理论力学(机械工业出版社)第四章虚位移原理习题解答研讨.doc

1****题 4-1 如图 4-19 所示,在曲柄式压榨机的销钉 B 上作用水平力 F, 此力位于平面 ABC 内, 作用线平分∠ ABC 。设 AB= BC, ∠ ABC =?2 ,各处摩擦及杆重不计,试求物体所受的压力。图 4-19 0δ) 90 cos( δδ N?????? C BFsFsFW?) 90 cos( δ) 90 2 cos( δ??????? C Bss?? sin δ2 sin δ CBss?虚位移原理 0δ) 90 cos( δδ N?????? C BFsFsFW?0δ sin δ N?? CBsFsF????? tan 2)2 sin( sin sin δδ 2 NFFs sFF C B??? 4-2 如图 4-20 所示,在压缩机的手轮上作用一力偶, 其矩为 M。手轮轴的两端各有螺距同为 h, 但方向相反的螺纹。螺纹上各套有一个螺母 A和B ,这两个螺母分别与长为 l的杆相铰接,四杆形成棱形框,如图所示,此棱形框的点 D固定不动,而点 C 连接在压缩机的水平压板上。试求当棱形框的顶角等于 2f 时,压缩机对被压物体的压力。 2 图 4-20 ?? cos δ)2 90 cos( δ C Ass??? CAssδ sin δ2??而??δπ2 cos δ Ps A?????? tan δπ sin δ cos π2 2δ PPs C??虚位移原理 0δδδ N???? C FsFMW?0 tan δπδ N?????? PFM? cot π NP MF? 4-3 试求图 4-21 所示各式滑轮在平衡时 F 的值,摩擦力及绳索质量不计。图 4-21 虚位移原理 0δδδ????? ABFsGsFW (a) ABssδ2δ?2 GF?(b) ABssδ8δ?8 GF?(c) ABssδ6δ?6 GF?(d) ABssδ5δ?5 GF? 3 4-4 四铰连杆组成如图 4-22 所示的棱形 ABCD , 受力如图,试求平衡时?应等于多少? 图 4-22 ?? cos δ)2 90 cos( δ C Bss??? CBssδ sin δ2??虚位移原理 0δ cos δ2δ???? CBFsGsFW?0 sin δ2 cos δ2????? BBsGsF? tan ?G F 4-5 在图 4-23 所示机构中, 曲柄 OA 上作用一力偶矩为 M 的力偶,滑块 D 上作用一水平力 F ,机构尺寸如图。已知 OA=a, CB= BD=l, 试求当机构平衡时 F 与力偶矩 M 之间的关系。图 4-23 ??2 cos δ cos δ BAss??? cos δ)2 90 cos( δ D Bss??????? cos δ)2 90 cos( 2 cos cos δ D Ass??? D Assδ2 tan δ??虚位移原理 0δδδ????? D AFsFa sMW 4 02 tan δδ???? A AsFa sM?2 tan Fa M? 4-6 机构如图 4-24 所示,当曲柄 OC绕O 轴摆动时, 滑块 A沿曲柄滑动,从而带动杆 AB 在铅直导槽 K 内移动。已知 OC=a, OK=l ,在点 C 垂直于曲柄作用一力 F 1 ,而在点 B 沿 BA 作用一力 F 2 。试求机构平衡时 F 1和F 2 的关系。图 4-24 ? tan