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材料刚度习题

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习题:8-3,8-5,8-6,8-7,8-8,8-11,8-17 习题8_3. 图示起重架的最大起吊重量(包括行走小车等)为P=40kN,横梁AC由两根No18槽钢组成,材料为Q235钢,许用应力[]=120MPa。试校核梁的强度。 解:(1)受力分析 当小车行走至横梁中间时最危险,此时梁A C 的受力为 由平衡方程求得 (2)作梁的弯矩图和轴力图 此时横梁发生压弯变形,D 截面为危险截面, (3)由型钢表查得 No.18 工字钢 (4)强度校核 故梁AC 满足强度要求。 (返回页首) 习题8_5. 单臂液压机架及其立柱的横截面尺寸如图所示。P=1600kN,材料的许用应力[]=160MPa。试校核立柱的强度(关于立柱横截面几何性质的计算可参看附录A例A-8)。 解:(1)内力分析 截开立柱横截面Ⅰ-Ⅰ,取上半部分 由静力平衡方程可得 所以立柱发生压弯变形。 (2)计算截面几何性质 (3)计算最大正应力 立柱左侧 立柱右侧 (4)结论:力柱满足强度要求。 (返回页首) 习题 8_6. 材料为灰铸铁的压力机架如图所示,铸铁许用拉应力为[t]=30MPa,许用压应力为[c]=80MPa。试校核框架立柱的强度。 解:(1)计算截面几何性质 (2)内力分析 作截面Ⅰ-Ⅰ,取上半部分 由静力平衡方程可得 所以立柱发生拉弯变形。 (3)强度计算 机架右侧 机架左侧 所以立柱满足强度要求。 (返回页首) 习题 8_7. 图示钻床的立柱为铸铁制成,许用拉应力为[t]=35MPa,若 P=15kN,试确定立柱所需要的直径 d。 解:(1)内力分析 如图作截面取上半部分,由静力平衡方程可得 所以立柱发生拉弯变形 (2)强度计算 先考虑弯曲应力 取立柱的直径d = 122m m ,校核其强度 所以立柱满足强度要求。 (返回页首) 习题 8_8. 手摇铰车如图所示。轴的直径 d=30mm,材料为 Q235钢,[]=80MPa,试按第三强度理论求铰车的最大起重量 P。 解:(1)轴的计算简图 画出铰车梁的内力图 危险截面在梁中间 (2 )强度计算 第三强度理论 所以铰车的最大起重量为788N (返回页首) 习题8_11. 图示皮带轮传动轴传递功率N=7kW,转速n=200r/min。皮带轮重量Q=1.8kN。左端齿轮上的啮合力 Pn与齿轮节圆切线的夹角(压力角)为20o。轴的材料为45钢,=80MPa。试分别在忽略和考虑皮带轮重量的两种情况下,按第三强度理论估算轴的直径。 解:(1)传动轴的计算简图 求传动轴的外力偶矩及传动力 (2)强度计算 a.忽略皮带轮的重量(Q=0) 轴的扭矩图为 xz 平面的弯...

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