Question

物理学题目求解

平面曲柄连杆滑块机构如图所示。OA＝l，在曲柄OA上作用有一矩为M的力偶，OA水平。连杆AB与铅垂线的夹角为θ，滑块与水平面之间的摩擦因数为fs，不计重量，且tanθ＞fs。求机构在图示位置保持平衡时力F的值。

Answer 1

当力偶矩M作用于机构上时，若力F过大，则滑块向左运动；若力F过小，则滑块向右运动。分别讨论之。受力分析如图5-13(a)、(b)、(c)。注意在两种不同情况下，最大静摩擦力的方向相反。

对于杆OA(见5-13(a))，有
∑Mo(Fi)=0:  M-FABlcosθ=0
解得
对于第一种情况(见图5-13(b))，设F=F1，由平衡条件有
∑Fix=0：FBAsinθ-F1cosα+Fs1=0
∑Fiy=0:    FN1-FBAcosθ-F1sinα=0
式中，Fs1=fsFN1，fs=tanψf。解得

对于第二种情况(见图5-13(c))，设F=F2，由平衡条件有
∑Fix=0:FBAsinθ-F2cosα-Fs2=0
∑Fiy=0:  FN2-FBAcosθ-F2sinα=0
式中，Fa=fsFN2，fs=tanψf。

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