工程力学计算题汇总.docx

工程力学计算题汇总.docx

《工程力学计算题汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程力学计算题汇总.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

工程力学计算题汇总

《工程力学及机械设计基础》

计算题练习

第四章：

1.解析法求平面汇交力系的合力（大小）2.单个物体的平衡问题

1.试计算题1图所示悬臂梁支座A处的约束力。

2.

题2图所示系统受力F作用，斜面的倾角0=30°,试判断A处约束力的方向，并计算A、B处约束力的大小。

3.外伸梁AC如题7图所示，试求支座A、B处的约束力。

c：

5.平面刚架ABC如题8图所示，若不计刚架自重，试求支座A处的约束力。

6.悬臂梁AB如题10图所示，试求支座A处的约束力。

第五章：

物体系统的平衡问题（共2各图形）

8.试求题16图所示多跨静定梁A、C支座处的约束力。

num

——■

题8图

9.多跨静定梁如题17图所示，试求A、C支座处的约束力。

■1

/

k'-ri

匕l.-J

fl

-i-*-1

fl.

r

p-n丁

L

1

1

11

1

f]

:

:

3：

].

!

j、、

77

题10图

11.组合梁如题20图所示，试求支座A、C处的约束力。

亠口|in

In

LR'i

题

11图

12.组合梁如题9图所示，试求支座A、B、C处的约束力。

j

」口HIH」s=3=a1_L

2R

第八、九章：

1.画轴力图；2.拉压杆横截面上的应力计算；3.铆钉挤压、剪

15.如图两块厚度为10mm的钢板，用两个直径为17mm的铆钉搭接在一起，钢板受拉

力P=60kN，已知铆钉和钢板的许用剪应力[t]=140MPa，许用挤压应力[二bs]=280

MPa,假定每个铆钉受力相等，试校核铆钉的强度。

第十九章：

1.齿轮参数计算；

16．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=2.5，齿轮模数m=10mm，小

齿轮的齿数乙=40,

（1）求小齿轮的分度圆直径di，齿顶圆直径dal

（2）求标准安装时的

中心距a

（1）di=m•Zi=400mm

dai=m•（Zi+2ha*）=420mm

（2）Z2=Zi•2.5=i00

a=m（Zi+Z2）/2=700mm

17.—对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=3，齿轮模数m=5mm,标准中心距a=200mm，（I）求小齿轮的齿数Zi、分度圆直径di、齿顶圆直径dai

a=m（Zi+Z2）/2=5（Zi+Z2）/2=200

Z2=Zi•3

Zi=20Z2=60

di=m•Zi=i00mm

dai=m•（Z什2ha*）=ii0mm

18.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=90mm,现测得小齿轮的

齿数Zi=20、齿顶圆直径dai=65.8mm（I）求小齿轮的模数m

（2）求大齿轮的齿数Z分度圆直径d2、齿顶圆直径da2。

*

（1）dai=m•（Zi+2ha）=m•22=65.8取m=3

（2）a=m（Zi+Z2）/2=3（20+Z2）/2=90Z2=40

d2=m•Z2=i20mm

da2=m•（Z2+2ha*）=i26mm

19.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=2.5，现测得大齿轮的齿数

Z2=60、齿顶圆直径da2=i23.8mm（I）求齿轮的模数m

（2）求小齿轮的齿数Zi、分度圆直径di、齿顶圆直径dai（3）求该对齿轮传动的标准中心距a。

*-

（i）da2=m•（Z2+2ha）=m•62=i23.8取m=2

（2）Zi=Z2/2.5=24

di=m•Zi=48mm

dai=m•（Z计2ha*）=52mm

（3）a=m（Zi+Z2）/2=84mm

20.—对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=3，现测得小齿轮的齿数Zi=24、

齿顶圆直径dai=i03.8mm（I）求齿轮的模数m

（2）求大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d?

、齿顶圆直径da2（3）求该对齿轮传动的标准中心距a。

*

（1）dai=m•（Zi+2ha）=m•26=i03.8取m=4

（2）Z2=Zi•3=72

d2=m•Z2=288mm

da2=m•（Z2+2ha）=296mm

（3a=m（Zi+Z2/2=i92mm

21.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=150mm,现测得小齿轮的

齿数Zi=23、齿顶圆直径dai=74.9mm

（1）求小齿轮的模数m

（2）求大齿轮的齿数Z分度圆直径d2、齿顶圆直径da2。

*

（1）dai=m•（Zi+2ha）=m•25=74.9取m=3

（2）a=m（Z1+Z2）/2=3（23+Z2）/2=150Z2=77

d2=m•Z2=231mm

da2=m•（Z2+2ha*）=237mm

22.技术革新需要一对传动比为3的直齿圆柱齿轮，现找到两个齿形角为20°的直齿轮，经测量齿数分别为Z1=20,Z2=60,齿顶圆直径da1=55mmda2=186mm试问这两个齿轮是否能配对使用？

为什么？

da1=m1•（乙+2ha*）=m1•22=55m1=2.5

da2=m2•（Z2+2ha*）=m?

•62=186m2=3

这两个齿轮不能配对使用，因为它们的模数不相等。

23.已知一组标准渐开线直齿圆柱齿轮，参数分别为：

m1=4，Z1=35；m2=3，Z2=50；m3=5，

Z3=40;m4=4,Z4=20;m5=3,Z5=45;试判定：

①哪些齿轮能啮合？

②哪些齿轮的齿廓形状相同？

③哪个齿轮强度高？

④哪个齿轮的分度圆最大？

⑤哪个齿轮的齿顶圆最大?

1齿轮1与齿轮4能啮合、齿轮2与齿轮5能啮合（模数相等）

2没有

3齿轮3（模数大）

4齿轮3的分度圆最大，d3=m•Z3=200mm

5齿轮3的齿顶圆最大，da3=m•（Z3+2ha*）=210mm

24.在一对正常齿制的渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮机构中，已知轮1齿数Z1=20，i12=2.5，

压力角a=20°，模数m=10mm,试求：

（1）轮2的齿数Z2、分度圆半径r2、基圆半径rb2和齿根圆半径rf2;

（2）齿厚S、基圆上的齿距Pb；（3）该对齿轮标准安装时的中心距a;

（1）Z2=Z1•2.5=50

「2=m•Z2/2=250

rb2=r2•cos20°=235mm

**

rf2=m•（Z2+2ha-2c）=515mm

（2）s=nm/2=15.70mm

Pb=pcos20°=nmcos20°=29.52mm

（3）a=m（Z1+Z2）/2=350mm

25.某机加工车间只能加工m=34、5mm三种模数的齿轮。

现打算在齿轮机构中心距为180mm

不变的条件下,选配一对i=3的标准直齿圆柱齿轮机构。

试确定在此车间能加工的齿轮模数和齿数。

a=m（Z1+Z2）/2=m（Z1+3Z1）/2=180mZ1=90因齿数为整数,所以取m=3Z1=30Z2=90

26.一V带传动传递的功率P=10kw,带的速度v=12.5m/s,预紧力F°=1000N，试求紧边拉力F1及松边拉力F2。

P=Fv/1000=12.5F/1000=10F=F1-F2=800F1+F2=2000F1=1400NF2=600N

第二十四章：

1.滚动轴承当量载荷及寿命计算

27.

Fr2=700N,圆锥齿轮受轴向力Fx=250N,求轴承I和H所受轴向

轴承系

图示某圆锥齿轮减速器的主动轴，由一对圆锥滚子轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为Fr1=2500N,

（轴承内部轴向力

S=Fr

[

II

6

0

I

f

Fr（

Fr

力Fa1和Fa2。

并在图上标出轴承内部轴向力的方向。

数丫=1.6）

S1=Fr1/2Y=2500/3.2=781.25

S2=Fr2/2Y=700/3.2=218.75

S2+Fx=218.75+250=468.75VS1

II

1端放松，2端压紧

Fa1=S1=781.25N

Fa2=Fa1-Fx=781.25-250=531.25N

轴承内部轴向力的方向如图。

28.图示某齿轮减速器的主动轴，其转速n=3000r/min,由一对角接触球轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为Fr1=1000N,Fr2=2100N,外加轴向载荷Fx=900N,求轴承1和2所受轴向力Fa1和Fa?

。

并在图上标出轴承内部轴向力Fs的方向。

（轴承内部轴向力Fs=

0.68Fr）

Fs1=0.68F「1=680

Fs2=0.68F「2=1428

Fs1+Fx=680+900=1580>FS2

（放松端的轴向力等于内部轴向力）

Fa1=Fs1=680N

Fa2=Fai+Fx=680+900=1580N

轴承内部轴向力Fs的方向如图。

29.一对30205的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷Fr=3000N,Fa=500N,尺寸关系如图

所示，求两轴承的径向当量动载荷Pi、PM30205轴承：

内部轴向力S=F/（2Y），丫=1.6,e=0.35,

当Fa/Fre时，X=0.4,Y=1.7）

2L

解：

根据静力学平衡方程求得Fri=1000N,Fr2=2000N,轴向派生力Fsi,Fs2方向如图,

Fs1Fa=312.5500=812.5Fs2

故轴承1处为松端，轴承2处为紧端。

Fa1=312.5N,Fa2=312.5+500=812.5N

（放松端的轴向力等于内部轴向力）

Fa1_312.5

F7一1000

0.312:

:

e

Fa2812.5

FT7_2000

0.406e

Pr1二Fr1=1000N

Pr2=XFr2YFa2=0.420001.7812.^2181.5N

30.有一对向心角接触轴承正装,判断该对轴承是正装还是反装；

已知Fr1=1500N,Fr2=3090N,外加轴向负荷FA=980N

（1）

⑵求两个轴承实际所受的轴向载荷Fa1、Fa2。

（内部轴向

aa

ft

iii

FrFr

122

力S=0.7Fr）

解：

（1）该轴承为正装

（2）S仁0.7Fr1=0.7X1500=1050N;S2=0.7Fr2=0.7X3090=2163N

FA+S1=980+1050=2030N

（放松端的轴向力等于内部轴向力）

Fa2=S2=2163N

Fa仁S2—FA=2163—980=1183N