化工设备机械基础第二版赵军PPT.ppt

所以 即活塞杆的直径 由强度条件式得 整理得 螺栓应至少为16个 2-5 三角形支架ABC如图2-38所示，在C点受到载荷F的作用。己知，杆AC由两根10号槽钢所组成，[σ]AC=160MPa；杆BC是20a号工字钢所组成，[σ]BC=100MPa。试求最大许可载荷F。 解 选取C为研究对象 1、如图所示，由平衡方程得 ∑Fx=0 FAC Cos30o－FBCCos30o=0 ∑Fy=0 FAC Sin30o－F＋FBCSin30o =0 解得 FAC =FBC=F 2、许用应力为杆AC的承载极限： 杆BC的承载极限： 由 得 2-6 图2-39所示结构中梁AB的变形及重量可忽略不计。杆1为钢制圆杆，直径d1=20mm，E1=200GPa；杆2为铜制圆杆，直径d2=25mm，E2=100GPa。试问：(1)载荷F加在何处，才能使梁AB受力后仍保持水平? (2)若此时F=30kN，求两拉杆内横截面上的正应力。 解 有平衡方程得 由FA引起的变形等于FB引起的变形 即有 解得X=1.08m，当F=30KN时， 正应力 正应力 2-7 目2-40所示销钉连接、已知F＝18kN．板厚t1＝8mm，t2＝5mm．销钉与板的材料相同，许用切应力[τ]＝60MPa．许用挤压应力[σp]＝200MPa。试设计销钉直径d。 解 许用剪应力 得 挤压应力 得 挤压应力 得 综上可知 2- 8 如图2-41所示，齿轮与轴用平键连接，已知轴直径d=70mm，键的尺寸 ，传递的力偶矩 ；键材料的许用应力 ，试校核键的强度。 解 对轴心取矩，由平衡方程得： 力偶 剪切面积为 切应力 校核键的挤压强度，挤压面积 挤压应力 第三章 扭转 习题解答 3-1 作出图3-15所示各轴的扭矩图。 3-4一根钢轴，直径为20mm，如[ ]=100MPa,求此轴能承受的扭矩。如转速为100r/min,求此轴能传递多少kW的功率。 解： 钢轴抗扭截面模量 根据扭转的刚度条件 代入数值得：m=157 N·m 根据 解得：N=1.64 kW 3-5 如图3-17所示，在一直经为75mm的等截面圆轴上，作用者外力偶矩：m1=1kN·m, m2=0.6kN·m, m3=0.2kN·m, m4=0.2kN·m。（1）求作轴的扭矩图。（2）求出每段内 的最大剪力。（3）求出轴的总扭转角。设材料的剪切模量 G=80GPa。 （4）若m1和m2的位置互换，问在材料方面有何增减。 （2） （1） （3）根据 MPa MPa MPa rad rad rad （4）若m1和m2的位置互换， kN·m kN·m kN·m 最大剪力减少，所以用料将降低 3-6 如图3-18所示汽车方向盘外径 =500mm，驾驶员每只手加在方向盘上的里P=300N，方向盘轴为空心圆轴，其外径之比 ，材料的许用应力 =600MPa。试求方向盘轴的内外直径。 解： N·m 由 解得： m m 4-1 试列出各梁的的剪力和弯矩方程，并作剪力图和弯矩图，求出FSmax和Mmax (1) 列剪力方程和弯矩方程 (2) 作剪力图和弯矩图 （1）求支反力  由平衡方程∑MA=0, （2）列剪力方程和弯矩方程 （3）作剪力图和弯矩图 （2）列剪力方程和弯矩方程 （3）作剪力图和弯矩图 （1）求支反力 由平衡方程∑MA=0, （1）求支反力 由平衡方程∑F=0 ,∑MA=0 （2）列剪力方程和弯矩方程 （3）作剪力图和弯矩图 （1）求支反力 由平衡方程∑F=0 ,∑MA=0 （2）列剪力方程和弯矩方程 （3）作剪力图和弯矩图 当 时， 当 时 （1）求支反力 由平衡方程∑F=0 ,∑MA=0 （3）作剪力图和弯矩图 （2）列剪力方程和弯矩方程 （1）求支反力 由平衡方程∑F=0 ,∑MC=0 （2）列剪力方程和弯矩方程 1-1 两球自重为G1和G2,以绳悬挂如图1-33试画；①小球②大球③两球合在一起的受力图。 FBA FA FB FAB 第一章 习题讲解 FA FB 1-4 棘轮装置如图1-36所示。通过绳子悬挂重量为G的物体，AB为棘轮的止推爪，B处为平面铰链。试画出棘轮的受力图。 X0 Y0 G SA′ G0 1-5 塔器竖起的过程如图1-37所示。下断搁在基础上，在C处系以钢绳并用绞盘拉住，上端在B处系以钢绳通过定滑轮D连接到卷扬机E。设塔重为G，试画出塔器