工程力学计算题汇总.docx

1、工程力学计算题汇总 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII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。题1图2.题2图所示系统受力F作用，斜面的倾角=30，试判断A处约束力的方向，并计算A、B处约束力的大小。题2图3.外伸梁AC如题7图所示，试求支座A、B处的约束力。题3图4.外伸梁如题3图所示，试求支座A和B的约束力。 题4图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。题5图题6图6.悬臂梁

2、AB如题10图所示，试求支座A处的约束力。7.外伸梁如题13图所示，试计算A、B支座处的约束力。题7图第五章：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。 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。题9图10.试求题18图所示多跨静定梁A、C支座处的约束力。题10图 11.组合梁如题20图所示，试求支座A、C处的约束力。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。题12图13.多跨静定梁如题21图所示，试求A、B、C支座处的约束力。题13图第八、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、剪切强

3、度计算14阶梯形杆ABC受力如题所示，已知力F=10 kN，l1=l2=400mm，AB段的横截面面积A1=100mm2，BC段的横截面面积A2=50mm2。（1）画杆的轴力图；（2）计算杆横截面上的应力；15如图两块厚度为 10 mm的钢板，用两个直径为 17 mm 的铆钉搭接在一起，钢板受拉力 P = 60 kN，已知铆钉和钢板的许用剪应力 = 140 MPa，许用挤压应力 = 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=，齿轮模数m=10mm，小齿轮的齿数Z1=40，（1）求小齿轮的分度圆直

4、径d1，齿顶圆直径da1 （2）求标准安装时的中心距a（1）d1=mZ1=400 mmda1= m（Z1+2ha*）=420 mm（2）Z2= Z1=100a=m（Z1+ Z2）/2=700 mm17一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=200 mm，（1）求小齿轮的齿数Z1、分度圆直径d1、齿顶圆直径da1 a=m（Z1+ Z2）/2= 5（Z1+ Z2）/2=200Z2= Z13Z1=20 Z2=60 d1=mZ1=100 mmda1= m（Z1+2ha*）=110 mm18.一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=90

5、mm，现测得小齿轮的齿数Z1=20、齿顶圆直径da1=65.8 mm（1）求小齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z2分度圆直径d2 、齿顶圆直径da2。（1）da1= m（Z1+2ha*）= m22= 取m=3（2）a=m（Z1+ Z2）/2= 3（20+ Z2）/2=90 Z2=40d2=mZ2=120 mmda2= m（Z2+2ha*）=126 mm19.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=，现测得大齿轮的齿数Z2=60、齿顶圆直径da2=123.8 mm（1）求齿轮的模数m（2）求小齿轮的齿数Z1、分度圆直径d1 、齿顶圆直径da1 （3）求该对齿轮传动的标准中心距a。（1

6、）da2= m（Z2+2ha*）= m62= 取m=2（2）Z1= Z2/=24d1=mZ1=48 mmda1= m（Z1+2ha*）=52 mm（3）a=m（Z1+ Z2）/2=84 mm20.一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Z1=24、齿顶圆直径da1=103.8 mm（1）求齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d2 、齿顶圆直径da2 （3）求该对齿轮传动的标准中心距a。（1）da1= m（Z1+2ha*）= m26= 取m=4（2）Z2= Z13=72d2=mZ2=288 mmda2= m（Z2+2ha*）=296 mm（3）a=m

7、（Z1+ Z2）/2=192 mm21.一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=150 mm，现测得小齿轮的齿数Z1=23、齿顶圆直径da1=74.9 mm（1）求小齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z2分度圆直径d2 、齿顶圆直径da2。（1）da1= m（Z1+2ha*）= m25= 取m=3（2）a=m（Z1+ Z2）/2= 3（23+ Z2）/2=150 Z2=77d2=mZ2=231 mmda2= m（Z2+2ha*）=237 mm22.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=5

8、5mm，da2=186mm，试问这两个齿轮是否能配对使用为什么da1= m1（Z1+2ha*）= m122=55 m1=da2= m2（Z2+2ha*）= m262=186 m2=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：哪些齿轮能啮合哪些齿轮的齿廓形状相同哪个齿轮强度高哪个齿轮的分度圆最大哪个齿轮的齿顶圆最大齿轮1与齿轮4能啮合、齿轮2与齿轮5能啮合（模数相等）没有齿轮3（模数大）齿轮3的分度圆最大，d3=mZ3=200

9、 mm齿轮3的齿顶圆最大，da3= m（Z3+2ha*）=210 mm24.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=，压力角=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；（1）Z2= Z1=50r2= mZ2/2=250rb2= r2cos20=235 mm rf2= m（Z2+2ha*-2c*）=515 mm（2）s=m/2=15.70 mm Pb=pcos20=m cos20=29.52 mm（3）a=m（Z1+ Z2）/2

10、=350 mm25.某机加工车间只能加工m=3、4、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=180 mZ1=90因齿数为整数，所以取m=3 Z1=30 Z2=9026.一V带传动传递的功率P=10kw，带的速度v=12.5m/s，预紧力F0=1000N，试求紧边拉力F1及松边拉力F2。P=Fv/1000=12.5F/1000=10 F= F1-F2=800 F1+F2=2000 F1=1400N F2=600N第二十四章：1.滚动轴

11、承当量载荷及寿命计算27.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r1 = 2500N , r2 =700N , 圆锥齿轮受轴向力Fx = 250N , 求轴承和所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力的方向。（轴承内部轴向力S=r/2Y, 轴承系数Y=）S1=r1/2Y=2500/=S2=r2/2Y=700/=S2+Fx=+250=S11端放松，2端压紧Fa1= S1= NFa2= Fa1- Fx = N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 = 3000 r / min , 由一对角接触球轴承支承，已知轴承承

12、受的径向载荷分别为r1 = 1000N , r2 = 2100N ,外加轴向载荷Fx = 900N , 求轴承1和2所受轴向力Fa1和Fa2。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= r）Fs1=r1=680Fs2=r2=1428Fs1+Fx=680+900=1580Fs21端放松，2端压紧（放松端的轴向力等于内部轴向力）Fa1= Fs1=680 NFa2= Fa1+Fx =680+900=1580 N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P1、P2。

13、（30205轴承：内部轴向力S=Fr/(2Y)，Y=,e=，当Fa/Fre时，X=1，Y=0；当Fa/Fre时，X=，Y=）解：根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向派生力Fs1，Fs2方向如图，故轴承处为松端，轴承处为紧端。（放松端的轴向力等于内部轴向力）Fa1=，Fa2=+500=Fr1Fr22222230.有一对向心角接触轴承正装，已知Fr1=1500N，Fr2=3090N，外加轴向负荷FA=980N，(1)判断该对轴承是正装还是反装； (2)求两个轴承实际所受的轴向载荷Fa1、Fa2。（内部轴向力S=）解：（1）该轴承为正装（2）S1=1500=1050N；S2=3090=2163NFA+S1=980+1050=2030NS2； 轴有向左移动的趋势，端压紧，端放松（放松端的轴向力等于内部轴向力）Fa2=S2=2163NFa1=S2FA=21639801183N