准,江苏省人民政府主办,具有本科办学权和学士学位授予权的高等学校,现在也可以报考大专,这所学校的文凭相当正规,于是我第二天就从家里拿了高中毕业证及相关资料赶到了海安电大报考了江苏开放大学的建设工程管理专业。
日常中我喜欢和几个朋友一起去旅游,我觉得旅游能放松心情,释放工作中的压力。
平时还喜欢听听音乐看看小说,偶尔也会玩一会游戏,呵呵。
我参加江苏开放大学学习想提升自己的学历等级,给自己充充电,希望对以后的生活,工作都有帮助,于是我给自己的学习计划定了以下四点:第一,提升自我的科学文化素养第二,培养良好的学习与生活习惯第三,以正确积极的态度面对学习第四,提升人际交往能力,培养社会实践能力谢谢!完成日期:2017.11.30得分:课程导师评语:评阅时间:课程名称:学习指南第1 次任务评阅教师:周红。
江开机械设计基础第1次形考作业-
江苏开放大学形成性考核作业学号姓名课程代码110035课程名称机械设计基础(专)评阅教师第 1 次任务共 4 次任务江苏开放大学机械设计基础课程第1次形考作业作业说明:本次作业涉及课程第1单元-概论、第2单元-平面机构的静力分析、第3单元-机械零件的工作能力分析的学习内容。
主要知识点包括机器的组成及其特性、机械设计基本概念、静力学的基础知识、约束的概念与类型、平面任意力系、工程构件在外力作用下能正常工作的基本要求(条件),即强度、刚度和稳定性要求等。
希望同学们在认真学习课程相关资料的基础上完成本次作业。
完成日期:评语:得分:评阅时间:评阅教师:任务内容:一、在线测试题(要求:在网上完成“第1次形考作业在线测试部分”内容,将完成结果截【作答结果】二、综合题1.三力汇交于一点的力系一定是平衡力系这句话对吗?你是如何理解三力平衡汇交定理的。
【解答】不对。
三力平衡汇交定理:作用于刚体上的三个相互平衡、但又不互相平行的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三力必在同一个平面内,且第三个力的作用线通过前两个力的汇交点。
三力汇交于一点只是平衡的必要条件,但不是充分条件。
2.工程中常见的约束类型有哪些?各有什么特点?【解答】常见约束类型:1、柔体约束(绳索类);2、光滑面约束(地面、墙面类);3、铰链约束。
特点:柔性约束只承受拉力,不承受压力。
方向:约束反力作用与连接点,方向沿着绳索等背离约束物体。
为光滑面约束方向:总是沿着接触表面的公法线指向受力物体(法线方向运动受到限制);铰链约束限制物体在X、Y 方向运动,转动方向运动不受限制。
3.平面任意力系的简化结果是什么?通过对简化结果的分析可以得到什么结论?【解答】平面一般力系的简化方法是力的平移定理,即选定任意一个简化中心 o,应用利用力的平移定理将力系中所有力平移到简化中心处,力在平移过程中保持等效需附加一个力偶,力偶等于该力对简化中心的力矩。
如图 2-43 所示为平面一般力系,物体上作用 F1、F2∙∙Fn个力。
江苏开放大学机械设计第1次作业
试题列表判断题题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:21对于圆柱销的外槽轮机构,在一个动作循环中,槽轮的静止时间总是大于其运动时间。
A正确B错误学生答案:B老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:22强度是指零部件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形及表面失效的能力。
A正确B错误学生答案:A老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:23当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时,曲柄与连杆共线的位置,就是曲柄的“死点”位置。
A正确B错误学生答案:A老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:24在计算机构的自由度时,应将局部自由度计算在内。
A正确B错误学生答案:B老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:25由两构件间直接接触并能产生一定形式的相对运动的连接称为运动副。
A正确B错误学生答案:A老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:26刚性转子的动平衡是使惯性合力为零,同时惯性合力偶矩也为零。
A正确B错误学生答案:A老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:27变应力下,无论是塑性材料还是脆性材料,主要损坏形式都是疲劳断裂。
A正确B错误学生答案:A老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:28满足动平衡的转子不一定是静平衡的。
A正确B错误学生答案:B老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:29移动凸轮可以看作是回转中心趋向无穷远时的盘形凸轮。
A正确B错误学生答案:A老师点评:题型:判断题客观题分值2分难度:一般得分:210曲柄的极位夹角θ 越小,机构的急回特性就越显著。
A正确B错误学生答案:B老师点评:单选题题型:单选题客观题分值3分难度:中等得分:31平面机构的自由度与组成机构的()有关。
A活动构件数目B运动副数目C运动副的性质D以上三者学生答案:D老师点评:题型:单选题客观题分值3分难度:中等得分:32在下列平面四杆机构中,无论以哪一构件为主动件,都不存在死点位置的机构是()。
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《机械设计基础》形考作业辅导
第1次形考作业辅导
一、三力汇交于一点的力系一定是平衡力系这句话对吗?你是如何理解三力平衡汇交定理的。
解:1、不对。
原因:三力汇交一点是平面汇交力系的必要条件,但不是充分条件,就是所平面三力汇交力系,若平衡,则三力必须汇交一点,但三力汇交一点不一定平衡。
二、工程中常见的约束类型有哪些?各有什么特点?
解:常见约束有:
①柔性约束
由绳索、链条、皮带等所形成的约束称为柔性约束。
柔性约束只承受拉力,不承受压力。
方向:约束反力作用与连接点,方向沿着绳索等背离约束物体。
②光滑面约束
两个相互接触的物体,摩擦不计,这种光滑表面所构成的约束称为光滑面约束。
方向:总是沿着接触表面的公法线指向受力物体(法线方向运动受到限制)。
③铰链约束
由铰链构成的约束,称为铰链约束。
铰链约束限制物体在X 、Y 方向运动,转动方向运动不受限制。
a.中间铰链约束
中间铰链约束结构,中间铰链约束反力一个力,一般约束力方向不确定,约束反力方向可分解为两个相互垂直的分力F NX 和F NY 表示。
b.固定铰链约束
固定铰链约束结构,两个构件中有一个固定,称为支座,所以这种约束又称为固定铰支座约束。
一般固定铰链约束的约束力方向不确定时,约束反力可分解为两个相互垂直的分力F NX 和F NY 表示。
c.活动铰链约束
活动铰链约束结构,支座可以移动,这种约束只限制一个方向的移动。
约束反力方向为作用在铰链中心,并垂直于支撑面,指向一方。
④固定端约束
固定端约束又称为插入端支座,是工程中较为常见的一种约束。
固定端约束限制了被约束构件沿任何方向的移动和转动,所以在固定端A 处约束反力有约束反力F NX 和Y NY 及约束反力偶M A 。
三、平面任意力系的简化结果是什么?通过对简化结果的分析可以得到什么结论?
解:力系简化是指用一个最简单的力或力系代替复杂的力系,简化的目的是推出力系的平衡条件和平衡方程式。
平面任意力系的简化结果是一个主失和主矩。
可得平面任意力系的平衡条件是主失和主矩均为零:
0,0=='o R
M F 即: 01=='∑=n i iX RX F
F , 01=='∑=n
i iY RY F F
《机械设计基础》形考作业辅导
∑∑=====n i i o n i i
o F M M M 110)(
由此可得平面一般力系的平衡方程为:
⎪⎪⎪
⎭⎪⎪⎪⎬⎫======∑∑∑∑∑∑===n i o i o n i Y iY X n
i iX F M F M F F F F 1110)()(00
四、简述提高梁抗弯强度和刚度的措施。
解:(一)提高梁抗弯强度主要措施:
1. 选择合理的截面形状
所说合理的截面形状,就是用最少的材料获得最大的抗弯截面模量的截
面。
一般情况下,抗弯截面模量与截面高度的平方成正比,因此,在横截面积不变的前提下,将较多材料配置在远离中性轴的部位,便可获取较大的抗弯截面模量,从而降低梁内的最大弯曲正应力。
而另一方面,由于弯曲正应力沿截面高度呈直线分布,当离中性轴最远处的正应力达到许用应力时,中性轴附近各点处的正应力仍很小,而且离中性轴较近的区域所承担的弯矩很小。
所以,将较多材料配置于远离中性轴的部位,也会提高材料的利用率。
在设计梁的合理截面时,还应考虑材料自身特性。
对抗拉强度与抗压强度相同的塑性材料,宜采用关于中性轴对称的截面,如图(1)所示。
图(1) 图(2)
而对于抗压强度高于抗拉强度的脆性材料,则最好采用截面形心偏于受拉一侧的截面形状,以使截面上的最大压应力大于最大拉应力。
如图(2)所示。
2. 采用变截面梁或等强度梁
一般情况下,梁内不同截面的弯矩不同,在设计等截面梁时,我们针对最大弯矩所在截面进行设计,这样,除最大弯矩所在截面外,其余截面上的最大弯曲正应力均小于或远远小于材料的许用应力,即材料强度均未得到充分利用。
鉴于此,为了减轻构件重量并节省材料,工程上,常常根据弯矩沿梁轴的变化情况,将梁设计为变截面梁。
弯矩较大处,采用较大的截面;弯矩较小处,采用较小的截面。
从强度角度考虑,理想的变截面梁应使所有截面上的最大弯曲正应力均相等,且趋近材料的许用应力,此种梁称为等强度梁。
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图(3)图(4)
图(3)所示的阶梯轴为近似的等强度梁,图(4)所示梁,则为等高等强度梁。
等强度梁虽然是一种理想的构件,但加工制造时有一定的难度,因此,工程实际中,常常将弯曲构件设计为近似等强度梁。
3.改善梁的受力状况
合理安排梁的约束及加载方式,可以降低梁内的最大弯矩,从而减小梁内最大弯曲正应力,这是提高梁强度的另一措施。
图(5)
如图(5)(a)所示简支梁,在均布载荷作用下,梁内最大弯矩为ql2/8。
若将两端铰支座各向内移动0.2l(图(5)(b),则最大弯矩为ql2/40 ,为前者的1/5。
又如,图(6)所示简支梁,将集中载荷P分为大小相等的两个集中力P/2作用于梁上,则降低了梁内最大弯矩值。
由此可见,在条件允许的情况下,合理安排约束及加载方式,可以显著降低梁内的最大弯矩。
图(6)
(二)提高梁的弯曲刚度的措施
由梁的挠曲线近似微分方程可见,梁的弯曲变形与弯矩M(x)及抗弯刚度有关,而影响梁弯矩的因素又包括载荷、支承情况及梁的有关长度。
因此,为提高梁的刚度,可采用如下一些措施:
1. 选择合理的梁截面,从而增大截面的惯性矩I;
2. 调整加载方式,改善梁结构,以减小弯矩:使受力部位尽可能靠近支座;或使集中力分散成分布力;
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3. 减小梁的跨度;增加支承约束;
其中第三种措施的效果最为显著,因为梁的跨长或有关长度是以其乘方影响梁的挠度和转角的。