第八章组合变形构件的强度习题

第八章 组合变形构件得强度习题

一、填空题

1、两种或两种以上基本变形同时发生在一个杆上得变形,称为( )变形。

二、计算题

1、如图所示得手摇绞车,最大起重量Q =788N,卷筒直径D =36cm ,两轴承间得距离l =80cm ,轴得许用应力=80Mpa 。试按第三强度理论设计轴得直径d 。

2、图示手摇铰车得最大起重量P =1kN,材料为Q 235钢,[σ]=80 MPa 。试按第三强度理论选择铰车得轴得直径。

3、图示传动轴AB 由电动机带动,轴长L =1、2m ,在跨中安装一胶带轮,重G =5kN,半径R =0、6m ,胶带紧边张力F 1=6kN ,松边张力F 2=3kN 。轴直径d =0、1m,材料许用应力[σ]=50MPa 。试按第三强度理论校核轴得强度。

kN 8.1⋅

kN 2.4⋅

4、如图所示,轴上安装有两个轮子,两轮上分别作用有F =3kN 及重物Q ,该轴处于平衡状态。若[σ]=80MPa 。试按第四强度理论选定轴得直径d 。

5、图示钢质拐轴, AB轴得长度l AB=150mm, BC轴长度l BC=140mm,承受集中载荷F得作用,许用应力[σ]=160Mpa,若AB轴得抗弯截面系数W z=3000mm3,。试利用第三强度理论,按AB轴得强度条件确定此结构得许可载荷F。(注:写出解题过程)

6、如图所示,由电动机带动得轴上,装有一直径D=1m得皮带轮,皮带紧边张力为2F=5KN,松边张力为F=2、5KN,轮重F P=2KN,已知材料得许用应力[σ]=80Mpa,试按第三强度理论设计轴得直径d。

7、如图所示,有一圆杆AB长为l,横截面直径为d,杆得一端固定,一端自由,在自由端B处固结一圆轮,轮得半径为R,并于轮缘处作用一集中得切向力P。试按第三强度理论建立该圆杆得强度条件。圆杆材料得许用应力为[σ]。

8、如图所示得手摇绞车,已知轴得直径d=32mm,最大起重量Q=800N,卷筒直径D=36cm,两轴承间得距离l=80cm,轴得许用应力=80Mpa。试按第三强度理论校核该轴得强度。

9、图示钢质拐轴, AB轴得长度l AB=150mm, BC轴长度l BC=140mm,承受集中载荷F=2、3KN得作用,许用应力[σ]=160Mpa,若AB轴得抗弯截面系数W z=3000mm3。试利用第四强度理论,按AB轴得强度条件校核AB轴得强度。

10、图示手摇铰车得轴得直径d=30 mm,材料为Q235钢,[σ]=80 MPa。试按第三强度理论求铰车得最大起重量P。

二、计算题一、填空题1、组合

1、解:

解得d≥30mm

2、解:(1) 轴得计算简图

画出铰车梁得内力图:

险截面在梁中间截面左侧, (2) 强度计算 第三强度理论:

[]()()()()

mm

m d 5.320325.010118.01012.010

8032

10118.01012.032

3

2

32

36

32

32

3==⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯≥πσπ

所以绞车得轴得最小直径为32、5mm 。 3、解:

m kN 8.1⋅

m kN 2.4⋅

(1)外力分析,将作用在胶带轮上得胶带拉力F 1、F 2向轴线简化,结果如图b. 传动轴受竖向主动力:

, 此力使轴在竖向平面内弯曲。 附加力偶为:

, 此外力偶使轴发生变形。 故此轴属于弯扭组合变形。 (2)内力分析

分别画出轴得扭矩图与弯矩图如图(c)、(d) 危险截面上得弯矩,扭矩 (3)强度校核

()(

)

[]σπσ≤=⨯⨯+⨯=

+=

MPa W T

M Z

r 6.4632

1.0108.110

2.43

2

32

32

23

故此轴满足强度要求。 4、解:1)外力分析

2)内力分析,做内力图

3)求直径

[]MPa

801.010375.0)1065.7(1.075.075.03

2

6263

2

2z

2

24r =≤⨯⨯⨯+⨯=⨯+=

+=

σσd

d

T M W T M ）

（

5、

F

m B

mm N F ⋅140

mm N F ⋅150

解:

故此结构得许可载荷F 为2、4kN 。

6、解: 简化力系

()()

1362

2

6622

322 2.559.5kN

(2)8009.510800 1.910N mm 1.9kN m

441

(2) 2.5 1.25kN m 22

1.910 1.2510[]80MPa

32

P P r Z

F F F F F F F M D T F F M T W σσ=++=++=++⨯⨯⨯===⨯⋅=⋅=-=⨯=⋅⨯+⨯+=

=

≤=

解得:

7、解: M =P ×l T = P ×R =

8、解:

()()

[]2

2

332

2

33

160101441065.7MPa 80MPa 0.1r M T

d

σσ⨯+⨯+=

==<=

故轴得强度足够。

9、解:

1、25kN 、m

1、9kN 、m