江苏开放大学机械设计基础形考作业1

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机械设计基础课程第1次形考作业 作业说明:本次作业涉及课程第1单元-概论、第2单元-平面机构的静力分析、第3单元-机械零件的工作能力分析的学习内容。主要知识点包括机器的组成及其特性、机械设计基本概念、静力学的基础知识、约束的概念与类型、平面任意力系、工程构件在外力作用下能正常工作的基本要求(条件),即强度、刚度和稳定性要求等。希望同学们在认真学习课程相关资料的基础上完成本次作业。

完成日期: 2017-9-18
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任务内容: 一、在线测试题(要求:在网上完成“第1次形考作业在线测试部分”内容,将完成结果截图后进行粘贴。 【作答结果】
二、综合 1.三力汇交于一点的力系一定是平衡力系这句话对吗?你是如何理解三力平衡汇交定理的。
【作答结果】
这句话是不对的!三个力,其中两个力必然在一个平面上。如果这两个力平行,第三个力一定与俩力合力不平行,合外力一定不为零。如果这两个力不平行。由于不是汇交力系,第三个力就与两个力合力构成了力螺旋且其力矩不为零。
2.工程中常见的约束类型有哪些?各有什么特点?
【作答结果】
工程中约束的种类很多,对于一些常见的约束,根据其特性可归纳为下列四种基本类型。
一、柔性约束(柔索)  1、组成:由柔性绳索、胶带或链条等柔性物体构成。 2、约束特点:只能受拉,不能受压。
二、光滑面约束(刚性约束)  1、组成:由光滑接触面构成的约束。当两物体接触面之间的摩擦力小到可以忽略不计时,可将接触面视为理想光滑的约束。  2、约束特点:不论接触面是平面或曲面,都不能限制物体沿接触面切线方向的运动,而只能限制物体沿着接触面的公法线指向约束物体方向的运动。
三、光滑圆柱形铰链约束  1、组成:两物体分别钻有直径相同的圆柱形孔,用一圆柱形销钉连接起来,在不计摩擦时,即构成光滑圆柱形铰链约束,简称铰链约束。  2、约束特点:这类约束的本质为光滑接触面约束,因其接触点位置未定,故只能确定铰链的约束反力为一通过销钉中心的大小和方向均无法预先确定的未知力。通常此力就用两个大小未知的正交分力来表示。 四、固定端约束能限制物体沿任何方向的移动,也能限制物 体在约束处的转动。
3.平面任意力系的简化结果是什么?通过对简化结果的分析可以得到什么结论?
【作答结果】 简化结果 (1)平面力系平衡
(2)平面力系简化为一合力偶,力偶矩的大小和转向由主矩决定,与简化中心无关。
(3)平面力系简化为一合力,此合力过简化中心,大小和方向由主矢确定。
(4)平面力系简化为一合力,合力的作用线在点的哪一侧,应使得。

结论:平面力系向作用面内任一点简化,一般可得到一个力和一个力偶,该力通过简化中心,其大小和方向等于力系的主矢,主矢的大小和方向与简化中心无关;该力偶的力偶矩等于力系对简化中心的主矩,主矩的大小和转向与简化中心相关。

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