第四章空間力系

1、 第四章 空間力系4-1 一平行力系由五個力組成，力的大小和作用線的位置如圖所示。圖中小正方格的邊長為10mm.求平行力系的合力。4-2圖示力F=1000N，求對于z軸的力矩Mz。4-3 水平圓盤的半徑為r，外緣C處作用力。力位于鉛垂平面內，且與C處圓盤切線夾角為，其他尺寸如圖所示。求力對x，y，z軸之矩。4-4 掛物架如圖所示，三桿的重量不計，用球鉸鏈連接于O點，平面BOC為水平面，且OB=OC，角度如圖。若在O點掛一重物G，重為1000N，求三桿所受的力。4-5 起重機裝在三輪小車ABC上。已知起重機的尺寸為：AD=DB=1m，CD=1.5m，CM=1m，KL=4m。機身連同平衡錘F共重P

2、1=100kN，作用在G點，G點在平面LMNF之內，到機身軸線MN的距離GH=0.5m，如圖所示，重物P2=30kN,求當起重機的平面LMN平行于AB時車輪對軌道的壓力。4-6 圖示三圓盤A、B和C的半徑分別為150mm、100mm和50mm。三軸OA、OB和OC在同一平面內，為直角。在三圓盤上分別作用力偶，各力偶的力作用在輪緣上，它們的大小分別等于10N、20N和F。如圖示系統是自由的，且不計自重，求能使系統平衡的力F的大小和角。4-7 圖示手搖鉆由支點B、鉆頭A和彎曲的手柄組成。當支點B處加壓力、和以及手柄上加力后，即可帶動鉆頭繞軸AB轉動而鉆孔，已知Fz=50N，F=150N。求：（1）

3、鉆頭受到的阻力偶的力偶矩M；（2）材料給鉆頭的反力FAx、FAy和FAz的值；（3）壓力Fx和Fy的值。4-8 水平傳動軸裝有兩個皮帶輪C和D，可繞AB軸轉動，如圖所示。皮帶輪的半徑各為r1=200mm和r2=250mm，皮帶輪與軸承間的距離為a=b=500mm，兩皮帶輪間的距離為c=1000mm。套在輪C上的皮帶是水平的，其拉力為F1=2F2=5000N；套在輪D上的皮帶與鉛直線成角，其拉力為。求在平衡情況下，拉力F3和F4的值，并求由皮帶拉力所引起的軸承反力。4-9 圖示電動機以轉矩M通過鏈條傳動將重物P等速提起，鏈條與水平線成角（直線O1x1平行與直線Ax）。已知：r=100mm，R=2

4、00mm，P=10kN，鏈條主動邊（下邊）的拉力為從動邊拉力的兩倍。軸及輪重不計求支座A和B的反力以及鏈條的拉力。4-10 某減速箱由三軸組成如圖示，動力由I軸輸入，在I軸上作用轉矩。如齒輪節(jié)圓直徑為D1=160mm，D2=632mm，D3=204mm，齒輪壓力角為。不計摩擦及輪、軸重量，試求等速傳動時，軸承A、B、C、D的約束力。4-11 圖示六桿支撐一水平板，在板角處受鉛直力作用。設板和桿自重不計，求各桿的內力。4-12 無重曲桿ABCD有兩個直角，且平面ABC與平面BCD垂直。桿的D端為球鉸鏈支座，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。題4-14圖4-13 邊長為的等邊三角形板ABC用三根鉛直桿1、2、3和三根與水平面成角的斜桿4、5、6撐在水平位置。在板的平面內作用一力偶，其矩為M，方向如圖所示。如板和桿的重量不計，求各桿內力。4-14 圖示平面圖形中每一方格的邊長為20mm，求挖去一圓后剩余部分面積重心的位置。4-15 圖示機床重50kN，當水平放置時（），秤上讀數為15kN；當時，秤