【正文】 究對象，受力圖（c） ， ， ，37 構(gòu)架由桿AB，AC和DF鉸接而成，如圖所示。在DEF桿上作用一矩為M的力偶。不計(jì)各桿的重量，求AB桿上鉸鏈A，D和B所受的力。 38 圖示構(gòu)架中，物體P重1200N，由細(xì)繩跨過滑輪E而水平系于墻上，尺寸如圖。不計(jì)桿和滑輪的重量，求支承A和B處的約束力，以及桿BC的內(nèi)力FBC。解：（1）整體為研究對象，受力圖（a），，，（2）研究對象CDE（BC為二力桿），受力圖（b）， （壓力）39 圖示結(jié)構(gòu)中，A處為固定端約束，C處為光滑接觸，D處為鉸鏈連接。已知，，，不計(jì)各構(gòu)件自重，求固定端A處與鉸鏈D處 的約束力。310 圖示結(jié)構(gòu)由直角彎桿DAB與直桿BC、CD鉸接而成，并在A處與B處用固定鉸支座和可動鉸支座固定。桿DC受均布載荷q的作用，桿BC受矩為的力偶作用。不計(jì)各構(gòu)件的自重。求鉸鏈D受的力。311 圖示構(gòu)架，由直桿BC，CD及直角彎桿AB組成，各桿自重不計(jì)，載荷分布及尺寸如圖。在銷釘B上作用載荷P。已知q、a、M、且。求固定端A的約束力及銷釘B對BC桿、AB桿的作用力。 3－12無重曲桿ABCD有兩個(gè)直角，且平面ABC與平面BCD垂直。桿的D端為球鉸支座，A端為軸承約束，如圖所示。在曲桿的AB、BC和CD上作用三個(gè)力偶，力偶所在平面分別垂直于AB、BC和CD三線段。已知力偶矩M2和M3 ，求使曲桿處于平衡的力偶矩M1和處的約束力。解：如圖所示：ΣFx = 0，F(xiàn)Dx = 0ΣMy = 0，ΣFz = 0，ΣMz = 0，ΣFy = 0， ΣMx = 0，3－13在圖示轉(zhuǎn)軸中，已知：Q=4KN，r=，輪C與水平軸AB垂直，自重均不計(jì)。試求平衡時(shí)力偶矩M的大小及軸承A、B的約束反力。 解：ΣmY=0， M－Qr=0， M=2KNmΣY=0， NAY=0Σmx=0， NBz6－Q2=0，NBZ=4/3KNΣmz=0, NBX=0ΣX=0, NAX=0ΣZ=0， NAZ+NBz－Q=0，NAZ=8/3KN3－14勻質(zhì)桿AB重Q長L，AB兩端分別支于光滑的墻面及水平地板上，位置如圖所示，并以二水平索AC及BD維持其平衡。試求（1）墻及地板的反力；（2）兩索的拉力。解：ΣZ=0 NB=QΣmx=0NBBDsin30176。－QBDsin30176。－ScBDtg60176。=0Sc=ΣmY=0－NBBDsin60176。+QBDsin60176。+NABDtg60176。=0NA=ΣY=0 －SBcos60176。+Sc=0 SB=3－15 平面懸臂桁架所受的載荷如圖所示。求桿1，2和3的內(nèi)力。 3－16 平面桁架的支座和載荷如圖所示。ABC為等邊三角形，E，F(xiàn)為兩腰中點(diǎn)，又AD=DB。求桿CD的內(nèi)力。解：ED為零桿，取BDF研究，F(xiàn)CD=3－17 桁架受力如圖所示，已知。試求桁架4，5，7，10各桿的內(nèi)力。3－18 平面桁架的支座和載荷如圖所示，求桿1，2和3的內(nèi)力。3－19 均質(zhì)圓柱重P、半徑為r，擱在不計(jì)自重的水平桿和固定斜面之間。桿端A為光滑鉸鏈，D端受一鉛垂向上的力，圓柱上作用一力偶。如圖所示。已知，圓柱與桿和斜面間的靜滑動摩擦系數(shù)皆為fS=，不計(jì)滾動摩阻，當(dāng)時(shí)，AB=BD。求此時(shí)能保持系統(tǒng)靜止的力偶矩M的最小值。 3－20 如圖所示，A塊重500N，輪軸B重1000N，A塊與輪軸的軸以水平繩連接。在輪軸外繞以細(xì)繩，此繩跨過一光滑的滑輪D，在繩的端點(diǎn)系一重物C。，不計(jì)滾動摩阻，試求使系統(tǒng)平衡時(shí)物體C的重量P的最大值。 第四章解答4－，滑輪中心到導(dǎo)軌的距離為l，如圖所示。設(shè)繩索以等速拉下，忽略滑輪尺寸。求套管A的速度和加速度與距離x的關(guān)系式。 4－。如弧BC的半徑為R，搖桿OA的軸O在弧BC的圓周上。搖桿繞O軸以等角速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)運(yùn)動開始時(shí)，搖桿在水平位置。試分別用直角坐標(biāo)法和自然法給出點(diǎn)M的運(yùn)動方程，并求其速度和加速度。4－，光源A以等速v沿鉛直線下降。桌子上有一高為h的立柱，它與上述鉛直線的距離為b。試求該柱上端的影子M沿桌面移動的速度和加速度的大小（將它們表示為光源高度y的函數(shù)）。 4－，沿著圖示曲線軌道運(yùn)動。設(shè)桿ABC的速度常數(shù)，曲線方程為。試求環(huán)M的速度和加速度的大?。▽懗蓷U的位移x的函數(shù)）。4－，曲柄CB以等角速度繞C軸轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動方程為?；瑝KB帶動搖桿OA繞軸O轉(zhuǎn)動。設(shè)。求搖桿的轉(zhuǎn)動方程。 4－，AB=O1O2，齒輪1和半徑為的齒輪2嚙合，齒輪2可繞O2軸轉(zhuǎn)動且和曲柄O2B沒有聯(lián)系。設(shè)，試確定時(shí)，輪2的角速度和角加速度。4－，圖示瞬時(shí)，點(diǎn)的速度為，點(diǎn)的切向加速度。試求角速度和角加速，并進(jìn)一步寫出點(diǎn)的加速度的矢量表達(dá)式。 4－，該軸在面內(nèi)，傾斜角。點(diǎn)的矢徑在圖示瞬時(shí)為。求點(diǎn)的速度和加速度的矢量表達(dá)式，并用和檢驗(yàn)所得結(jié)果是否正確。第五章解答5－1 凸輪以勻角速度繞軸轉(zhuǎn)動，桿的端擱在凸輪上。圖示瞬時(shí)桿處于水平位置，為鉛直。試求該瞬時(shí)桿的角速度的大小及轉(zhuǎn)向。解： 其中，所以 （逆時(shí)針） 5－2. 平底頂桿凸輪機(jī)構(gòu)如圖所示，頂桿可沿導(dǎo)軌上下移動，偏心圓盤繞軸轉(zhuǎn)動，軸位于頂桿軸線上。工作時(shí)頂桿的平底始終接觸凸輪表面。該凸輪半徑為，偏心距，凸輪繞軸轉(zhuǎn)動的角速度為，與水平線成夾角。求當(dāng)時(shí)，頂桿的速度。（1）運(yùn)動分析輪心C 為動點(diǎn)，動系固結(jié)于AB；牽連運(yùn)動為上下直線平移，相對運(yùn)動為與平底平行直線，絕對運(yùn)動為繞O 圓周運(yùn)動。（2）速度分析，如圖b 所示5－3. 曲柄CE在圖示瞬時(shí)以ω0繞軸E轉(zhuǎn)動，并帶動直角曲桿ABD在圖示平面內(nèi)運(yùn)動。若d為已知，試求曲桿ABD的角速度。解：運(yùn)動分析：動點(diǎn)：A，動系：曲桿O1BC，牽連運(yùn)動：定軸轉(zhuǎn)動，相對運(yùn)動：直線，絕對運(yùn)動：圓周運(yùn)動。速度分析：；（順時(shí)針）5－4. 在圖示平面機(jī)構(gòu)中，已知：，搖桿在點(diǎn)與套在桿上的套筒鉸接。以勻角速度轉(zhuǎn)動。試求：當(dāng)時(shí)，的角速度和角加速度。解：取套筒為動點(diǎn)，動系固連于上，牽連運(yùn)動為平動（1）由 ①得點(diǎn)速度合成如圖（a）得 ， 而因?yàn)?，所以 方向如圖(a)所示（2）由 ②得點(diǎn)加速度分析如圖（b）將②式向軸投影得而所以，方向與圖(b)所示相反。.5－，又，桿以等角速度繞軸轉(zhuǎn)動。桿上有一套筒，此筒與桿相鉸接。機(jī)構(gòu)的各部件都在同一鉛直面內(nèi)。求當(dāng)時(shí)，桿的速度和加速度。5－6. 平面內(nèi)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動搖桿EH繞E軸擺動，在連桿ABD上裝有兩個(gè)滑塊，滑塊B沿水平槽滑動，而滑塊D則沿?fù)u桿EH滑動。已知：曲柄OA以勻角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，OA=AB=BD=r。在圖示位置時(shí)q=300，EH^OE。試求該瞬時(shí)搖桿EH的角速度ωE和角加速度αE。5－7圖示圓盤繞軸轉(zhuǎn)動，其角速度。點(diǎn)沿圓盤半徑離開中心向外緣運(yùn)動，其運(yùn)動規(guī)律為。半徑與軸間成傾角。求當(dāng)時(shí)點(diǎn)的絕對加速度的大小。 解 點(diǎn)M 為動點(diǎn)，動系Oxyz 固結(jié)于圓盤；牽連運(yùn)動為定軸轉(zhuǎn)動，相對運(yùn)動為沿徑向直線運(yùn)動，絕對運(yùn)動為空間曲線。其中軸x 垂直圓盤指向外，加速度分析如圖所示，當(dāng)t =1 s時(shí)代入數(shù)據(jù)得5－8．半徑r的圓環(huán)以勻角速度ω繞垂直于 紙面的O軸轉(zhuǎn)動，OA桿固定于水平方向，小環(huán)M套在大圓環(huán)及桿上。試用點(diǎn)的合成運(yùn)動方法求當(dāng)OC垂直于CM時(shí)，小環(huán)M的速度和加速度。解：以小環(huán)M為動點(diǎn)，圓環(huán)上固結(jié)動系 （1）求 方向如圖所示。 （2）求 方向如圖所示。5－：OA桿以勻角速度ω0=2rad/s繞O軸轉(zhuǎn)動，半徑r=2cm的小輪沿OA桿作無滑動的滾動，輪心相對OA桿的運(yùn)用規(guī)律b=4t2（式中b以cm計(jì)，t以s計(jì)）。當(dāng)t=1s時(shí)，f=60176。，試求該瞬時(shí)輪心O1的絕對速度和絕對加速度。 解：動點(diǎn)：輪心O1，動系：固結(jié)OA桿 5－10. 圖示直角曲桿繞軸轉(zhuǎn)動，使套在其上的小環(huán)P沿固定直桿滑動。已知：，曲桿的角速度，角加速度為零。求當(dāng)時(shí)，小環(huán)P的速度和加速度。解：運(yùn)動分析(圖5－4)： 動點(diǎn)：小環(huán)M；動系：固連于OBC； 絕對運(yùn)動：沿OA桿的直線運(yùn)動； 相對運(yùn)動：沿BC桿的直線運(yùn)動；牽連運(yùn)動：繞O點(diǎn)的定軸轉(zhuǎn)動。 速度分析: （a）其中 va、ve、vr方向如圖所示。ve =OP==；于是(a)式中只有va、vr二者大小未知。從而由速度平行四邊形解得小環(huán)M的速度va==此外，還可求得vr=2 ve=。2．加速度分析(圖5－10)。 各加速度分