第2章平面汇交力系与平面力偶系

2-1(2-3) 物体重P=20 kN，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上，如图a所示。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小、杆AB与CB自重及摩擦略去不计，A，B，C三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时，求拉杆AB和支杆CB所受的力。

(a) (b)

图2-3

解 取支架、滑轮及重物为研究对象，坐标及受力图b。由平衡

将FT=P=20 kN代入上述方程，得

（拉），

（压）

2-2(2-5) 在图a所示刚架的点B作用一水平力F，刚架重量不计。求支座A，D的约束力。

(a) (b)

图2-5

解 研究对象：刚架。由三力平衡汇交定理，支座A的约束力FA必通过点C，方向如图b。取坐标系

，由平衡

1

（1）

（2）

式(1)，(2)联立，解得

，

2-3(2-7) 图a所示液压夹紧机构中，D为固定铰链，B，C，E为活动铰链。已知力F，机构

平衡时角度如图，求此时工件H所受的压紧力。

(a) (b) (c)

(d)

图2-7

解 （1）轮B，受力图 b。由平衡

（2）节点C，受力图c。由图c知，

（压）

，由平衡

，

（3）节点E，受力图d

即工件所受的压紧力

2

2-4(2-9) 铰链4杆机构CABD的CD边固定，在铰链A、B处有力F1，F2作用，如图a所示。该机构在图示位置平衡，不计杆自重。求力F1与F2的关系。

(a) (b) (c)

图2-9

解 (1) 节点A，坐标及受力图b，由平衡

，

（2）节点B，坐标及受力图c，由平衡

（压）

即

﹕

2-5(2-13) 图a所示结构中，各构件自重不计。在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶，求支座A和C的约束力。

(a) (b)

(c)

图2-13

3

解 （1）BC为二力杆：（2）研究对象AB，受力图b，

（图c）

构成力偶，则

，，

2-6(2-15) 直角弯杆ABCD与直杆DE及EC铰接如图a，作用在杆DE上力偶的力偶矩

,不计各杆件自重，不考虑摩擦，尺寸如图。求支座A，B处的约束力和杆EC受力。

(a) (b) (c) 图2-15

解 （1）EC为二力杆，杆DE受力图b

（2）整体，受力图c。为构成约束力偶与外力偶M平衡，有

，

4