第一单元 课时1 常见结构的认识 课件 +学案(含答案)

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第一单元 课时1 常见结构的认识 课件 +学案(含答案)

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课时1 常见结构的认识
第一章 结构及其设计
目 录
CONTENTS
任务清单与知识构建
01
案例导学厘清重难点
02
随堂达标检测
03
课时分层训练
04
任务清单与知识构建
1
任务一 感知丰富的结构
1.结构是指事物的各个组成部分之间的有序______和______。结构是普遍存在的,不同的事物往往有不同的结构。
2.从技术体验活动来看,材料经过合理搭配形成了各种不同的结构。世界上任何事物都存在______,结构多种多样且决定着事物存在的______。
3.结构在社会领域也普遍存在着,例如____________、家庭结构、____________、城乡结构、____________等。
搭配
排列
结构
性质
人口结构
组织结构
区域结构
任务二 认识结构的受力
从力学角度来说,结构是指可以承受一定力的____________;一个复杂的结构由许多不同______构成,根据构件的受力和变形的形式,可以分为五种基本受力形式:______、______、_________、_________、_________。
序号 受力和变形形式 受力特点 受力图 具体案例
(1) ______ 构件两端承受沿轴线方向的拉力
(2) ______ 构件两端承受沿轴线方向的压力
架构形态
构件
受拉
受压
受剪切
受扭转
受弯曲
受拉
受压
序号 受力和变形形式 受力特点 受力图 具体案例
(3) _________ 在通过构件轴线的平面内,承受垂直于构件轴线的外力或外力偶的作用
(4) _________ 构件承受两个作用线相距很近、大小相等、方向相反的力
(5) _________ 构件两端受到两个在垂直于轴线平面内的力偶作用,两力偶大小相等,转向相反
受弯曲
受剪切
受扭转
任务三 辨析结构的类型
基本类型:实体结构、框架结构、壳体结构;
1.实体结构通常是指结构体本身是_______________,如实心墙、大坝等;
2.框架结构:由细长构件组成,其构件的几何特征是_______________________,如铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架等;
3.壳体结构:通常是指层状的结构,其几何特征是_________________________,如摩托车头盔、飞机外壳等。
在生产和生活中,很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构组合而成。
实心的结构
横截面尺寸比长度小得多
厚度比长度和宽度小得多
案例导学厘清重难点
2
重难点1 构件的受力形式
解题的方法如下:
(1)形变法:把某一构件换成较软材质的构件,看构件的形变效果。
(2)去除法:去掉某个构件看其他构件的变化,再确定该构件的受力形式。
(3)受力分析法:对构件进行受力分析,确定受力形式。
(4)常见构件受力举例:
①二力杆:一般受压或受拉;②销轴:一般受剪切(销轴较长,可能受弯曲);③转动状态的构件:一般受扭转(可能还有其他);④三力杆:一般受弯曲。
说明:二力杆的简单理解,杆件有两个连接处,且两个连接处都是铰连接,这样的杆件是二力杆。
(5)请写出下列结构中构件的主要受力形式。
①正常攻丝 a.丝锥主要受扭转 b.丝锥扳手手柄主要受弯曲 ②框据 a.锯条主要受拉 b.锯手主要受弯曲 c.锯梁主要受弯曲 d.锯绞主要受弯曲 e.锯绳主要受拉和受扭转
③指甲钳、剪刀
a.杆AC主要受弯曲
b.杆AB主要受拉
c.指甲主要受压
d.销轴主要受剪切
e.纸主要受剪切
④吊灯 a.杆1主要受弯曲 b.杆2主要受拉 ⑤压紧装置 a.手柄主要受弯曲 b.销轴主要受剪切 c.压杆主要受压 d.工件主要受压
⑥水桶提升(转动把手)
a.轮轴主要受扭转和弯曲
b.绳子主要受拉
c.把手主要受弯曲
例1 (2022年6月选考)如图所示的滑轮装置,滑轮在力F和Q的作用下处于平衡状态。下列对支架和销轴主要受力形式的分析中,正确的是(  )
解析 支架受弯曲,销轴中间挂滑轮,销轴向下弯曲,而不是剪切。
B
A.支架受弯曲、销轴受剪切 B.支架受弯曲、销轴受弯曲
C.支架受拉、销轴受弯曲 D.支架受拉、销轴受扭转
变式训练1 如图所示为一款壁灯。当杆1与杆2成90°时,杆1与杆2的主要受力形式是(  )
解析 杆1与杆2处于90度状态时,杆2一端固定,另一端受力,受弯曲,同时由于杆1受弯曲,对杆2有扭转作用,故选A。
A
A.杆1受弯曲,杆2受弯曲、受扭转
B.杆1受压,杆2受压、受拉
C.杆1受压,杆2受压、受扭转
D.杆1受弯曲,杆2受弯曲、受拉
例2 (2021年6月选考)如图所示的连杆机构,在力F1、F2的作用下机构处于平衡状态,下列分析中正确的是(  )
解析 在力F1、F2的作用下,连杆机构处于平衡状态时,摆杆2受到向上的力,摆杆2受拉;机座立杆也受到向上的力且力与地面不垂直,机座立杆受拉和受弯曲;连杆1受压,选项C正确。
C
A.连杆1受拉、摆杆2受压、机座立杆受压和受弯曲
B.连杆1受拉、摆杆2受压、机座立杆受拉和受弯曲
C.连杆1受压、摆杆2受拉、机座立杆受拉和受弯曲
D.连杆1受压、摆杆2受拉、机座立杆受压和受弯曲
变式训练2 (2021年1月选考真题)如图所示的压紧机构,在力F的作用下,驱动杆通过连杆、摆杆、滚子将工件压紧。压紧时,连杆、摆杆的主要受力形式是(  )
解析 本题主要考查受力形式。从压紧机构的工作原理看,机构主要在向上力F的作用下,连杆左端受到向上的力,中端受到向下的力,右端受到向上的力,故连杆受弯曲。摆杆由于连杆向上运动,摆杆与连杆的销轴也有向上运动的趋势,带动摆杆向上,摆杆受到来自销轴向上的力,同时机座给予摆杆一个向下的反作用力,符合受拉的特性,摆杆受拉。
D
A.连杆受弯曲、摆杆受压 B.连杆受扭转、摆杆受压
C.连杆受扭转、摆杆受拉 D.连杆受弯曲、摆杆受拉
变式训练3 如图所示的压紧机构,在力F的作用下(如图a所示),推杆通过连杆和摆杆带动压杆逆时针摆动,将工件压紧。当连杆与摆杆相重合,并与压杆相垂直时(如图b所示),工件受到的压紧力最大,此时连杆、摆杆、压杆的主要受力形式是(  )
解析 连杆与摆杆重合,并与压杆相垂直时(如题图b所示),工件受到的压紧力最大,此时压杆受弯曲(两端连接中间受力),连杆受压(两端连接,压杆压连杆),摆杆受拉(两端受力,连杆拉摆杆),故选B。
B
A.连杆受拉、摆杆受弯曲、压杆受压 B.连杆受压、摆杆受拉、压杆受弯曲
C.连杆受弯曲、摆杆受压、压杆受拉 D.连杆受压、摆杆受压、压杆受弯曲
例3 如图所示是某种零件的专用压紧机构,使用时将零件置于压板与下盖板之间,转动螺杆使压板向下运动直至压紧零件。以下分析正确的是(  )
解析 夹紧零件时,螺杆和零件对压板施加的力都是纵向的,所以压板不需要导向杆来自水平方向的力来平衡,所以导向杆主要还是受到上、下盖板的拉扯,A对。螺杆如果受拉,我们不妨用绳子来替代,根本无法起到夹紧的作用,B错。螺杆与上盖板既有相对转动也有相对移动,C错。压板如果连接处有螺纹,螺杆与其连接紧密后无法相对转动,肯定与上盖也无法相对转动,D错。
A
A.夹紧零件时,导向杆受拉
C.螺杆与上盖板铰连接 D.压板与螺杆连接处有螺纹
B.夹紧零件时,螺杆受拉
变式训练4 如图所示是管子台虎钳,转动加力杠,在上下牙块间夹紧管子的过程中,下列关于管子台虎钳的分析,正确的是(  )
C
A.上下牙块受压,钳架受压
B.加力扛受扭转,手柄受拉
C.夹紧丝杠受扭转、受压,活动锁销受剪切
D.加力杠与夹紧丝杠的连接属于铰连接
例4 (2023年1月选考)如图所示是两根传动轴连接结构的示意图,Md为驱动力矩,Mr为阻力矩。下列对工作时各个零件主要受力形式的分析中正确的是(  )
解析 本题考查结构的受力。传动轴转动时,轴1、轴2、套筒受扭转,圆锥销1、圆锥销2受剪切。
B
A.轴1受剪切,套筒受压,圆锥销1受弯曲
B.轴1受扭转,套筒受扭转,圆锥销1受剪切
C.套筒受压,圆锥销2受剪切,轴2受扭转
D.套筒受扭转,圆锥销2受弯曲,轴2受剪切
变式训练5 如图所示是一种齿轮传动轴的结构示意图,齿轮与轴体通过花键连接,轴1与轴2通过连接体进行连接,主动齿轮1带动从动齿轮2转动。对工作时各个零件主要受力形式的分析,下列正确的是(  )
解析 齿轮与轴体通过花键连接,齿轮转动时,花键受剪切;轴1与轴2通过连接体进行连接,转动时,连接体受扭转。所以选B。
B
A.轴1受剪切,连接体受压,花键受弯曲
B.轴1受扭转,连接体受扭转,花键受剪切
C.齿轮2受压,花键受剪切,轴2受扭转
D.齿轮2受扭转,花键受弯曲,轴2受弯曲
重难点2 结构的类型
结构类型 含义 受力特点 实例
基 本 类 型 实体结构 结构体本身是实心的结构 外力分布在整个体积中 实心墙、大坝、天坛回音壁等
框架结构 结构体由细长的构件组成的结构,其构件的几何特征是横截面尺寸比长度小得多 既能承受竖向重力荷载,也能承受横向方向的荷载 铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架、汽车框架等
壳体结构 通常是指层状的结构,其几何特征是厚度比长度和宽度小得多 外力作用在结构体的表面上(壳体结构自重轻,且能承受较大的外力) 灯罩、鸡蛋壳、歌剧院弧形顶部、摩托车头盔、火箭的头部整流罩、飞机外壳等
组合结构 由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的结构
例5 下列物体属于实体结构的是(  )
解析 玻璃球是实心的,是实体结构,故选C。
C
随堂达标检测
3
C
解析 选项C是框架结构,选择C。
2.如图所示是穿孔带推进装置,轴承座、滑轨1、滑轨2均固定在机座上,转臂与连杆、连杆与滑块、滑块与拨杆之间均为铰连接。当电机带动转臂转动时,转臂通过连杆带动滑块,滑块上的拨杆推动穿孔带。当穿孔带按图示方向移动时,连杆、拨杆的主要受力形式是(  )
B
解析 逆时针转动,在如题图所示位置上向右上转动,连杆是二力杆受压,滑块右滑,拨杆受弯曲。故选B。
A.连杆受压、拨杆受压 B.连杆受压、拨杆受弯曲
C.连杆受弯曲、拨杆受压 D.连杆受弯曲、拨杆受弯曲
3.如图所示是一种快动压具的结构示意图,可以快速、准确地夹住工件,其中轴1与底座可以分离,方便装卸被夹紧工件。使用时,确定工件的位置和方向后,将轴1卡入底座,旋转手柄,使其夹紧工件。下列对夹紧工件后各个构件主要受力形式的分析中,正确的是(  )
A
解析 由于是对夹紧后的结构进行分析,不再扭转,丝杠推轴2,丝杠受压。轴1与两边的连接件连接时,两边的连接件是贴紧状态,所以轴1受到的是两个相距很近的力,轴1受剪切。根据放大细节图可知,压臂和压块之间有一定的距离,所以给到轴3上的力也有一定的距离,轴3受弯曲。
A.丝杠受压、轴1受剪切、轴3受弯曲 B.丝杠受扭转、轴1受剪切、轴3受剪切
C.丝杠受压、轴1受弯曲、轴3受剪切 D.丝杠受扭转、轴1受弯曲、轴3受弯曲
4.如图是一款钣金剪的结构示意图。在加力杆上施加力F时,以下构件的主要受力形式是(  )
A
解析 由力F开始,加力杆有3个连接点,不是二力杆,受弯曲;连杆是二力杆,受拉;钣金剪刀片错开,薄钢板受剪切。故选A。
A.连杆受拉、加力杆受弯曲、薄钢板受剪切
B.连杆受压、加力杆受弯曲、薄钢板受剪切
C.连杆受拉、加力杆受压、薄钢板受压
D.连杆受压、加力杆受压、薄钢板受压
5.如图所示的压紧机构。在力F作用下,推杆在限位孔中水平移动,通过滚子、支撑杆、压杆将圆钢压紧。下列对图示状态下各构件主要受力形式的分析中,正确的是(  )
A
解析 滚子在滚动过程中,其圆心高度不变,在力F的作用下,推杆受到两端沿其轴线的推力作用,只受压,不受弯曲;滚子向左移动时,支撑杆是二力杆,受压;压杆是三力杆,主要受弯曲。
A.推杆受压、压杆受弯曲、支撑杆受压
B.推杆受压、压杆受扭转、支撑杆受压
C.推杆受压受弯曲、滚子受压、立柱受压
D.推杆受压受弯曲、滚子受剪切、立柱受拉
6.如图所示的“G字夹”常用于木工操作中夹持各种形状的工件,使用范围广。下列分析正确的是(  )
C
解析 拧杆受弯曲,在拧紧过程中,螺杆受扭转和受压,压头受压,夹身收到竖直上下两个力,与其轴线不共线,所以受弯曲,选项C正确。
A.拧杆受弯曲、螺杆受压受扭转、压头受剪切、夹身受拉
B.拧杆受扭转、螺杆受弯受扭转、压头受压、夹身受弯曲
C.拧杆受弯曲、螺杆受压受扭转、压头受压、夹身受弯曲
D.拧杆受扭转、螺杆受弯受扭转、压头受剪切、夹身受拉
4
课时分层训练
基础巩固篇
素养提升篇
1.如图所示是一种压紧机构。在力F的作用下,推杆通过摆杆、连杆推动压杆,将物体压紧。下列受力形式分析中正确的是(  )
B
解析 在力F向内推动时,推杆受压,因下一级连杆与推杆不在同一作用线上,所以推杆的左侧还受弯曲;摆杆受弯曲逆时针转动,使连杆受压,连杆推动压杆,推动压杆往左运动,同样连杆与压杆不在同一作用线上,所以压杆受弯曲、受压,将工件压紧,选项B正确。
A.压杆受压,连杆受弯曲,摆杆受弯曲,推杆受弯曲
B.压杆受压与受弯曲,连杆受压,摆杆受弯曲,推杆受弯曲与受压
C.压杆受拉,连杆受弯曲,摆杆受弯曲,推杆受弯曲
D.压杆受压与受弯曲,连杆受压,摆杆受弯曲,推杆受压
2.如图所示的健身器材,使用者可双手握住扶手,双脚站在踏板上,进行漫步动作。当使用者站在踏板上不运动时,连杆的主要受力形式是(  )
A
解析 首先利用去除法判断,去掉连杆,踏板向下掉落,连杆拉住了踏板,所以连杆受拉;同时当使用者站在踏板上不运动时,连杆下端有弯曲形变的趋势,连杆受弯曲。
A.受拉、受弯曲 B.受压、受弯曲
C.受扭转、受弯曲 D.受压、受扭转
3.如图所示的压紧机构,在F的作用下,工件被压紧,此时连杆1、横杆、连杆2的主要受力形式是(  )
B
解析 F往下压时,连杆1被拉下来,两端受力,所以受拉;横杆受弯曲;工件被压紧,连杆2还受到横杆向下的挤压,所以受压,故选B。
A.连杆1受拉、横杆受弯曲、连杆2受弯曲
B.连杆1受拉、横杆受弯曲、连杆2受压
C.连杆1受拉、横杆受弯曲、连杆2受压和受弯曲
D.连杆1受拉、横杆受弯曲、连杆2受弯曲
4.如图所示为布卷吊机结构示意图。电机带动绳索吊起布卷,锁位钩钩住夹持臂连接点,以防布卷被夹持过紧而变形。布卷被吊起时,连杆、锁位钩、夹持臂的主要受力形式是(  )
C
解析 连杆为二力杆,当重物吊起时受拉,夹持臂杠杆故受弯曲,锁位钩受拉,但钩部有拉直趋势即受弯曲。故答案选C。
A.连杆受压、锁位钩受压和受弯曲、夹持臂受压
B.连杆受压、锁位钩受拉和受弯曲、夹持臂受压
C.连杆受拉、锁位钩受拉和受弯曲、夹持臂受弯曲
D.连杆受拉、锁位钩受压和受弯曲、夹持臂受弯曲
5.如图所示的压紧机构,手柄带动丝杆转动,通过滑块、压杆将物体压紧。当物体被压紧时,下列说法中正确的是(  )
A
解析 压杆是三力杆,所以受弯曲;支架一端铰连接,一端刚连接,压紧时在被往上提,所以受拉受弯曲;被压紧时反作用力让丝杆受压,选A。
A.压杆受弯曲、支架受拉和受弯曲、丝杆受压
B.压杆受弯曲、支架受压和受弯曲、丝杆受拉
C.丝杆与底座之间是铰连接
D.丝杆与滑块之间是铰连接
6.如图所示为一款台虎钳。丝杠装在活动钳身上,可以旋转,但不能轴向移动,并与安装在固定钳身内的丝杠螺母配合。当摇动手柄使丝杠旋转,就可以带动活动钳身相对于固定钳身作轴向移动,起夹紧或松开的作用。在夹紧工件的过程中手柄和丝杠的主要受力形式是(  )
B
解析 在夹紧工件的过程中手柄一端固定,受弯曲;丝杠受扭转,同时将活动钳口拉出,受拉力作用,故选B。
A.手柄受压,丝杠受弯曲、受拉 B.手柄受弯曲,丝杠受扭转、受拉
C.手柄受拉,丝杠受扭转、受压 D.手柄受弯曲,丝杠受剪切、受扭转
7.如图所示的传动机构,手摇柄带动机构运转,在图示状态时,杆2、3、4的受力形式为(  )
D
解析 由手摇柄处开始,杆件4是二力杆受拉,杆3受弯曲,杆2受压,杆1向左运动,故选D。
A.杆件2受压、杆件3受压、杆件4受拉
B.杆件2受拉、杆件3受弯曲、杆件4受拉
C.杆件2受拉、杆件3受拉、杆件4受压
D.杆件2受压、杆件3受弯曲、杆件4受拉
8.如图所示的平口钳,通过转动手柄夹紧小木块的过程中,小木块和手柄的主要受力形式分别为(  )
A
解析 夹紧小木块的过程中,木块受到挤压,受压;手柄旋转,受扭转,故选A。
A.受压和受扭转 B.受剪切和受弯曲
C.受剪切和受扭转 D.受压和受弯曲
9.如图所示,施工人员转动卷扬机,卷扬机通过钢丝绳向上拉电线杆。图示状态,电线杆一端被拉起,力F作用在手柄上,摇臂与电线杆主要受力和变形的形式是(  )
D
解析 摇臂转动的过程中,受扭转和弯曲;电线杆在重力和钢丝绳的作用下受弯曲,故选D。
A.摇臂受压、受弯,电线杆受弯
B.摇臂受弯、受扭转,电线杆受拉
C.摇臂受压、受扭转,电线杆受拉
D.摇臂受弯、受扭转,电线杆受弯
10.如图所示的悬吊式抓取机构,当施加拉力F,工件被夹紧后,杆件1、杆件2、工件的主要受力和变形形式是(  )
B
解析 由力F开始分析,力F带动构件向上运动,构件1受弯曲,构件2受弯曲,工件受压,综合后选项B符合要求。
A.杆件1受拉、杆件2受扭转、工件受压
B.杆件1受弯曲、杆件2受弯曲、工件受压
C.杆件1受弯曲、杆件2受拉、工件受扭转
D.杆件1受拉、杆件2受拉、工件受拉
11.如图所示是一种压紧机构,在力F作用下,拉杆通过连接块、连杆带动压杆摆动,将工件压住。下列受力形式分析中正确的是(  )
C
解析 由力F开始,拉杆受拉,连杆是二力杆受拉,压杆受弯曲,销轴受剪切,工件受剪切,故选C。
A.工件受压、连接块受拉、销轴受拉
B.销轴受剪切、连杆受拉、压杆受弯曲和受压
C.连杆受拉、拉杆受拉、压杆受弯曲
D.销轴受扭转、压杆受弯曲和受压、工件受压
12.如图所示是偏心轮(轮的外圆转动中心偏离圆心)压紧装置。转动手柄,偏心轮绕销轴转动并带动压杆运动,通过压杆将工件压紧在底座上,手柄、偏心轮、销轴、压杆的主要受力形式是(  )
A
解析 此题考查构件的受力分析。转动手柄,手柄有弯曲的变形趋势,受弯曲;偏心轮有被压扁的形变趋势,受压;销轴所受力不在同一直线上,但又靠得很近,受剪切;压杆在工件、立柱上的销轴、偏心轮上的销轴的作用下,有弯曲的变形趋势,受弯曲。选项A正确。
A.手柄受弯、偏心轮受压、销轴受剪切、压杆受弯
B.手柄受弯、偏心轮受压、销轴受弯、压杆受压
C.手柄受弯、偏心轮受拉、销轴受剪切、压杆受弯
D.手柄受弯、偏心轮受拉、销轴受拉、压杆受压
C
13.如图所示的夹紧装置,夹紧物块,构件1、构件2、销轴的主要受力形式是(  )
解析 夹紧物块时,手柄向下运动,手柄受弯曲,构件1受压,构件2受压、受弯曲,销轴受剪切,选项C正确。
A.构件1受拉受弯曲,构件2受压受弯曲,销轴受弯曲
B.构件1受压受弯曲,构件2受弯曲,销轴受剪切
C.构件1受压,构件2受压受弯曲,销轴受剪切
D.构件1受压,构件2受弯曲,销轴受扭转
14.如图所示为电动抽水机模型,通过电机轴驱动曲柄转动,曲柄通过摆杆1、摆杆2带动活塞杆上下运动。分析图示位置的受力形式,以下说法正确的是(  )
A
解析 电机轴驱动曲柄转动,曲柄受弯曲,摆杆1受拉,摆杆2受弯曲,摇杆受拉,活塞杆受压,综合后选项A正确。
A.摆杆1受拉、摆杆2受弯曲,摇杆受拉
B.摆杆1受压、摆杆2受弯曲,摇杆受拉
C.摆杆1受拉、摆杆2受弯曲,摇杆受弯曲
D.摆杆1受压、摆杆2受弯曲,摇杆受弯曲
15.如图所示为压块运动机构示意图,在手柄上施加驱动力Fd,压块可在机座槽内滑动,其中Fr为工作阻力。下列对图示状态下各个构件主要受力形式的分析中,合理的是(  )
C
解析 连杆1和连杆2属于三力杆,受弯曲,连杆3是二力杆,不可能受弯曲,AD排除。连杆1在手柄作用下,其上部有扭转的趋势,因此连杆1还受扭转,连杆3有缩短的趋势,受压,综合考虑C正确。
A.连杆1受弯曲、连杆2受压、连杆3受弯曲
B.连杆1受弯曲、连杆2受弯曲、连杆3受拉
C.连杆1受弯曲受扭转、连杆2受弯曲、连杆3受压
D.连杆1受弯曲受扭转、连杆2受压、连杆3受压
A.构件1与构件2之间的连接属于铰连接
B.在力F的作用下,滑块将沿滑槽往右下方滑动
C.在力F的作用下,构件1主要受压
D.在力F的作用下,构件3主要受压
C
解析 在力F的作用下,构件1主要受弯曲。故选C。
17.如图所示的压紧机构,对扳手施加力F,通过连杆1、2、3带动压杆向下竖直运动,将工件压紧。此时扳手、连杆1、连杆2、连杆3的主要受力形式是(  )
C
A.扳手受弯曲,连杆1受压,连杆3受压和受弯曲
B.扳手受弯曲,连杆2受拉,连杆3受压和受弯曲
C.扳手受弯曲,连杆1受拉,连杆3受压
D.扳手受拉,连杆2受弯曲,连杆3受压
解析 扳手下端有两个铆钉固定,上端受力,扳手3处以上受力,受力形式为典型的受弯曲;连杆1、2、3均为两端铰连接、中间不受力的二力杆,因此在正常工作时均表现为受拉或者受压。当力F向右下时,带动连杆1向右端拉伸;连杆1同时拉动连杆2也向右下运动;连杆1左端和连杆2右端共同作用使得连杆3向下运动(受压);另外根据题干“通过连杆1、2、3带动压杆向下竖直运动,将工件压紧”也可知道连杆3受压。故答案为C选项。
1.如图所示是一种手动剪切机,用来切割金属薄板。在扳动手柄,剪切薄板时,下列对各构件主要受力形式的分析中,正确的是(  )
C
A.手柄受压、销轴受扭转、连杆受压、刀片受压
B.手柄受压、销轴受扭转、连杆受压、刀片受弯曲
C.手柄受弯曲、销轴受剪切、连杆受弯曲、刀片受弯曲
D.手柄受弯曲、销轴受剪切、连杆受弯曲、刀片受压
解析 各点的运动趋势如下图,所以手柄主要受弯曲;由于销轴连接手柄和连杆,手柄和连杆给到销轴的力是两个相距很近,方向相反的力,所以销轴受剪切;由于连杆是弯的,在两端向中间挤压的过程当中,连杆有变得更弯的趋势,所以连杆主要受弯曲;刀片受到连杆和底座以及薄板给到的三个不同方向的力所以刀片受弯曲,故选C。
B
2.如图所示是一款液压夹紧装置的结构示意图,液压杆内部增压时,驱动连杆1带动L杆和V杆绕固定轴转动,进而通过连杆2和连杆3带动钳口夹紧中间的工件。在钳口缓慢张开过程中,下列说法正确的是(  )
A.液压杆两端采用铰连接的目的是易安装拆卸
B.液压杆受拉,L杆、V杆受弯曲
C.连杆2受拉,连杆3受压
D.固定轴1和固定轴2只受扭转
C
3.如图所示为一款柑橘榨汁机的结构模型。用力压手柄,压杆绕着立柱的连接轴转动,带动连杆、机械臂,使装有锥形榨汁盖的机械臂向下转动,将置于锥形底座上的柑橘压紧榨汁。以下对于榨汁机榨汁时各构件的主要受力形式分析合理的是(  )
解析 压杆是L形的,受到3个力的作用,所以受弯曲。连杆也不是直杆,受力方向不会在同一条直线上,所以受弯曲。故可选出答案为C。
A.压杆受弯曲,连杆受拉,机械臂受弯曲,立柱受弯曲
B.压杆受压,连杆受拉,机械臂受拉,立柱受弯曲
C.压杆受弯曲,连杆受弯曲,机械臂受弯曲,立柱受弯曲
D.压杆受压,连杆受弯曲,机械臂受弯曲,立柱受压
B
4.如图所示的平口手钳,各杆件之间通过销轴实现铰连接,当松开或夹紧钳把时,两钳口水平方向保持平行。下列分析中正确的是(  )
解析 夹紧工件时,钳把2手柄向上运动,带动连杆2向下夹紧工件,钳把2和1互相靠近;连杆1是二力杆,连杆2是三力杆,工件夹紧时在反作用力的作用下连杆1受压,连杆2受压和受弯曲,销轴受剪切,选项B正确。
A.钳把1和钳把2相互远离时夹紧工件
B.夹紧工件时,连杆1受压
C.夹紧工件时,各销轴主要受扭转
D.夹紧工件时,连杆2只受弯曲
B
5.如图所示是一款可升降桌子。电机及齿轮的转动,带动从动齿轮和支撑杆运动,支撑杆通过连杆带动桌面平稳升降。在图示状态下,下列关于该桌子结构的分析中正确的是(  )
解析 从动齿轮与支撑杆之间的连接属于刚连接;桌脚前端的小弯脚设计主要考虑桌子的稳定性;连杆受压、桌腿受弯曲、支撑杆受弯曲。故选B。
A.连杆、桌脚、支撑杆均受弯曲
B.连杆受压、支撑杆和桌脚受弯曲
C.从动齿轮与支撑杆之间的连接属于铰连接
D.桌脚前端的小弯脚设计主要出于美观考虑
D
A.行李舱门应安装在连接块上
B.电机转轴1与杆1刚连接
C.杆2、杆4均受弯曲
D.杆3受拉
解析 本题考查结构的受力。根据图2知,连接块由竖直方向打开成近水平状态,与舱门运动轨迹一致,因此行李舱门安装在连接块上;电机转轴1与杆1刚连接才能在电机转轴转动时使杆1转动;杆2与杆1、杆4和连接块相连接,受到三个方向的力,因此受弯曲,杆4中间受杆2向右上的力、下端受杆3向左下的力,上端受向下的力,其也受弯曲;杆3受到杆4向上的力和连接块向下的力,受压。故选D。
B
7.如图所示的增力机构,通过电动机的正反转实现工件的夹持、松开。当电动机正转时,通过联轴器带动丝杆转动,丝杆带动螺母向右移动,螺母带动连杆1、连杆2和压杆1、压杆2运动,从而锁紧工件。工件被锁紧时,下列关于丝杆、连杆和压杆的主要受力形式说法正确的是(  )
解析 在工件被锁紧时,丝杠给螺母施加一个向右的推力,所以螺母对它的反作用力使其受压;连杆1和连杆2受到螺母对其施加沿各自轴线方向的压力使其受压;压杆1和压杆2是三力杆,均受弯曲,选项B正确。
A.丝杆受扭转、连杆1和连杆2受拉、压杆1和压杆2受弯曲
B.丝杆受压、连杆1和连杆2受压、压杆1和压杆2受弯曲
C.丝杆受扭转、连杆1和连杆2受压、压杆1和压杆2受压
D.丝杆受拉、连杆1和连杆2受压、压杆1和压杆2受弯曲
B
8.如图所示的压紧机构,各连接点间均为铰连接,对手柄施加向下的力F,手柄带动连杆1、连杆2、连杆3和压杆将工件压紧。压紧时,手柄、连杆2和连杆3的主要受力形式是(  )
解析 手柄上有3个受力点,三个力不共线,手柄受弯曲;杆2同理;连杆3两端为铰连接,受力形式为受拉或受压,题意是说压紧的时候,需往下施加作用力(也可以从力F方向推导),故杆3是受压,选项B正确。
A.手柄受拉,连杆2受弯曲,连杆3受压
B.手柄受弯曲,连杆2受弯曲,连杆3受压
C.手柄受拉,连杆2受压,连杆3受弯曲
D.手柄受弯曲,连杆2受压,连杆3受弯曲
C
9.如图所示为某物料翻系统,液压杆作为翻转动力。翻转物料过程中,下列分析不正确的是(  )
解析 连杆1是二连杆,受压。故选C。
A.固定点与连接杆均为铰连接
B.液压杆受压
C.连杆1和连杆2均受弯曲
D.L型翻转台受弯曲
D
10.如图所示是一种推杆机构,图示状态下逆时针方向回拉手柄时,手柄通过机座上的销轴回转,并通过销钉带动连杆1,连杆1带动连杆2从而使推杆抵抗阻力F。不考虑杆件自重,以下关于该机构分析正确的是(  )
解析 逆时针回拉手柄,推杆先向右移动,再向左移动,A错误;当连杆1、连杆2和推杆共线时,放开手柄,连杆1受压,B错误;机构在阻力F作用下静止时,连杆2可以受拉也可以受压;机构在运作过程中,顺时针推手柄,也可以克服阻力F,故选D。
A.逆时针回拉手柄,推杆一直向右移动
B.当连杆1、连杆2和推杆共线时,放开手柄,连杆1受弯曲
C.机构在阻力F作用下静止时,连杆2一定受拉
D.机构在运作过程中,顺时针推手柄,也可克服阻力F
A
11.如图所示是一款压紧装置,在手柄上施加F,压杆向下运动,将工件压紧,此时连杆1、连杆2和压杆的主要受力形式是(  )
解析 连杆1两点铰连接只能受拉或受压,在F施加在手柄后受压;连杆2同样两点铰连接,带动压杆向下运动,连杆2受拉;压杆整体向下压紧工件,有受压,但其三点受力,连杆2有将其向一侧拉拽的趋势,还有受弯曲,选项A正确。
A.连杆1受压、连杆2受拉、压杆受压和受弯曲
B.连杆1受压和受弯曲、连杆2受拉、压杆受压
C.连杆1受压、连杆2受压、压杆受压和受弯曲
D.连杆1受压和受弯曲、连杆2受压、压杆受压
C
12.如图所示的小型整形机,可对一定厚度的金属板材进行整形,脚踏板往下踩,压紧后能持久自锁(见图),无需再踩踏,调整模具位置能满足不同材料的整形强度要求,更换模具可以实现不同形状整形要求。压紧后,构件的主要受力形式,下列分析中正确的是(  )
解析 根据题意及图所知:连杆3受压、脚踏杆受压、支撑臂受拉、底板受弯曲。故选C。
A.连杆3受拉、脚踏杆受弯曲、支撑臂受压
B.连杆3受压、脚踏杆受扭转、支撑臂受拉
C.底板受弯曲、脚踏杆受压、支撑臂受拉
D.底板受压、脚踏杆受弯曲、支撑臂受压
A
13.如图所示是一种手动工件锁紧结构。卡抓勾住工件后,通过转动手柄可使工件被锁紧。当工件被锁紧后(不再转动手柄),下列说法中正确的是(  )
解析 此题是判断当工件被锁紧后(不再转动手柄)各个构件的受力情况,此时手柄没有弯曲力,丝杆没有扭转力,排除C,D选项;工件被锁紧后,在相互作用和反作用力的作用下丝杆受压,卡抓受弯曲和受拉,卡抓和支架之间通过销轴连接,图中的销轴应该是受剪切,所以答案选A。
A.丝杆受压、卡抓受弯曲和受拉、销轴受剪切
B.丝杆受压、卡抓受弯曲和受压、销轴受弯曲
C.手柄受弯曲、卡抓受弯曲和受拉、销轴受剪切
D.丝杆受扭转、卡抓受弯曲和受拉、销轴受弯曲
B
14.如图所示的刹车机构,在力F的作用下,带动三角形板、连杆1、连杆2运动、左右闸瓦抱住转动轮,使转动轮停止转动。刹车过程中,下列分析中正确的是(  )
解析 连杆1(主动力沿二力杆轴线向外)受拉;连杆2(主动力沿二力杆轴线向外)受拉;左竖板(三个连接部位受力)受弯曲(左闸瓦把左竖板左推使其向左弯曲);三角形板(三个连接部位受力)受弯曲;转动轮被左闸瓦和右闸瓦压紧,所以受压,同时转动轮在两端挤压力的作用下,具有受扭转的趋势,选项B正确。
A.连杆1受压、连杆2受拉、左竖板受弯曲、转动轮受压
B.连杆1受拉、连杆2受拉、左竖板受弯曲、转动轮受压和受扭转
C.连杆1受压、连杆2受压、三角形板受弯曲、转动轮受扭转
D.连杆1受拉、连杆2受拉、三角形板受弯曲、转动轮受压
A
15.如图所示的夹紧机构,在力F的作用下夹紧工件。压紧时,连杆2水平段、连杆3和连杆4在同一直线上,连杆2竖直段连接点与连杆1在同一水平面(如图所示状态),此时连杆1、连杆3、连杆4的主要受力形式是(  )
解析 在压紧时,连杆2竖直段应与地面垂直,故连杆1应处于水平状态,应受压;连杆3两端都是铰连接,二力杆,受压;连杆4和连杆3在同一直线上,连杆3对连杆4是向左的力,工件对杆4是向右的力,所以连杆4是受压,选项A正确。
A.连杆1受压、连杆3受压、连杆4受压
B.连杆1受压、连杆3受压、连杆4受压和受弯曲
C.连杆1受弯曲、连杆3受压、连杆4受压
D.连杆1受弯曲、连杆3受压、连杆4受压和受弯曲
C
16.如图所示是某机器人的机械手结构示意图,在力F的作用下,传动杆通过U形杆和连杆带动夹头,将工件夹紧。工件夹紧时,传动杆和连杆的主要受力形式是(  )
A.传动杆受压和受弯曲、连杆1受弯曲、连杆2受拉
B.传动杆受压和受弯曲、连杆1受弯曲、连杆2受拉
C.传动杆受压、连杆1受弯曲和受拉、连杆2受压
D.传动杆受压、连杆1受弯曲和受压、连杆2受拉
B
17.如图所示为一款机械手,其中连杆1、连杆2、连杆3、连杆4通过滑块与顶杆相连,连杆3、连杆4通过销轴与夹持手相连。在力F作用下,推杆通过顶杆带动连杆1、连杆2、连杆3和连杆4运动,进而带动夹持手运动,将物体夹紧。推杆、连杆1、连杆3的主要受力是(  )
解析 由力F开始分析,推杆受压,顶杆受弯曲,连杆1、2、3、4受压,夹持手受弯曲,选项B正确。
A.推杆受弯曲、连杆1受压、连杆3受拉
B.推杆受压、连杆1受压、连杆3受压
C.推杆受弯曲、连杆1受拉、连杆3受压
D.推杆受压、连杆1受拉、连杆3受压
C
18.如图所示是一种连杆机构。在推力F作用下,推杆1通过连杆和摆杆带动推杆2运动,能克服工作阻力P。图示状态下,连杆2和推杆2在同一直线上,此时下列构件主要受力形式是(  )
解析 推力F斜推连杆挤压连杆1推动摆杆,然后带动连杆2使得推杆2往左运动,克服阻力P;力F往左推动,同时左端斜向上,推杆1受压和受弯曲;连杆1被挤压,两端铰连接,受压;摆杆三点受力,受弯曲;连杆2往左拉动推杆2,且在同一直线上,推杆2只受拉。
A.推杆1受压和受弯曲,连杆1受拉、摆杆受弯曲、推杆2受压
B.推杆1受压,连杆1受拉、摆杆受弯曲、推杆2受压和受弯曲
C.推杆1受压和受弯曲,连杆1受压、摆杆受弯曲、推杆2受拉
D.推杆1受压,连杆1受压、摆杆受弯曲、推杆2受拉和受弯曲?课时1 常见结构的认识
任务一 感知丰富的结构
1.结构是指事物的各个组成部分之间的有序________和________。结构是普遍存在的,不同的事物往往有不同的结构。
2.从技术体验活动来看,材料经过合理搭配形成了各种不同的结构。世界上任何事物都存在________,结构多种多样且决定着事物存在的________。
3.结构在社会领域也普遍存在着,例如__________、家庭结构、________、城乡结构、________等。
任务二 认识结构的受力
从力学角度来说,结构是指可以承受一定力的________________;一个复杂的结构由许多不同________构成,根据构件的受力和变形的形式,可以分为五种基本受力形式:________、________、________、________、________。
序号 受力和变形形式 受力特点 受力图 具体案例
(1) ________________ 构件两端承受沿轴线方向的拉力
(2) ________________ 构件两端承受沿轴线方向的压力
(3) ________________ 在通过构件轴线的平面内,承受垂直于构件轴线的外力或外力偶的作用
(4) ________________ 构件承受两个作用线相距很近、大小相等、方向相反的力
(5) ________________ 构件两端受到两个在垂直于轴线平面内的力偶作用,两力偶大小相等,转向相反
任务三 辨析结构的类型
基本类型:实体结构、框架结构、壳体结构;
1.实体结构通常是指结构体本身是____________,如实心墙、大坝等;
2.框架结构:由细长构件组成,其构件的几何特征是____________________,如铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架等;
3.壳体结构:通常是指层状的结构,其几何特征是________________________,如摩托车头盔、飞机外壳等。
在生产和生活中,很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构组合而成。
重难点1 构件的受力形式
解题的方法如下:
(1)形变法:把某一构件换成较软材质的构件,看构件的形变效果。
(2)去除法:去掉某个构件看其他构件的变化,再确定该构件的受力形式。
(3)受力分析法:对构件进行受力分析,确定受力形式。
(4)常见构件受力举例:
①二力杆:一般受压或受拉;②销轴:一般受剪切(销轴较长,可能受弯曲);③转动状态的构件:一般受扭转(可能还有其他);④三力杆:一般受弯曲。
说明:二力杆的简单理解,杆件有两个连接处,且两个连接处都是铰连接,这样的杆件是二力杆。
(5)请写出下列结构中构件的主要受力形式。
①正常攻丝 a.丝锥主要受扭转 b.丝锥扳手手柄主要受弯曲 ②框据 a.锯条主要受拉 b.锯手主要受弯曲 c.锯梁主要受弯曲 d.锯绞主要受弯曲 e.锯绳主要受拉和受扭转 ③指甲钳、剪刀 a.杆AC主要受弯曲 b.杆AB主要受拉 c.指甲主要受压 d.销轴主要受剪切 e.纸主要受剪切
④吊灯 a.杆1主要受弯曲 b.杆2主要受拉 ⑤压紧装置 a.手柄主要受弯曲 b.销轴主要受剪切 c.压杆主要受压 d.工件主要受压 ⑥水桶提升(转动把手) a.轮轴主要受扭转和弯曲 b.绳子主要受拉 c.把手主要受弯曲
例1 (2022年6月选考)如图所示的滑轮装置,滑轮在力F和Q的作用下处于平衡状态。下列对支架和销轴主要受力形式的分析中,正确的是(  )
A.支架受弯曲、销轴受剪切
B.支架受弯曲、销轴受弯曲
C.支架受拉、销轴受弯曲
D.支架受拉、销轴受扭转
听课笔记                                     
                                    
变式训练1 如图所示为一款壁灯。当杆1与杆2成90°时,杆1与杆2的主要受力形式是(  )
A.杆1受弯曲,杆2受弯曲、受扭转
B.杆1受压,杆2受压、受拉
C.杆1受压,杆2受压、受扭转
D.杆1受弯曲,杆2受弯曲、受拉
例2 (2021年6月选考)如图所示的连杆机构,在力F1、F2的作用下机构处于平衡状态,下列分析中正确的是(  )
A.连杆1受拉、摆杆2受压、机座立杆受压和受弯曲
B.连杆1受拉、摆杆2受压、机座立杆受拉和受弯曲
C.连杆1受压、摆杆2受拉、机座立杆受拉和受弯曲
D.连杆1受压、摆杆2受拉、机座立杆受压和受弯曲
听课笔记                                     
                                    
                                    
                                    
变式训练2 (2021年1月选考真题)如图所示的压紧机构,在力F的作用下,驱动杆通过连杆、摆杆、滚子将工件压紧。压紧时,连杆、摆杆的主要受力形式是(  )
A.连杆受弯曲、摆杆受压
B.连杆受扭转、摆杆受压
C.连杆受扭转、摆杆受拉
D.连杆受弯曲、摆杆受拉
变式训练3 如图所示的压紧机构,在力F的作用下(如图a所示),推杆通过连杆和摆杆带动压杆逆时针摆动,将工件压紧。当连杆与摆杆相重合,并与压杆相垂直时(如图b所示),工件受到的压紧力最大,此时连杆、摆杆、压杆的主要受力形式是(  )
A.连杆受拉、摆杆受弯曲、压杆受压
B.连杆受压、摆杆受拉、压杆受弯曲
C.连杆受弯曲、摆杆受压、压杆受拉
D.连杆受压、摆杆受压、压杆受弯曲
例3 如图所示是某种零件的专用压紧机构,使用时将零件置于压板与下盖板之间,转动螺杆使压板向下运动直至压紧零件。以下分析正确的是(  )
A.夹紧零件时,导向杆受拉
B.夹紧零件时,螺杆受拉
C.螺杆与上盖板铰连接
D.压板与螺杆连接处有螺纹
听课笔记                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
变式训练4 如图所示是管子台虎钳,转动加力杠,在上下牙块间夹紧管子的过程中,下列关于管子台虎钳的分析,正确的是(  )
A.上下牙块受压,钳架受压
B.加力扛受扭转,手柄受拉
C.夹紧丝杠受扭转、受压,活动锁销受剪切
D.加力杠与夹紧丝杠的连接属于铰连接
例4 (2023年1月选考)如图所示是两根传动轴连接结构的示意图,Md为驱动力矩,Mr为阻力矩。下列对工作时各个零件主要受力形式的分析中正确的是(  )
A.轴1受剪切,套筒受压,圆锥销1受弯曲
B.轴1受扭转,套筒受扭转,圆锥销1受剪切
C.套筒受压,圆锥销2受剪切,轴2受扭转
D.套筒受扭转,圆锥销2受弯曲,轴2受剪切
听课笔记                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
变式训练5 如图所示是一种齿轮传动轴的结构示意图,齿轮与轴体通过花键连接,轴1与轴2通过连接体进行连接,主动齿轮1带动从动齿轮2转动。对工作时各个零件主要受力形式的分析,下列正确的是(  )
A.轴1受剪切,连接体受压,花键受弯曲
B.轴1受扭转,连接体受扭转,花键受剪切
C.齿轮2受压,花键受剪切,轴2受扭转
D.齿轮2受扭转,花键受弯曲,轴2受弯曲重难点2 结构的类型
结构类型 含义 受力特点 实例
基 本 类 型 实体结构 结构体本身是实心的结构 外力分布在整个体积中 实心墙、大坝、天坛回音壁等
框架结构 结构体由细长的构件组成的结构,其构件的几何特征是横截面尺寸比长度小得多 既能承受竖向重力荷载,也能承受横向方向的荷载 铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架、汽车框架等
壳体结构 通常是指层状的结构,其几何特征是厚度比长度和宽度小得多 外力作用在结构体的表面上(壳体结构自重轻,且能承受较大的外力) 灯罩、鸡蛋壳、歌剧院弧形顶部、摩托车头盔、火箭的头部整流罩、飞机外壳等
组合结构 由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的结构
例5 下列物体属于实体结构的是(  )
听课笔记                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
1.下列结构中,不属于壳体结构的是(  )
2.如图所示是穿孔带推进装置,轴承座、滑轨1、滑轨2均固定在机座上,转臂与连杆、连杆与滑块、滑块与拨杆之间均为铰连接。当电机带动转臂转动时,转臂通过连杆带动滑块,滑块上的拨杆推动穿孔带。当穿孔带按图示方向移动时,连杆、拨杆的主要受力形式是(  )
A.连杆受压、拨杆受压
B.连杆受压、拨杆受弯曲
C.连杆受弯曲、拨杆受压
D.连杆受弯曲、拨杆受弯曲
3.如图所示是一种快动压具的结构示意图,可以快速、准确地夹住工件,其中轴1与底座可以分离,方便装卸被夹紧工件。使用时,确定工件的位置和方向后,将轴1卡入底座,旋转手柄,使其夹紧工件。下列对夹紧工件后各个构件主要受力形式的分析中,正确的是(  )
A.丝杠受压、轴1受剪切、轴3受弯曲
B.丝杠受扭转、轴1受剪切、轴3受剪切
C.丝杠受压、轴1受弯曲、轴3受剪切
D.丝杠受扭转、轴1受弯曲、轴3受弯曲
4.如图是一款钣金剪的结构示意图。在加力杆上施加力F时,以下构件的主要受力形式是(  )
A.连杆受拉、加力杆受弯曲、薄钢板受剪切
B.连杆受压、加力杆受弯曲、薄钢板受剪切
C.连杆受拉、加力杆受压、薄钢板受压
D.连杆受压、加力杆受压、薄钢板受压
5.如图所示的压紧机构。在力F作用下,推杆在限位孔中水平移动,通过滚子、支撑杆、压杆将圆钢压紧。下列对图示状态下各构件主要受力形式的分析中,正确的是(  )
A.推杆受压、压杆受弯曲、支撑杆受压
B.推杆受压、压杆受扭转、支撑杆受压
C.推杆受压受弯曲、滚子受压、立柱受压
D.推杆受压受弯曲、滚子受剪切、立柱受拉
6.如图所示的“G字夹”常用于木工操作中夹持各种形状的工件,使用范围广。下列分析正确的是(  )
A.拧杆受弯曲、螺杆受压受扭转、压头受剪切、夹身受拉
B.拧杆受扭转、螺杆受弯受扭转、压头受压、夹身受弯曲
C.拧杆受弯曲、螺杆受压受扭转、压头受压、夹身受弯曲
D.拧杆受扭转、螺杆受弯受扭转、压头受剪切、夹身受拉
课时1 常见结构的认识
任务清单与知识构建
任务一
1.搭配 排列 
2.结构 性质 
3.人口结构 组织结构 区域结构
任务二
架构形态 构件 受拉 受压 受剪切 受扭转 受弯曲 
受拉 受压 受弯曲 受剪切 受扭转
任务三
1.实心的结构 
2.横截面尺寸比长度小得多
3.厚度比长度和宽度小得多
案例导学厘清重难点
例1 B [支架受弯曲,销轴中间挂滑轮,销轴向下弯曲,而不是剪切。]
变式训练1 A [杆1与杆2处于90度状态时,杆2一端固定,另一端受力,受弯曲,同时由于杆1受弯曲,对杆2有扭转作用,故选A。]
例2 C [在力F1、F2的作用下,连杆机构处于平衡状态时,摆杆2受到向上的力,摆杆2受拉;机座立杆也受到向上的力且力与地面不垂直,机座立杆受拉和受弯曲;连杆1受压,选项C正确。]
变式训练2 D [本题主要考查受力形式。从压紧机构的工作原理看,机构主要在向上力F的作用下,连杆左端受到向上的力,中端受到向下的力,右端受到向上的力,故连杆受弯曲。摆杆由于连杆向上运动,摆杆与连杆的销轴也有向上运动的趋势,带动摆杆向上,摆杆受到来自销轴向上的力,同时机座给予摆杆一个向下的反作用力,符合受拉的特性,摆杆受拉。]
变式训练3 B [连杆与摆杆重合,并与压杆相垂直时(如题图b所示),工件受到的压紧力最大,此时压杆受弯曲(两端连接中间受力),连杆受压(两端连接,压杆压连杆),摆杆受拉(两端受力,连杆拉摆杆),故选B。]
例3 A [夹紧零件时,螺杆和零件对压板施加的力都是纵向的,所以压板不需要导向杆来自水平方向的力来平衡,所以导向杆主要还是受到上、下盖板的拉扯,A对。螺杆如果受拉,我们不妨用绳子来替代,根本无法起到夹紧的作用,B错。螺杆与上盖板既有相对转动也有相对移动,C错。压板如果连接处有螺纹,螺杆与其连接紧密后无法相对转动,肯定与上盖也无法相对转动,D错。]
变式训练4 C
例4 B [本题考查结构的受力。传动轴转动时,轴1、轴2、套筒受扭转,圆锥销1、圆锥销2受剪切。]
变式训练5 B [齿轮与轴体通过花键连接,齿轮转动时,花键受剪切;轴1与轴2通过连接体进行连接,转动时,连接体受扭转。所以选B。]
例5 C [玻璃球是实心的,是实体结构,故选C。]
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1.C [选项C是框架结构,选择C。]
2.B [逆时针转动,在如题图所示位置上向右上转动,连杆是二力杆受压,滑块右滑,拨杆受弯曲。故选B。]
3.A [由于是对夹紧后的结构进行分析,不再扭转,丝杠推轴2,丝杠受压。轴1与两边的连接件连接时,两边的连接件是贴紧状态,所以轴1受到的是两个相距很近的力,轴1受剪切。根据放大细节图可知,压臂和压块之间有一定的距离,所以给到轴3上的力也有一定的距离,轴3受弯曲。]
4.A [由力F开始,加力杆有3个连接点,不是二力杆,受弯曲;连杆是二力杆,受拉;钣金剪刀片错开,薄钢板受剪切。故选A。]
5.A [滚子在滚动过程中,其圆心高度不变,在力F的作用下,推杆受到两端沿其轴线的推力作用,只受压,不受弯曲;滚子向左移动时,支撑杆是二力杆,受压;压杆是三力杆,主要受弯曲。]
6.C [拧杆受弯曲,在拧紧过程中,螺杆受扭转和受压,压头受压,夹身收到竖直上下两个力,与其轴线不共线,所以受弯曲,选项C正确。]

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