班级 姓名 学号 5. 手摇绞车如图所示,轴的直径d=30mm,材料为Q235钢,???=80MPa。
试按第三强度理论,求铰车的最大起吊重量P.
下,按第三强度理论估算轴的直径。
6. 电动机的功率为9KW,转速715r/min,带轮直径D=250mm,主轴外伸部分长度为l=120mm,主轴直径d=40mm。若???=60 MPa,试用第三强度理论校核轴的强度。
7. 图为某精密磨床砂轮轴的示意图。已知电动机功率P=3KW,转子转速n=1400r/min,转子重量W1=101N。砂轮直径D=250mm,砂轮重量W2=275N。磨削力Fy:Fz=3:1,砂轮轴直径d=50mm,材料为轴承钢,???=60MPa。(1)试用单元体表示出危险点的应力状态,并求出主应力和最大切应力。(2)试用第三强度理论校核轴的强度。
8. 图示带轮传动轴,传递功率P=7KW,转速n=200r/min。带轮重量W=1.8KN。左端齿轮上啮合力Fn与齿轮节圆切线的夹角(压力角)为20?。轴的材料为Q255钢,其许用应力???=80MPa。试分别在忽略和考虑带轮重量的两种情况
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9.空心圆轴的外径D=200mm,内径d=160mm。在端部有集中力P,作用点为切于圆周的A点。已知:P?60KN,????80MPa,l?500mm。 试:(1)校核轴的强度;
(2)标出危险点的位置(可在题图上标明);(3)给出危险点的应力状态。
10.一圆截面轴AB,在其A、D两点焊有z方向的加力臂AF和DE,在加力臂上作用有铅垂向下的载荷P和q。已知P=5KN,q=8KN/m
,
l?2m,????80MPa。试用第三强度理论
班级 姓名 学号 求AB轴的直径。
第九章 压杆稳定
一、选择题
1.如果细长压杆有局部削弱,削弱部分对压杆的影响( ). (A)对稳定性和强度都有影响; (B)对稳定性和强度都没有影响; (C)对稳定性和影响,对强度没影响; (D)对稳定性没影响,对强度有影响。 2.长方形截面细长压杆,b/h=1/2;如果将b改为h后仍为细长杆,临界力Pcr是原
来( )倍。
(A)2倍; (B)4倍; (C)8倍; (D)16倍。
3.细长压杆,若其长度系
数u增加一倍,则压临界 力Pcr的变化( )
(A)增加一倍; (B)为原来的四倍; (C)为原来的四分之一 (D)为原来的二分之一。 4.图示四根压杆的材料、截面均相同,它们在纸面内失稳的先后次序为( )。 (A) (a),(b),(c),(d); (B) (d),(a),(b),(c); (C) (c),(d),(a),(b); (D) (b),(c),(d),(a);
二、填空题
图示材料相同,直径相等的细长圆杆中, 杆能承受压力 最大; 杆能承受压力最小。(见上图)
三、计算题
1. 三根圆截面压杆,直径均为d=160mm,材料为Q235钢,E=200GPa,?=240MPa。两端均为铰支,长度分别为l1, l2和l3,且l1=2l2=4l3=5m。试求各杆
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班级 姓名 学号 的临界压力Fcr。
2. 无缝钢管厂的穿孔顶杆如图所示。杆端承受压力。杆长l=4.5m,横截面直径d=15cm。材料为低合金钢,E=210GPa。两端可简化为铰支座,规定的稳定安全因数为nst=3.3。试求顶杆的许可载荷。
3. 蒸汽机车的连杆如图所示,截面为工字形,材料为Q235钢。连杆所受最大轴向压力为465KN。连杆在摆动平面(xy平面)内发生弯曲时,两端可认为铰支而在与摆动平面垂直的xz平面内发生弯曲时,两端可认为是固定支座。试确定其工作安全因数。
4. 某厂自制的简易起重机如图所示,其压杆BD为20号槽钢,材料为Q235钢。起重机的最大起重量是W=40KN。若规定的稳定安全因数为nst=5,试校核BD杆的稳定性。
5.图示结构中,AB和BC均为圆截面钢杆,已知材料的屈服极限
?s?240MPa,比例极限?p?200MPa,材料的弹性模量E=200Gpa。直
线公式的系数a?304MPa,b?1.12MPa,两杆直径相同d=4cm,
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lAB?40cm,若两杆的安全系数均取为3,试求结构的最大许可载荷P。
6.图示结构ABC为矩形截面杆,b=60mm、h=100mm、l=4m,BD为圆截面杆,d=60mm,两杆材料均为A3钢,E=200Gpa,?p=200Mpa,均布载荷q=1KN/m,稳定安全系数nst=3。校核BD杆的稳定性。
7.图示结构,横梁截面为10号工字钢。Wz=49cm3
,BD直杆截面为矩形20×
班级 姓名 学号 30mm,两端为球铰,材料的弹性模量E=200Gpa,?p=100,稳定安全系数
nst=2.5,横梁许用应力????140MPa,试校核结构是否安全
8.设有结构如图示,梁柱材料均为低碳钢,许用应力????160MPa,AB梁横截面为正方形,边长b=120mm,梁长l=3m,CB柱为圆形截面,其直径d=30mm,CB柱长l'?1m,试确定此结构的可载荷?q?。nst=2.25,E=200Gpa,?p?101。
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第十章 动载荷
一、选择题
1.图示两梁抗弯刚度相同,弹簧的刚度系数也相同,两梁最大动应力的关系为( ):
(A)(?d)a?(?d)b; (B)(?d)a?(?d)b; (C) (?d)a?(?d)b; (D) 与h大小有关。 2.图示三杆最大动应力之间的关系为( ) (A)(?d)a?(?d)b?(?d)c; (B)(?d)a?(?d)b?(?d)c;
(C)(?d)a?(?d)c?(?d)b; (D)(?d)a?(?d)b?(?d)c
班级 姓名 学号
3.图示重物P自高度H处自由下落冲击D点,用公式
Kd?1?(1?2H/?2st)1/计算动荷系数,哪种说法正确( )。
(A)?st是指D点的静位移; (B)?st是指C点的静位移; (C)?st是指弹簧B的静位移; (D)?st是C点与D点的静位移之和。
二、计算题
1. AD轴以匀角速度?转动。在轴的纵向对称面内,于轴线的两侧有两个重为P的偏心载荷,如图所示。试求轴内最大弯矩。
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2.等截面刚架的抗弯刚度为EI,抗弯截面系数为W,重物Q自由下落时,求刚架内?dmax(不计轴力)。
3.图示圆截面折杆放置在水平面内,重量为Q的物体自高度H自由下落到端点C,已知杆的直径的d和材料的弹性模量E、剪变模量G。试求动荷系数Kd(用Q、H、d、a表示)。
4.图示工字钢梁右端置于弹簧上,弹簧常数K=0,8kN∕mm,梁弹性模量E=200GPa,????160MPa,重物Q自由下落,求许可下落高度H。