1 eBook 工 程 力 学 习 题 详 细 解 答 教 师 用 书 (第5 章) 2 0 1 1 -1 0 -1 范 钦 珊 教 育 教 学 工 作 室 FAN Qin-Shan ,s Education & Teaching Studio 2 习题5 －1 习题5 －2 习题5 －3 习题5 －4 习题5 －5 习题5 －6 3工 程 力 学 习 题 详 细 解 答 之 五 第5 章 杆件的内力分析与内力图 5－1 试用截面法计算图示杆件各段的轴力，并画轴力图。 5－2 圆轴上安有5 个皮带轮，其中轮2 为主动轮，由此输入功率80 kW；1、3、4、5均为从动轮，它们输出功率分别为25 kW、15 kW、30 kW、10 kW，若圆轴设计成等截面的，为使设计更合理地利用材料，各轮位置可以互相调整。 1． 请判断下列布置中哪一种最好？ (A) 图示位置最合理； (B) 2 轮与 5 轮互换位置后最合理； (C) 1 轮与 3 轮互换位置后最合理； (D) 2 轮与 3 轮互换位置后最合理。 2． 画出带轮合理布置时轴的功率分布图。 FPFP30kN20kN20kN10kN3kN20kN20kN10kN5kN2kNBADCBADCBACBAC(a)(b)(c)(d)FNxFPACBFN(kN)xDACB102030ABCFN(kN)x2-3-2010ADCBFN(kN)x-10习题 5－1 图 4 解： 1. D 2. 带轮合理布置时轴的扭矩图如图（b）所示。 5－3 一端固定另一端自由的圆轴承受 4 个外力偶作用，如图所示。各力偶的力偶矩数值均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。 10 kN•m固定固定15 kN•m 20 kN•m30 kN•m15-305-10xMx(kN.m) 习题 5－3 图 213425 kW 80 kW15 kW30 kW10 kW5xPx(kW)25404010(b)(a) 习题 5－2 图 55 －4 试求图示各梁中指定截面上的剪力、弯矩值。 （a）题 解：取 1-1 截面左段为研究对象，1-1 截面处的剪力和弯矩按正方向假设： 22222211qaqaqaaqaMMqaFQ=−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅−=−= 取 2-2 截面左段为研究对象，2-2 截面处的剪力和弯矩按正方向假设： 222222222qaqaqaaqaMMqaqaqaFQ=−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅−=−=−−= （b）题 解：取 1-1 截面右段为研究对象，1-1 截面处的剪力和弯矩按正方向假设： 21P12322qaaqaaqaMqaqaqaqaFFQ−=⋅−⋅−==+=+= 取 2-2 截面右段为研究对象，2-2 截面处的剪力和弯矩按正方向假设： 2222222qaqaaqaaqaMqaFQ−=+⋅−⋅−== （c）题 解：（1）考虑整体平衡，可解 A、C 支座约束力 0mkN5.4124mkN4,0)(=⋅××−×+⋅=∑CiAFFM 得 kN25.1=CF 0kN12,0=×−+=∑CAiyFFF 得 kN75.0=A...
