Question

汽缸中的高压燃气对活塞产生的推力通过曲柄连杆机构将活塞的平动转换为曲轴的转动，如图所示．为了能对曲轴产生60N?m的转动力矩．问：（假定该装置中，各部分的质量和摩擦力均可忽略不计．）
（1）当曲柄处在如图所示的水平位置时，求连杆（图中连接活塞与曲柄的斜杆）对曲柄作用力？
（2）当曲柄处在如图所示的水平位置时，汽缸中的高温高压燃气对活塞的推力F应多大？

Answer 1

分析：先求出cosθ的值，然后根据力矩平衡原理求解

解答：解：
①设连杆与曲柄的夹角为θ，则连杆对曲柄的力矩：F₁L_EOcosθ=M 
又  cosθ=

162-62

16

=0.927
得：F₁=

M

Lcosθ

=

60

6×10-2× 162-62 16

=1079N
②高温高压燃气对活塞的推力F=F₁cosθ=1000N
答：连杆对曲柄作用力F₁=1079N，高温高压燃气对活塞的推力F=1000N．

点评：本题考查了杠杆平衡原理在实际生活中的应用，中档题．