Question

汽缸中的高壓燃氣對活塞產生的推力通過曲柄連桿機構將活塞的平動轉換為曲軸的轉動，如圖所示．為了能對曲軸產生60N?m的轉動力矩．問：（假定該裝置中，各部分的質量和摩擦力均可忽略不計．）
（1）當曲柄處在如圖所示的水平位置時，求連桿（圖中連接活塞與曲柄的斜桿）對曲柄作用力？
（2）當曲柄處在如圖所示的水平位置時，汽缸中的高溫高壓燃氣對活塞的推力F應多大？

Answer 1

分析：先求出cosθ的值，然后根據力矩平衡原理求解

解答：解：
①設連桿與曲柄的夾角為θ，則連桿對曲柄的力矩：F₁L_EOcosθ=M 
又  cosθ=

162-62

16

=0.927
得：F₁=

M

Lcosθ

=

60

6×10-2× 162-62 16

=1079N
②高溫高壓燃氣對活塞的推力F=F₁cosθ=1000N
答：連桿對曲柄作用力F₁=1079N，高溫高壓燃氣對活塞的推力F=1000N．

點評：本題考查了杠桿平衡原理在實際生活中的應用，中檔題．