工程力学--静力学第4版_第四章

工程力学--静力学第4版_第四章

4-1 已知F1=60N ，F2=80N ，F3=150N ，m=100N.m ，转向为逆时针，θ=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。

4-2 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，α=45°，试求位于CD 直线上E 点位置及主矢R ’。

4-3 试求下列各梁或刚架支座反力。 解：

（a ） 受力如图

由∑MA=0 FRB •3a-Psin30°•2a-Q •a=0 ∴FRB=（P+Q ）/3 由 ∑x=0 FAx-Pcos30°=0 ∴FAx=32P

由∑Y=0 FAy+FRB-Q-Psin30°=0 ∴FAy=（4Q+P ）/6

4-4 高炉上料斜桥，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 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=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力。

4-6 试求下列各梁支座反力。

(a) (b)

4-7 各刚架载荷和尺寸如图所示，图c中m2＞m1，试求刚架各支座反力。

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，如图所示，q1=500kN/m，q2=2.5kN/m。可将地基抽象化为固顶端约束，试求地基对热风炉反力。

4-9 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反力。

4-10 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反力、向心推力轴承B反力及销钉C对杆ECD反力。

4-11 图示为连续铸锭装置中钢坯矫直辊。钢坯对矫直辊作用力为一沿辊长分布均布力q，已知q=1kN/mm，坯宽1.25m。试求轴承A和B反力。

4-12 立式压缩机曲轴曲柄EH转到垂直向上位置时，连杆作用于曲柄上力P最大。现已知P=40kN，飞轮重W=4kN。求这时轴承A和B反力。

4-13 汽车式起重机中，车重W1=26kN，起重臂ＣＤＥ重Ｇ＝４.５kN，起重机旋转及固定部分重Ｗ2＝３１kN，作用线通过Ｂ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Ｐmax。

4-14 平炉送料机由跑车A及走动桥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。料箱中载荷Q=15 kN，力Q与跑车轴线OA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重量W最小应为多少？

4-15 两根位于垂直平面内均质杆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墙上，质量分别为P1与P2。求平衡时两杆水平倾角α1与α2关系。

4-16 均质细杆AB重P，两端与滑块相连，滑块Ａ和Ｂ可在光滑槽内滑动，两滑块又通过滑轮Ｃ用绳索相互连接，物体系处于平衡。

（ａ）用Ｐ和θ表示绳中张力Ｔ；

（ｂ）当张力Ｔ＝２Ｐ时θ值。

4-17 已知ａ，ｑ和ｍ，不计梁重。试求图示各连续梁在Ａ、Ｂ和Ｃ处约束反力。

4-18 各刚架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。

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为绝热材料，I为边墙，J为搁架。在实际炉子设计中，考虑到炉子在高温情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=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用铰链连接组成，Ａ与Ｂ两铰链固结于地基，吊车梁宰房架突出部分Ｄ和Ｅ上，已知刚架重Ｇ1＝Ｇ2＝60kN,吊车桥重Q=10kN，风力F=10kN，几何尺寸如图

所示。Ｄ和Ｅ两点分别在力Ｇ1和Ｇ2作用线上。求铰链Ａ、Ｂ和Ｃ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，绳一端挂一重物，重量为G，另一端系在杆ABE处，尺寸如图所示，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，尺寸如图所示，试求出铰链A、B和C反力。

4-24 图示结构，在C、D、E、F、H处均为铰接。已知P1=60kN，P2 =40 kN，P3=70kN,几何尺寸如图所示。试求各杆所受力。

4-25 构架载荷和尺寸如图所示，已知P=24kN，求铰链Ａ和辊轴Ｂ反力及销钉Ｂ对杆ＡＤＢ反力。

４-26 构架载荷和尺寸如图所示，已知P=40kN，R=0.3m，求铰链A

和B反力及销钉C对杆ADC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方向分力P=1kN，BC=CD=600mm，AH =400mm，OE=100mm，图示位置时，机构平衡。试求电机对杆OE作用力偶力偶矩m0。

4-28 曲柄滑道机构如图所示，已知m=600N.m，OA=0.6m，BC=0.75m。机构在图示位置处于平衡，α=30°，β=60°。求平衡时P值及铰链O和B反力。

4-29 插床机构如图所示，已知OA=310mm，O1B=AB=BC=665mm，C D=600mm，OO1=545mm，P=25kN。在图示位置：OO1A在铅锤位置；O1 C在水平位置，机构处于平衡，试求作用在曲柄OA上主动力偶力偶矩m。