解：6kN.3kN.-6x103mml6x(0.1)30—maxGI1800x—兀二30.57MPa<[1]二50MPa6x10318Oox—兀兀80x109xx(0.1)4兀0.44(/<[0‘]=WABGIp二0.013radx1800二0.730第二部分：材料力学扭转1、钢制圆轴材料的剪切弹性模量，1[0]=lo/m圆轴直径求做出扭矩图校核强度校核刚度计算两截面的相对扭转角(3+6-4)x2x103兀80x109xx(0.1)4322、图示阶梯状实心圆轴，段直径£=120mm,BC段直径^2=100mm。扭转力偶矩MA=22kN・m,M=36kN・m,M=14kN・m。材料的许用切应力[1]ABC=80MPa,（1）做出轴的扭矩图；（2）校核该轴的强度是否满足要求。解：（1）求内力,作出轴的扭矩图工程力学BABT1,maT_22x103性16x(120x10-3)_64・8MPa<[T]_80MPaBC2,mat14x103—x(100x10-3J316_71・3MPa<[T]_80MPaMe按强度条件：ma2)计算轴横截面上的最大切应力并校核强度综上，该轴满足强度条件。3、传动轴的转速为〃=500r/min,主动轮A输入功率匚=400kW，从动轮B,C分别输出功率笃=160kW,P3=240kWo已知材料的许用切应力［T］=70MPa,单位长度的许可扭转角［卩］=1°/m，剪切弹性模量G=80GPao⑴画出扭矩图。⑵试确定AB段的直径d］和BC段的直径d2；(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?为什么？解:(1)M_9549*_9549x400_7639N.m，M_9549匚_9549x160_3056Nme1n500e2n500P240_9549—_9549x_4583N.m，扭矩图如下5002)AB段，TT16T__<[T]，dn3Wt±d33和]16dn3•卫西匹_82.2mm1兀X70x106’'32Tx18Ood>4.-GX兀2二按刚度条件：0=—X1800=_二X1800<[0]=1/,maxGI兀小兀7兀mpGd4327、,'32x7639x1800i>480x109x兀2综合强度和刚度条件得到：：=87mm1BC段，按强度条件：d>3x=69.3mm；2计冗x70x10632x4583x1800按刚度条件：d>4二76.0mm2+80x109x兀2综合强度和刚度条件得到：d=76mm2(3)将主动轮放置中央B点，受力合力，此时T=4583N.mmax弯曲内力5、⑴做出梁的剪力图和弯矩图；（2）求最大剪力|F|和弯矩|M|数值。smaxmaxM=2qf4F=2qa「广IH11MMpI-JzAz卞a2a*+*-a十弯曲应力smaxmaxmaxF=qa,smax=1.5qa20020解：（）支座反力R=8.5kN，A(2)M二3kN•mmaxa3kNq=3kN/mI，r1r16、如图所示正方形截面外伸梁，若材料的许用应力t]=lOMPa。（1）试绘制该梁的剪力图和弯矩图。（2）按正应力强度条件确定该梁的横截面边长a。R=35kN，方向均竖直向上。剪力图和弯矩图B如图所示：M由G=max121.6mmmaxWZ、如图所示外伸铸铁梁的横截面为T形，载荷及横截面尺寸（注：横截面尺寸单位为mm）如图所示。中性轴为z轴，已知I=26.1x10-6m4，材料的许用拉z应力为[G]=40MPa许用压应力为b]=110MPa。（1）作出梁的剪力图和弯tc矩图。（）按照正应力条件校核铸铁梁的强度。（）若梁上载荷不变，将T形截面倒置，是否合理，何故？解：()求约束力工F=0R+R=40+200x0.4xABF=40kNMyG=产tmaxIZ16x103x0.04826・1x10-6=29・4MPa<[G]tMyG=B-^2-cmaxIZ截面C16x103x0.14226・1x10-6=87MPa<[G]c工M=0Rx1.4-40x0.5-200x0.4x1.6二0AB解得：R=14.3kN,R=105.7kNAB绘出剪力和弯矩图：(2)M|=16kN.m,|M|=7.15kN.m;y=48mm,y=142mm截面BG=气^=7.15x103x0.142=38・9MPa<[G]故，铸铁梁的强度足够。tmaxI26.1x10-6tZ若将截面倒置，则B截面的最大拉应力G==87MPa>[G]，不满足强tmaxItZ度要求。8、T字形铸铁梁的弯矩图和横截面尺寸如图所示，已知其对中性轴的惯性矩I=6.01x10-5m4。铸铁材料的许用拉应力[G]=40MPa，许用压应力zt[G]=160MPa。按照正应力的强度条件校核梁的强度。如载荷不变，但将T形c导致成为丄形，是否合理，何故？解：（1）由弯矩图可知，可能的危险截面是B和C。IM1=20kNm，|M1=10kN.mBC20x72.5Q=—tmax6.01x10-5二24.1MPa<[Q],t20x157.5Q=—Cmax6.01x10-5二52.4MPa<[Q]C10x157.5Q=tmax6.01x10-5二26.2MPa<[Q],t10x72.5Q=Cma6.01x10-5二11.67MPa<[Q]C■1M_30KNm;Mc右=40KNm，y二96mm;y二154mm12MyQ+—,C左1maxIZMyQ—c左2maxIZC处的右侧截面MyQ+—c右2maxIZMyQ-—c右1maxIZ二_30x103x°154_45.29MPa<「Q-1.02x10-41.02x10-4二60.39MPa[Q]，...
