工程力学及机械设计2011B
三峡大学机电一体化专业大一2020-2021学年第二学期工程力学及机械设计基础
三峡大学机电一体化专业大一2020-2021学年第二学期工程力学及机械设计基础1. 1.力是标量。
[单选题] *对错(正确答案)2. 2．平衡是物体机械运动的一种特殊状态。
[单选题] *对(正确答案)错3. 3．力可以在刚体上任意移动而不改变力对刚体的作用效应。
[单选题] *对错(正确答案)4. 作用力与反作用力同时存在，两力等值、反向、共线、作用在同物体上。
[单选题] *对错(正确答案)5. 力有大小、方向两个要素。
（ [单选题] *对错(正确答案)6. ．二力杆所受的两个力必然沿着两个力作用点的连线。
（ [单选题] *对(正确答案)错7. 反力的方向总是与该约束所能限制的运动方向相同。
（ [单选题] *对错(正确答案)8. ．柔性约束的约束反力的作用线沿着柔索，指向物体。
（ [单选题] *对错(正确答案)9. ．平面汇交力系平衡时，力系中的各分力按照一定的次序首尾相接，形成一个封闭的多边形。
（ [单选题] *对(正确答案)错10. 首尾相接构成一封闭的力多边形的平面力系是平衡力系。
[单选题] *对(正确答案)错11. 平衡力系的平衡条件是合力为零。
（ [单选题] *对(正确答案)错12. 力偶无合力。
（ [单选题] *对(正确答案)错13. 力偶可以在其作用面内任意转移而不影响力偶对刚体的作用效应。
（ [单选题] *错14. ．力使物体绕矩心作逆时针方向转动时，力矩取正号。
（ [单选题] *对(正确答案)错15. 力偶矩的大小与矩心的位置无关，只与力和力偶臂的大小有关。
[单选题] *对(正确答案)错16. 平面力偶的等效条件只与力偶矩大小有关，而与力偶的转向无关。
[单选题] *对错(正确答案)17. 平面任意力系的简化结果一般是一个主失与一个主矩。
（ [单选题] *对(正确答案)错18. 两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
（ [单选题] *对错(正确答案)19. 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
西南交1112考试批次《工程力学B》复习题及参考答案
工程力学B第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共27道小题)1. 考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是(A) 滑动矢量(B) 自由矢量(C) 定位矢量正确答案：C解答参考：2. 考虑力对物体作用的运动效应，力是(A) 滑动矢量(B) 自由矢量(C) 定位矢量正确答案：A解答参考：3.(A) 平衡(B) 不平衡(C) 不能确定正确答案：B解答参考：4.(A)(B)(C) 不能确定正确答案：B解答参考：5. 力的可传性原理只适用于(A) 刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：6. 加减平衡力系公理适用于_____________(A) 刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：7.图示的三铰刚架，自重不计，则构件CE是(A) 二力构件(B) 不能确定正确答案：A解答参考：8.图示结构，各杆自重不计，则杆BC是(A) 二力杆(B) 不能确定正确答案：A解答参考：9.(A) 不改变(B) 改变(C) 不能确定正确答案：B解答参考：10.(A) 等值、反向、共线(B) 分别沿AC和BC(C) 不能确定正确答案：B解答参考：11.(A)正确(B) 不正确(C) 不能确定正确答案：A解答参考：12.如图所示，物体处于平衡，自重不计，接触处是光滑的, 图中所画受力图是。
(A) 正确(B) A处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：13.如图所示，各杆处于平衡，杆重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。
(A) 正确(B) A处及B处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：14.如图所示，梁处于平衡，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图是。
(A) 正确(B) B处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：15.刚体在四个力作用下平衡，若其中三个力的作用线汇交于一点，则第四个力的作用线(A) 一定通过汇交点(B) 不一定通过汇交点(C) 一定不通过汇交点正确答案：A解答参考：16. 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，所选的投影轴(A) 一定要相互垂直(B) 不一定要相互垂直正确答案：B解答参考：17. 平面汇交力系的合力表示为(A)(B)正确答案：B解答参考：18. 平面汇交力系独立的平衡方程有个(A) 1(B) 2(C) 3正确答案：B解答参考：19.图中各个力之间的关系(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：20.图中各个力之间的关系。
工程力学案例分析
2 桥梁工程师需要运用力学原理来设计桥 梁的结构，以确保桥梁的强度和稳定性
3 例如，工程师需要考虑梁的弯曲和扭曲， 以及桥墩的抗压和抗拉能力
4 此外，他们还需要考虑风载、地震等因 素对桥梁的影响
案例一：桥梁设计
问题描述
假设我们正在设计一 座悬索桥。悬索桥是 一种由两边的钢缆支 撑着桥面的桥梁。我 们需要注意哪些力学 问题？
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感谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
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目录
1
2
3
4
引言
案例一：桥梁设计 案例二：机械设计
结论
1
引言
引言
工程力学是工程学中一门非常 重要的学科，它涉及到各种工 程结构的强度、刚度、稳定性
和寿命等航天、材料科学等领域都有广
泛的应用
下面我们将分析几个工程力学 的实际应用案例
2
案例一：桥梁设计
案例一：桥梁设计
设备的强度、刚度和稳定性
例如，在设计和优化汽车结构时，
03
工程师需要考虑车辆受到的冲击力、
弯曲力、扭曲力等
案例二：机械设计
问题描述
假设我们正在设计一个高速运转的齿轮箱。 齿轮箱是一种由齿轮组成的机械设备，用于 传递运动和动力。我们需要注意哪些力学问 题？
案例二：机械设计
分析
齿轮的接触强度：齿轮在运转过 程中会受到很大的接触应力。如 果接触应力超过齿轮材料的极限 ，可能会导致齿轮破裂或损坏。 因此，工程师需要确保齿轮有足 够的接触强度来承受运转过程中 的负载
齿轮的弯曲强度：除了接触强度外 ，齿轮还需要承受弯曲应力。弯曲 应力是由于齿轮在运转过程中受到 周期性的负载而产生的。如果弯曲 应力超过齿轮材料的极限，可能会 导致齿轮弯曲或扭曲。因此，工程 师需要确保齿轮有足够的弯曲强度 来承受运转过程中的负载
机械设计基础(含工程力学)课程标准
机械设计基础（含工程力学）课程标准课程代码：课程性质：必修课课程类型：B类课（一）课程目标《工程力学》是机械设计与制造专业的一门重要的主干课程。
在整个教学过程中应从高职教育培养目标和学生的实际情况出发，在教学内容的深广度、教学方法上都应与培养高技能人才目标接轨。
通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1、深刻理解力学的基本概念和基本定律，熟练掌握解决工程力学问题的定理和公式。
能将实际物体简化成准确的力学模型，应用力学基本概念和定理解决相关力学问题；2、能对静力学问题进行分析和计算，对刚体、物系进行受力分析和平衡计算；3、正确应用公式对受力不很复杂的构件进行强度、刚度和稳定性的计算；4、通过应力状态分析建立强度理论体系。
5、步掌握材料的力学性能及材料的相关力学实验。
掌握基本实验的操作及测试方法（二）课程内容与要求工程力学分为理论力学和材料力学部分。
理论力学部分以静力学为主，包括静力学基础、力系的简化、力系的平衡。
材料力学部分包括杆件的四种基本变形（轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲）的内力、应力和变形，应力状态与强度理论，组合变形杆的强度和压杆稳定。
第一篇静力学静力学主要内容有：力的概念，约束与约束反力，受力分析和受力图；力对点的矩，力对轴的矩，力偶与力偶系的简化，力的平移，力系的简化；平衡条件与平衡方程，特殊力系的平衡，空间一般力系的平衡，物体系的平衡，平面静定桁架的内力，考虑摩擦时的平衡。
第二篇材料力学材料力学主要内容有：材料的力学性能，拉伸与压缩时的力学性能，构件的强度、刚度和稳定性，强度条件、刚度条件，应力状态分析与四种强度理论。
课程要求：熟练掌握静力学的基本概念：四个概念、六个公理及推论、一个定理。
能应用静力学的基本理论对刚体进行受力分析；明确平面任意力系的简化；熟练掌握平面力系的平衡方程及其应用；掌握材料力学的基本概念；掌握四种变形方式的内力、应力、内力图；学会四种载荷作用方式下强度、刚度、稳定性计算；理解应力状态与强度理论。
工程力学第2版答案解析[“工程力学”教学与机械专业知识的联系]
![工程力学第2版答案解析[“工程力学”教学与机械专业知识的联系]](https://img.taocdn.com/s3/m/09df82219e31433238689383.png)
工程力学第2版答案解析[“工程力学”教学与机械专业知识的联系]一、“工程力学”课程概述随着社会的发展，大学生就业形势更加严峻。
以能力培养为基础，职业为导向的高等职业教育，要使学生在就业中更具竞争力，学生在校期间熟悉工作角色就成为高职高专教育不可回避的课题。
这就要求必须打破传统的以知识内容为中心、注重学习的循序渐进和积累的老套方法。
高等教育改革的不断深化，高等教育质量的全面提升，对高等教育的人才培养方案、课程体系设置以及课堂教学模式都提出了全新的挑战，为此，山东英才学校（以下简称“我校”）在原有经验基础上提出推进项目驱动教学法。
“工程力学”是机械工程类专业学生必修的专业基础课，该课程一般在学生第三学期开设，也是学生在学习过程中接触到的第一门专业相关课程。
该课程集基础性和技术性为一体，其研究问题和解决问题的方法具有代表性，它以力学基础理论知识为前提对工程实例进行分析，将工程实例加以简化提出力学计算模型，运用已有的数学知识计算解决实际问题；同时又与其他后续专业课比如机械设计、机械检测等专业课息息相关，为这些课程提供必需的力学分析基础，贯穿于整个专业知识的学习过程。
但是由于“工程力学”课程本身以理论推导和数学计算为主、理论性强；介绍静力学、材料力学、运动和动力学三大内容，涉及的知识点多面广，故学生觉得枯燥乏味。
“工程力学”是学生接触的第一门专业知识课，他们前期学习主要以公共基础课为主，并且接触专业知识机会少，对专业知识了解不深，很难体会力学与后续课程及工程实践的联系，缺乏学习兴趣。
“工程力学”理论推导数学计算多，导致学生产生厌学情绪，教学过程很难达到理想的效果。
科学技术的不断发展对学生能力提出了更高的要求，使得教师在教学过程中必须充分发挥主导作用，调动学生学习的积极性，培养学生自主学习提出问题、分析问题及解决问题的能力，“授人以鱼，不如授之以渔”。
在教学过程中，教师应通过不断地实践、学习、借鉴与，探索出适合自身学校特点、专业特点、学生特点、课程特点的教学方法。
2010机械设计B卷答案
⑤唇形密封圈无法安装；
⑥轴上的零件沿轴向不能可靠定位，前段轴应伸入2～3mm；
⑦轴上零件右端应与轴肩靠紧，以实现轴向定位；
⑧键与轴毂之间应留有间隙；
⑨键槽应该加工在同一母线上。
1）指出该对轴承的内径尺寸；
2）判断该对轴承是正装还是反装；
3）判断该对轴承中哪一个为松端轴承，哪一个为紧端轴承；
4）取fp=1.6，计算轴承当量动载荷P1和P2；
5）轴承预期计算寿命Lh=30000小时，验算轴承寿命是否满足预期要求；
6）当可靠度为0.97时，求危险轴承的实际寿命。
（轴承参数：基本额定动载荷C＝61KN）
2）b方案较好。（2分）
在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。m小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性，同时也节省材料。（2分）
3、图1所示为带传动简图。轮1为主动轮。试问：
（1）带传动的主要失效形式有哪些？带传动工作时为什么出现弹性滑动现象？能否避免弹性滑动？
大连大学2010/2011学年第一学期考试卷（B卷答案）
考试科目：机械设计（共6页）
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总得分
得分
一、 填空题（共10分，每空1分）
1．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的螺钉联接。
2．转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的8倍。
解：1）内径d=40mm(1分)
2）正装(1分)
3）FrⅠ和FrⅡ产生的内部轴向力 、 分别为：
工程力学试题及答案
⼯程⼒学试题及答案⼯程⼒学试题及答案⼀、选择题（每题4分，共20分）（abc ）1.⼯程设计中⼯程⼒学主要包含以下内容：A 分析作⽤在构件上的⼒，分清已知⼒和未知⼒。
B 选择合适的研究对象，建⽴已知⼒和未知⼒的关系。
C 应⽤平衡条件和平衡⽅程，确定全部未知⼒D 确定研究对象，取分离体（ a ）2下列说法中不正确的是：A ⼒使物体绕矩⼼逆时针旋转为负B 平⾯汇交⼒系的合⼒对平⾯内任⼀点的⼒矩等于⼒系中各⼒对同⼀点的⼒矩的代数和C ⼒偶不能与⼀个⼒等效也不能与⼀个⼒平衡D ⼒偶对其作⽤平⾯内任⼀点的矩恒等于⼒偶矩，⽽与矩⼼⽆关（ab ）3平⾯汇交⼒系向汇交点以外的⼀点简化，其结果可能是：A ⼀个⼒B ⼀个⼒和⼀个⼒偶C ⼀个合⼒偶D ⼀个⼒矩（abcd ）4.杆件变形的基本形式：A 拉伸与压缩B 剪切C 扭转D 平⾯弯曲（ ad ）5.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提⾼：A ⽐例极限B 塑性C 强度极限D 屈服极限⼆．填空题（每空1.5分，共36分）6.⼯程中遇得到的物体，⼤部分是⾮⾃由体，那些限制或阻碍⾮⾃由体运动的物体称为____约束____。
7.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受___拉⼒_____不能承受__压⼒______，约束⼒的⽅向沿__柔体约束拉紧______的⽅向。
8.⼒矩是使物体产⽣____转动____效应的度量，其单位__N*M_______，⽤符号_____m___表⽰，⼒矩有正负之分，____逆时针____旋转为正。
9 .平⾯⼀般⼒系的平衡⽅程的基本形式：___∑==n i Fix 10 ∑==n i F i y 10 ∑==n i F Mo 10)(_____、________、________。
10.根据⼯程⼒学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________连续性假设________、____均匀性假设____________、___各向同性假设_____________。
西南大学智慧树知到“机械设计制造及其自动化”《工程力学》网课测试题答案2
西南大学智慧树知到“机械设计制造及其自动化”《工程力学》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.某一点___的应力及其相互关系，称为一点的应力状态。
2.变形固体的基本假设是连续性假设、均匀性假设、___、小变形假设。
3.力矩的性质有哪些？4.力在质点发生的虚位移上所作的功称为___；在质点系的任何虚位移上，所有约束力所做的___和等于零，称这种约束为理想约束。
5.质点系对质心的动量矩对时间的导数，等于作用于质点系的___对质心的___，称为质点系对质心的动量矩定理。
6.物块A和B的质量分别为m1、m2，分别系在绳索两端，绳子绕在质量为m，半径R的均质圆轮上，物块放置于光滑水平面上，如图所示。
假设不计绳的质量和轴承摩擦，试求物块B从静止开始下降高度h时的速度。
7.物体由于机械运动所具有的能量称为动能。
（）A.正确B.错误8.动点的切向加速度反映了速度___的变化。
9.分析二力构件的受力与构件的形状无关。
（）A.正确B.错误10.截面法求轴力杆件受拉时轴力为负，受压时轴力为正。
（）A.正确B.错误11.静力学的公理有哪些？12.平面图形内任一点的速度，等于基点的___与该点绕基点___矢量和。
13.刚体是指物体在力的作用下，其内部只要有两点距离始终保持不变。
（）A.正确B.错误14.梁变形后，其横截面___，并垂直于变形后梁的___，只是绕着梁上某一轴___。
这一假设也称平面假设。
15.作用于杆件两端的外力大小相等，方向相反，作用线共线，杆件发生轴向拉伸与压缩变形。
（）A.正确B.错误第2卷一.综合考核(共15题)1.在某瞬时，质点系在约束允许的条件下，可能实现的任何无限小的位移称为___。
它只与___有关。
2.质点动能定理的微分形式是指质点动能的增量等于作用在质点上___。
3.4.力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零。
（）A.正确B.错误5.应从哪些方面考虑提高梁的承载力？6.杆件内力的大小不但与外力大小有关，还与材料的截面形状有关。
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2011年10月江苏农林职业技术学院 05799 工程力学与机械设计 模拟卷B
一、单项选择题（每小题1分，共10分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1.在题1图所示的结构中，若不计各杆自重， 则二力构件为（ ） A ．AC B ．AC 和BC C ．BC
D ．没有二力构件 2.已知力F 与x 轴夹角为30°，其在x 轴、y 轴上的投影分别为轴在86.6N 、50N ，则
该力F 的大小为（ ）
A ．100N
B ．50Ｎ
C ．86.6 N
D ．-100N
3.在题3图中，已知F =10kN ，则其对点O 的矩为（ ） A ．15 kN·m B ．-15 kN·m
C ．5kN·m
D ．-5 kN·m 4.解平面任意力系的独立平衡方程有（ ）个。
A.1 B. 2 C.3 D.4
5.杆件受力后，所发生的变形是多种多样的，其基本形式是（ ）。
A.
轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲 B. 轴向拉伸与压缩 C. 剪切
D. 弯曲 6.
塑性材料拉和压时的屈服极限（
）。
A.相同 B.不同
C.拉伸时大于压缩时
D.压缩时大于拉伸时 7. 组成机器的运动单元是（ ）。
A. 机构 B. 构件 C. 部件 D. 零件
8. 齿轮的渐开线形状取决于它的（ ）直径。
A. 齿顶圆； B. 分度圆； C. 基圆；D. 齿根圆。
9.当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接件不可以经常拆卸时，常常采用（ ）
A.螺栓连接
B.双头螺栓连接
C.螺钉连接
D.紧定螺钉连接
10. 车床的主轴属于（ ）
A. 心轴
B. 转动轴
C. 传动轴
D.既是传动轴也是转动轴
二、填空题（每小题1分，共10分）
11.力的大小、方向 和作用点，称为 。
12.平面汇交力系平衡的充分必要条件 。
13.一对等值、反向、不共线的平行力系，称为 。
14.在国际单位制中，应力的基本单位是 。
15.拉伸试验时，国家标准中规定标距l 与直径d 之比有： l =10d 和 两种。
16.脆性材料的极限应力为σb ，塑性材料的极限应力为 。
17.带传动的主要失效形式打滑和 。
18.直齿圆柱齿轮传动的主要优点为 。
19.普通螺纹的公称直径指的是螺纹的 。
20.轴承润滑的作用是 摩擦力，减少磨损，提高效率。
三、判断改错题（每小题2分，共10分）
在题后的括号内，正确的打“√”，错误的打“×”并在题下空处进行改正。
21.作用于刚体上的两个力使刚体处于平衡状态的充要条件是：这两个力大小相等、方向相同，且作用在同一条直线上。
（ ）
22.圆柱形铰链约束特点是：力作用线通过销钉中心，垂直于销钉轴线，方向可以确定。
（ ）
23.剪切变形的受力特点是：作用在构件两侧面上的外力的合力大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近。
其变形特点是：介于两作用力之间的截面，发生相对错动。
（ ）
24.渐开线标准直齿圆柱齿轮A ，分别同时与齿轮B 、C 啮合传动，则齿轮A 上的分度圆只有一个，但节圆可以有两个。
( )
25. 弹性滑动是由于带所传递的圆周力超过带与带轮的接触面间摩擦力总和时，带在带轮上发了相对对滑动引起的。
（ ）
四、计算题（每小题5分，共20分） 需要画图时画出相应的图；要有解答步骤。
26.如图所示，已知：F =20kN, m =16kN ·m ，q =20kN/m ，a =0.8m 求：A 、B 的支反力。
27. 图示连接件，已知15mm d =，8mm δ=，80mm b =；铆钉的许用切应力
[]60MPa τ=、许用挤压应力[]b s 140MPa σ=。
若载荷30kN F =，试校核铆钉
的强度。
28. 如左图，已知：木杆面积A 1=105mm 2， [σ]1=7MPa,钢杆面积A 2=600mm 2，[σ]2=160MPa,确定许用载荷[G ]。
29. 已知一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮机构，测得两轴孔间距a=168mm ，输入轴转速n 1=400r/min ，输出轴转速n 2=200 r/min,若将小齿轮卸下后可以同一个齿顶圆直径为d a =88mm 齿数为20的齿轮Z 正确啮合。
试求该对齿数Z 1、Z 2。
五、简答题（每小题6分，共30分）
需要画图时画出相应的图；要有解答步骤。
30.如图所示，横梁AB 中点C 处受力P 的作用，试求A 处和绳锁拉力。
31. 如图所示压力机滑块工作示意图，当连杆处于水平位置时，压力最大。
已知锻压力 F =3780kN ，连杆横截面为矩形，高与宽之比h /b =1.4，材料的[σ]=90MPa 。
试设计连杆截面尺寸h 、b 。
\
32. 现有四个标准渐开线直齿圆柱齿轮，α=20 ，h a *=1，c *=0.25。
且：(1)m 1=5mm ，z 1=20，(2)m 2=4mm ，z 2=25，(3)m 3=4mm ，z 3=50，(4)m 4=3mm ，z 4=60。
问： (1)轮2和轮3哪个齿廓较平直？为什么？ (2)齿轮1和4能正确啮合吗？为什么？
33.普通螺栓联结和铰制孔螺栓联结有什么区别？各有什么受力特点？
34. 滚动轴承的主要失效形式有哪些？设计的准则是什么？
六、综合题（每小题10分，共20分）
需要画图时画出相应的图；要有解答步骤。
35. 试求图示多跨静定梁A 、B 、C 支座处的约
束力。
36. 某项技术革新需要一对外啮合直齿圆柱齿轮传动，要求，m＞4mm，i=2，a=180mm，现已有如下四个齿轮，它们都是国产的外啮合直齿圆柱标准齿轮，今测得齿数z和公法线长度(下标数字是跨齿数)如下：
(1) z=24，W4=53.343mm，W3=38.582mm (2) z=47，W7=79.389mm，W6=67.58mm
(3) z=48，W7=116.21mm，W6=101.454mm (4) z=48，W7=79.445mm，W6=67.636mm
试分析计算是否有符合要求的一对齿轮？如有应是哪两个？。