第八章组合变形构建的强度习题答案.

第八章 组合变形构件的强度习题答案

一、填空题

1、组合

二、计算题

1、解：31

7888010157.610(N mm)4M =⨯⨯⨯=⨯⋅

336

78810141.8410(N mm)2T =⨯⨯=⨯⋅

33

800.1r d

σ=

=≤ 解得

d ≥30mm

2

、解：(1) 轴的计算简图

画出铰车梁的内力图：

险截面在梁中间截面左侧,P T P M 18.02.0max ==

(2) 强度计算

第三强度理论:()

()[]σπσ≤+=+=

2

2

322318.02.032

P P d

W T M Z r

[]()()()()

mm

m d 5.320325.010118.01012.010

8032

10118.01012.032

3

2

32

36

32

32

3==⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯≥πσπ

所以绞车的轴的最小直径为32.5mm 。 3、解：

m kN 8.1⋅

m kN 2.4⋅

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

kN 1436521=++=++=F F G F ， 此力使轴在竖向平面内弯曲。 附加力偶为：

()()m kN 8.16.03621⋅=⨯-=-=R F F M e ， 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

分别画出轴的扭矩图和弯矩图如图（c ）、（d ） 危险截面上的弯矩m kN 2.4⋅=M ，扭矩m kN 8.1⋅=T （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

kN F Q Q F 625

.01==∴⨯=⨯Θ

2）内力分析，做内力图

2222

22

37.65.3.7.653600.1d

0.1d 111eq z M kN m T kN m M

T M T W d mm σ==+++=

=

=

≤>L L

3）求直径 []MPa

801.010375.0)1065.7(1.075.075.03

2

62

63

2

2

z

2

2

4r =≤⨯⨯⨯+⨯=⨯+=+=

σσd d T M W T M ）（mm 101≥d

5、

F

m B

mm N F ⋅140

mm N F ⋅150

解：

mm

N F T mm

N F M ⋅=⋅=140150()()

22

22

4150140[]160r z

F F M T Mpa W σσ++=

=

≤=

2353N 2.4kN F ≤≈ 故此结构的许可载荷F 为2.4kN 。

6、解 简化力系

()

()()

[]

200mm

d 32

109.11025.1W T M m 25KN .12

1

5.22D F -2F M 9.5KN

522.52F F F F 3

2

62

6Z

2

Max

2Max r3P ≈≤⨯+⨯=

+=⋅=⨯===++=++=解出总σπσd