机械设计基础测试题(八)及答案

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-- 学年第 学期期 考试试卷
课程： 机械设计基础 出卷人： 考试类型： 闭卷【 】
开卷【 】
适用班级：
一、 回答下列问题：（每题6分）
（1）作用力与反作用力是一对平衡力吗？
（2）图a 中所示三铰拱架上的作用力F ，可否依据力的可传性原理把它移到D 点？为什么？
（3）二力平衡条件、加减平衡力系原理能否用于变形体？为什么？
（4）只受两个力作用的构件称为二力构件，这种说法对吗？
（5）等式F =F 1+F 2与F =F 1+F 2的区别何在？ （6）图b 、c 中所画出的两个力三角形各表示什么意思？二者有什么区别？
（7）如图所示一传动轴，如何改变外力偶的作用位置以提高轴的承载能力？
（8）下两图为在铣床上安装工件的两种方法，主要工具由垫铁l、压板2、T形螺栓3及螺母4、垫圈5等组成，试分析这两种方法的特点，并指出哪种方法正确。

（9）现有低碳钢和铸铁两种材料，试对下列两种结构中的杆选用合适的材料，并说明理由。

（10）判断如图所示的横截面上的切应力分布图是否正确？
二、计算题（每题10分）
1．组合梁及其受力情况如图所示,已知F=qa，M=qa2，梁的自重可忽略不计，试求A、B、C、D各处的约束反力。

2．变速箱中间轴装有两直齿圆柱齿轮，其分度圆半径r1= 100 mm，r2= 72 mm，啮合点分别在两齿轮
的最低与最高位置，如图所示。

图中的尺寸单位为mm。

已知齿轮压力角α=20°。

在齿轮1上的圆周力F1= 1.58 kN。

试求当轴平衡时作用于齿轮2上的圆周力F2与A、B轴承的反力。

3．图示直杆质量为35 kg，问多大的力F P才能使其移动？已知接触面间的静摩擦因数均为0.3。

4．图示一托架，AC是圆钢杆，许用应力[σ]钢=160 MPa；BC是方木杆，许用应力[σ]木=4 MPa，F=60 kN，试选择钢杆圆截面的直径d及木杆方截面的边长b。

5．铸铁梁受力和截面尺寸如图所示。

已知：q=10 kN/m，F=2 kN，许用拉应力[σt]=40 MPa，许用拉应力[σ c]=160 MPa,，试按正应力强度条件校核梁的强度。

若载荷不变，将T型梁倒置成为⊥形，是否合理？（附加题15分）
答案：
一、回答下列问题：
答：（1）不是。

作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上两个力。

（2）不可以。

力的可传性原理只适用于同一刚体上，本题不是在同一刚体上。

（3）不可以。

因其应用前提必须是刚体。

（4）不对。

在两个力作用下保持平衡的的构件才能称为二力构件。

（5）F=F1+F2是矢量式，包含大小和方向，F=F1+F2是代数式，只有大小。

（6）图b表示力的合成，图c表示力的平衡。

前者表示F3=F1+F2，后者为F1+F2+F3=0 （7）将4M o向右移至2M o处，将2M o左移至1M o处，将M o左移至4M o处可使轴的最大转矩减少一半，使轴的承载能力提高一倍。

计算如下：原来M max=4M o
现在M max=2M o
故轴的承载能力提高一倍。

（8）根据力矩的定理，力臂与力成反比，如要使工件压紧，压板的螺栓应尽量靠近工件，故图a）正确。

（9）由受力分析可知，两图中1杆均受拉，2杆均受压，故1杆应选用低碳钢，2杆应选用铸铁。

（10）图（a）正确。

二、计算题
略。