个人收集整理 勿做商业用途

3-13 一钢制传动轴，受扭矩T=4kN.m，轴的剪切弹性模量G=80GPa，许用切应力，单位长

度的许用转角，试计算轴的直径。

解： 由可求，取d=80mm

3-14 手摇绞车驱动轴AB的直径d=3 cm，由两人摇动，每人加在手柄上的力P=250 N，若轴的许用切应力=40 Mpa，试校核AB轴的扭转强度。

解：,强度足够。

3-15 汽车的驾驶盘如图所示，驾驶盘的直径=52 cm，驾驶员每只手作用于盘上的最大切向力P=200 N，转向轴材料的许用切应力=50 MPa，试设计实心转

向轴的直径。若改为==0.8的空心轴，则空心轴的内径和外径各多大？并比较两者的重量。

解： ，重量比

3-16 二级齿轮减速箱如图所示。已知输入功率为10 kW，又知减速箱轴Ⅱ的转速为1530 r/min，轴的直径d=2.5 cm，许用切应力=30 MPa，试按扭转强度校核

轴Ⅱ的扭转强度。

解： ，强度足够。

3-17 已知钻探机钻杆的外径D=6 cm，内径d=5 cm，功率=7.36kW，转速n=180 r/min，钻杆入土深度l=40 m，=40 MPa。假设土壤对钻杆的阻力沿钻杆长度

均匀分布，试求：

（1）单位长度上土壤对钻杆的阻力矩T；

（2）作钻杆的扭矩图，并进行强度校核。 解：

（1）钻杆上单位长度所受的阻力矩T

总的阻力偶矩

13 / 72

个人收集整理 勿做商业用途

而

单位长度钻杆上的阻力矩

（2）钻杆的扭矩图 设钻杆任一横截面踞下端距离为x m()，则据截面法，该截面的扭矩在数值上即等于截面以下作用的合外力偶矩，方向则相反，即

（单位N.m）

上式为直线方程，由此画出扭矩图如图，其最大扭矩在杆的上端 。

（3）钻杆的扭矩强度校核

钻杆的扭转强度足够。

3-18 四辊轧机的传动机构如图所示，已知万向接轴的直径d=11 cm，材料为40 Cr，其剪切屈服点=450 Mpa，转速n=16.4 r/min；轧机电动机的功率=60 kW。

试求此轴的安全系数。 解：

第四章 弯曲内力

4-1 求下列各梁指定截面上的剪力Q和弯矩M。各截面无限趋近于梁上A、B、C等各点。 解：

题（b）

（1） 求支反力（见图）

由，l-Pl=0 = 由，

14 / 72

个人收集整理 勿做商业用途

（2）剪力 按计算剪力的规则

（3）弯矩 按计算弯矩的规则

其它各题的答案： （a） （c） （d） （e） （f）

4-2 试列出下列各梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力图和弯矩图，并求和。

15 / 72

个人收集整理 勿做商业用途

解：题c (1)

剪力和弯矩方程 以左端A为原点，任一截面距左端的距离为x（图）\\

剪力方程:

弯矩方程:

(2 )剪力图与弯矩图 按上述剪力方程和弯矩方程绘剪力图和弯矩图 （3）

与值 由及得

=200N =950

题（f）

16 / 72