机械结构设计 复习 第八章课后习题.ppt

8-1解：M=36x6/4=54 (kNm) Wu≥54x106/170=317647(mm3) 考虑折减系数取W≥352941(mm3) Iu≥36x103x60003x400/(48x2.1x105x6000) mm4) 考虑折减系数取Imm4) 查型钢表，初选28a号工字钢 Ix=7110cm4，Wx=508cm3， q=43.492kg/m，d=8.5mm， Ix/Sx=24.6cm Mmax=0.4267x62/8+54=55.92(kNm) 验算： 正应力： σmax=55.92x106/(0.9x508x103) =122.3(MPa)＜[σ]=170MPa 剪应力：τmax=(36000+426.7x6)/(0.9x246x8.5x2) =10.25(MPa)＜[τ]=100MPa 局部挤压应力： σj=36x103/{8.5[50+2(13.7+10.5)] =43(MPa)＜[σ]=170MPa 折算应力：σzs=√(122.32+432-43x122.3+3x10.252) =108.9(MPa)＜[σ]=170MPa 刚度：fmax=36x103x63x109/(48x2.1x105x7110 x104)+5x0.4267x64x1012/(384x2.1x105 x7110x104)=11.33(mm)＜15mm 稳定性：查表8-1，?w=0.72， σ=55.92x106/(0.72x0.9x508x103) =169.9(MPa)＜170MPa ∴可用28a号工字钢。 8-2解：先求截面特性： Ix=2x200x10x4002+6x8003/12 =8.96x108(mm4) Wx=2185366(mm3) Iy=800x63/12+2x10x2003/12 =1.335x107(mm4) A=2x200x10+800x6=8800(mm2) λy=l/ry=5000/√(1.335x107/8800)=128.4 l=5000，t1=10，b1=200，h=820，σs=345 双轴对称工字形截面 k=1，m=0.5 集中载荷作用于下翼缘， ξ=10x5000/(200x820)≈0.305≤2.0 βb=2.23-0.28ξ=2.145 代入得：?w=2.145x4320x8800x820x[√1+(128.4x 10/4.4x820)2]x235/(128.42x2185366x345) =1.3423 查表8-2，得?w’≈0.915 P≤240x0.915x2185366x4/5000=383925 ≈384(kN)。 8-3解：受压翼缘：be/t=250/20=12.5＜16 不需设置加劲肋 腹板：h0/δ=2000/12=166.7＞160 需要设置加劲肋 Ix=12x20003/12+2x20x500x10002 =2.8x1010(mm4) Wx=2.8x1010/1020mm3) σj=230x103/[12(50+2x40)]=147.4(MPa) 0.3σj=44.2(MPa)， σ=103.8(MPa) h1≤3800h0δ/{h0√[10(σ+3σj)]}=61.7(cm) 或h1≤0.25h0=50cm，取h1=500mm τ=(230+10x30)x103/(2x2000x12) =11.04(MPa) 0.3σj/τ=4，β1=1370， β2=960 h2=2000-500=1500(mm) a≤1370x1500x12/[1500√(10x11.04)-960] =5815(mm) 但根据构造要求，一般横向肋间距需满足： 0.5h0≤a≤2h0 ∴取为a=2h0=4000mm。(图略) 8-4解： Mmax=(1350+2850+4350+11700/4) x180x10