化工机械基础(第二版)第一篇部分习题解答..doc

第一篇习题答案 3．起吊设备时为避免碰到栏杆，施一水平力P，设备重G=30kN，求水平力P及绳子拉力T。 解：（1）为研究对象，画受力图。 （2）选坐标轴，列平衡方程。 由式（b）得， （） 代入式（a），得 （） 6. 梯子由AB与AC两部分在A处用铰链联结而成，下部用水平软绳连接如图放在光滑面上。在AC上作用有一垂直力P。如不计梯子自重，当P＝600N，a=75，h=3m，a＝2m时，求绳的拉力的大小。 ` 取整体为研究对象，列平衡方程 取AB杆为研究对象、 51.76N 10、两块Q235-A钢板对焊起来作为拉杆，b=60mm，δ=10mm。已知钢板的许用应力为160MPa，对接焊缝许用应力[σ]＝128MPa，拉力P=60KN。试校核其强度。 答： 因 故强度足够。 12、简易支架可简化为图示的铰接三角形支架ABC。AB为圆钢杆，许用应力[σ]=140MPa；BC为方木杆，许用应力[σ]=50MPa。若载荷P=40KN，试求两杆的横截面尺寸。 解：（1）以点为研究对象，画受力图如下。 （2）利用平衡条件求Fab、Fbc (1) (2) 由已知条件 由式（2）得=44.72KN 代入（1）式，得 =20KN （3）求AB杆的横截面尺寸 （4）求BC杆的横截面尺寸 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 17(b) 试列出图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求出Mmax 解：（1）求支座反力 （2）写弯矩方程式 取A点为原点 AB段： BC段： （3）求特征点弯矩 MA=0 Mc=0 MB=-pa (4)画弯矩图 （5）求最大弯矩 17(g) 试列出图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求出Mmax解：取B为原点，向左为x轴正向 画弯矩图如右 17(m) 试列出图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求出Mmax解：（1）求支座反力 （2）写弯矩方程式 取A点为原点 AC段： BC段： （3）求特征点弯矩 （4）画弯矩图 （5）求最大弯矩 由高数知，最大弯矩在x=1.5a处 19。悬臂管道托架上，支承管道重8，l=500mm，梁用10号工字钢，材料的弯曲许用应力[]=120MPa。问工字梁的强度是否足够。解：最大弯矩发生在集中力作用处 由附表8查得10号工字钢WZ=19cm3 故梁的最大正应力为 因 故强度不够。 23. 横梁设计为矩形截面h/b＝∶1，许用应力[]=160MPa，求此梁的最大挠度和最大转角。钢材的弹性模量E=2.0×105MPa。图中P=20KN,q=10KN/m，l=4m。 由 得 取 因 故b=72.11mm h=144.22mm 则 (2)求最大挠度 (3)求最大转角 24. 销钉联接，已知P=18KN，板厚t1=8mm，t2=5mm，销钉与板的材料相同，许用剪应力[]=60MPa，许用挤压应力[jy]=200MPa，销钉直径d=16mm，试校核销钉强度。解：（1）校核螺栓的剪切强度 由平衡条件可得剪切面上的剪力 剪切面积： 所以剪切强度足够。 （3）校核螺栓的剪切强度 有三处挤压，由于板厚不一样，故应分开校核 中间：挤压力为 挤压面积 两边： 挤压力为 挤压面积 由上可见，最大挤压应力在中间，因 故挤压强度足够。 27. 某搅拌轴材质为45号钢，其许用应力[τ]=31MPa，轴的n＝20r/min，传递功率为N=5KW。试求此实心轴的直径。 解： 根据 取d=73mm 28. 某化工厂的螺旋输送机，输入功率为7.KW。现拟用外径D=50mm、内径d=40mm的热轧无缝钢管做螺旋的轴，轴的转速n＝150r/min，材料的扭转许用剪应力[t]=50MPa，问强度是否足够? 解： 对于空心圆轴 强度足够。 37. 链环由直径d=20mm的圆钢制成，距离a=50mm。钢材的许用应力[]=100MPa。如果图示链环有缺口，其许可拉力P为多大？如果将缺口焊好，则其许可拉力P为多大？ 解：（1）链环有缺口 （2）链无缺口 39.电动机的功率为7.5KW，转速为735r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分l=120mm，主轴直径d=40mm。若 []=60MPa，试用第三和第四