《周建方版材料力学习题解答[第八章01-30].》.doc
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8-1 图8-34所示结构,杆AB为5号槽钢,许用应力,杆BC为矩形截面,,,许用应力,承受载荷,试校核该结构的强度。
题8-1图
解:由平衡条件解得,
8-2 在图8-35所示结构中,钢索BC由一组直径的钢丝组成。若钢丝的许用应力,AC梁受有均布载荷,试求所需钢丝的根数。又若将BC杆改为由两个等边角钢焊成的组合截面,试确定所需等边角钢的型号。角钢的。
题8-1图
解:BC的内力计算:
采用钢丝数:
采用两等边角钢,则型号为
8-3 图8-36为一托架,AC是圆钢杆,许用应力;BC杆是方木杆,许用应力。试选择钢杆圆截面的直径d及木杆方截面的边长b。
题8-3图
解:AB和BC的内力计算:
AC 杆: d≥27mm
BC 杆: b≥165mm
8-4 结构受力如图8-37所示,各杆的材料和横截面面积均相等:,。安全系数取,试确定结构的许可载荷。当为多大时,结构发生断裂破坏?
题8-4图
解: 由平静方程可以解出 :
许可载荷确定:
所以:
结构断裂载荷确定:
8-5 图8-38所示卧式拉床的油缸内径,活塞杆直径,许用应力。缸盖由六个的螺栓与缸体联结,螺栓的内径,许用应力。试按活塞杆和螺栓的强度确定最大油压。
题8-5图
解: 轴力计算:
所以:
按螺栓强度计算:
所以:
所以最大油压p=6.5MPa
8-6 图8-39所示AB轴的转速,从B轮输入功率马力,功率的一半通过锥形齿轮传给垂直轴C,另一半由水平轴H输出。已知,,,,,。试对各轴进行强度校核。
题8-6图
解: 轴C的转速:
轴上各段的扭矩计算:
应力计算:
8-7 联轴器采用直径为d的螺栓连接,螺栓排到如图8-40所示,在半径为R1的圆上有四个,在半径为R2的圆上有六个,螺栓的许用应力为,轴每分钟转数为,若不计圆盘间的摩擦,试求该联轴器所能传递的功率。
题8-7图
解: 一个螺栓能传递的剪力,
在半径上: 在半径上:
所有螺栓能传递的扭矩为:
所有螺栓可传递的功率:
8-8 图8-41所示为的矩形截面轴,受外力偶矩和作用,已知,,,试求的许用值及自由端截面A的转角。
题8-8图
解: 计算[T2]:
所以
计算A截面的转角:
8-9 实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接(图8-42),已知轴的转速,传递功率,材料许用应力。试确定实心轴的直径d和空心轴的内、外径d1和D1。已知。
题8-9图
解: 离合器传递的扭矩:
实心轴直径:
空心轴直径:
8-10 如图8-43所示,已知主动轮输入功率马力,从动轮输出的功率分别为马力,马力,马力。轴的转速,,试选择轴的直径。
题8-10图
解: 计算各轮的扭矩:
所以AD段的扭矩为最大:
8-11 图8-44所示圆轴的外伸部分系空心圆截面,已知材料的许用应力,试校核该轴的强度。
题8-11图
解:如图所示弯矩图,分别校核C、B截面的弯曲正应力,
8-12图8-45所示槽形截面梁有三块矩形板条粘结而成。已知,,。试校核该梁的强度。
题8-12图
解:确定形心
8-13 一设计起重量为50的吊车梁(图8-4a),跨度,由Ⅰ字钢I45a制成,,。现需起吊一70kN的重物,问其强度是否足够?如不够,则在上、下翼缘各加焊一块的钢板(图8-46b),试决定钢板的最小长度。已知电葫芦重(梁的自重不考虑)。
题8-13图
解: 当吊车运行到梁中点时为最危险工况,
查表I45a的几何特性参数为:
在上、下翼缘各加焊一块的钢板,根据正应力强度计算:
根据来确定
则
8-14 如图8-47所示外伸梁,已知,试分别选择矩形、Ⅰ字钢、圆形及圆环形四种截面,并比较其横截面面积大小。
题8-14图
解:
梁的弯矩图如图b)所示。
矩形截面:
② 工字钢截面:查表得I10的
③ 圆形:
④ 圆环:
8-15 一工厂为了起吊一重量的大型设备,采用了一台150吊车、一台200吊车及一根辅助梁(图8-48),已知梁的,。试求:(1)重物在梁的什么位置,才能保证两台吊车都不超载;(2)若用Ⅰ字钢作辅助梁,应选择多大型号。
题8-15图
解:
取AC段建立弯
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