【導(dǎo)讀】許用切應(yīng)力[τ]=80Mpa，試求螺栓的直徑。mm，為保證m＞30000N·cm時(shí)銷釘被剪切斷，求銷釘?shù)闹睆絛。Mpa，被沖剪鋼板的剪切強(qiáng)度極限=360Mpa。下所能沖剪圓孔的最小直徑D和鋼板的最大厚度。Mpa，許用擠壓應(yīng)力[]=320Mpa，P=24kN，試做強(qiáng)度校核。2-5圖示為測定剪切強(qiáng)度極限的試驗(yàn)裝置。若已經(jīng)低碳鋼試件的直。2-6一減速機(jī)上齒輪與軸通過平鍵連接。已知鍵受外力P=12kN，這個(gè)連軸結(jié)傳遞的力偶矩m=24kN·m，求螺。栓的直徑d需要多大？橫截面上的平均切應(yīng)力。體的壓強(qiáng)達(dá)到p=Mpa時(shí)，使安全銷沿1-1和2-2兩截面剪斷，從而使高壓液體流出，以保證泵的安全。3-4一傳動軸如圖所示，已知ma=130N..cm,mb=,mc=,求單位長度扭轉(zhuǎn)角，已知G=80000Mpa.3-7一鋼軸的轉(zhuǎn)矩n=240/min.傳遞功率==40Mpa,齒輪傳給垂直軸V，另一半功率由水平軸H傳走。在兩段產(chǎn)生相同的最大切應(yīng)力的條件下，求空心部分軸的外徑D.已知輸入功率為10kW，又知減速箱軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速為。單位長度上土壤對鉆桿的阻力矩T；利用這一規(guī)則可迅速求得任一截面的扭矩，而無須將軸截開。應(yīng)力值，然后加以比較找到最大減應(yīng)力值。

　　

【正文】 = N*m。 89 一軸上裝有兩個(gè)圓輪如圖所示， P、 Q 兩力分別作用于兩輪上并處于平衡狀態(tài)。圓軸直徑 d=110mm， =60Mpa，試按照第 四強(qiáng)度理論確定許用載荷。 810 鐵道路標(biāo)的圓信號板，裝在外徑 D=60mm的空心圓柱上。若信號板上作用的最大風(fēng)載的強(qiáng)度 p=2kPa,已知 ， 試按第三強(qiáng)度理論選定空心柱的壁厚 。 811 一傳動軸其尺寸如圖所示，傳遞的功率 P=7kW，轉(zhuǎn)速 ，齒輪 I上的嚙合力 與齒輪結(jié)圓切線成 的夾 角，皮帶輪 Ⅱ 上的兩膠帶平行，拉力為 和 ，且 。若，試 在下列兩種情形下，按第三強(qiáng)度理論選擇 軸的直徑。 （ 1） 帶輪質(zhì)量忽略不計(jì)； （ 2） 考慮帶輪質(zhì)量，設(shè)其質(zhì)量 Q=。 提示：（ 1） 情形軸的危險(xiǎn)截面在支座 B 處， M=800 ,T=334 。（ 2）情形軸的危險(xiǎn)截面也在支座 B 處， M=877 ,T=334 。 812 已知一牙輪鉆機(jī)的鉆桿為無縫鋼管，外直徑 D=152mm，內(nèi)直徑d=120mm，許用應(yīng)力 。鉆桿的最大推進(jìn)壓 力 P=180 kN，扭矩 T=*m,試按第三強(qiáng)度理論校核鉆桿的強(qiáng)度。 參考答案 81解：對 A點(diǎn)取矩 ∑ M（ A） =FB =0 FB = 可以得到彎矩圖 FAB=P cosΦ = 由軸向力產(chǎn)生的壓應(yīng)力 =2400/=240000 = 由彎矩在梁的截面上產(chǎn)生的 最大正應(yīng)力為 = =1125/0167= = 在梁街面上產(chǎn)生的最大的拉應(yīng)力 == 最大的壓應(yīng)力 == 82解： 水塔的底端的截面面積： A= = 由重力 G產(chǎn)生的壓應(yīng)力為： =G/A 由風(fēng)壓合力 P產(chǎn)生的最大正應(yīng)力為 = =M/W=P (H+h)/W= 由已知條件可得： ≤ 0 + ≤ [ ] ≤ ≤ ≤ G≤ 83 ∑ M（ C） = Fb =0 Fb=G=30kN 軸向力 FBC=Fb cos30。 = Mmax=18750N m 由彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力 =M y/Iz 由軸向力產(chǎn)生的正應(yīng)力 =FBC/A 其中 A為梁的橫截面面積 + ≤ [б g]=140MPa 查表得選擇 18 號工字鋼 84答：算得 = ,所以安全 . 85 答：增大 7倍。 88 答：（ 1） （ 2）按第三強(qiáng)度理論， n= 按第四強(qiáng)度理論， n= 810 答： = 811 答：（ 1） d= ,(2) d= 第九章 習(xí)題 91 圖示的細(xì)長壓桿均為圓桿，其直徑 d均相同．材料是 Q 235 鋼． E＝210 GPa。其中：圖 a為兩端鉸支；圖 b為 — 端固定，一端 鉸支；圖 c為兩端固定，試判別哪一種情形的 t臨界力最大，哪種其次，哪種最小 ?若四桿直徑 d＝ 16cm，試求最大的臨界力 Pcr。 92 圖示壓 桿的材料為 Q 235鋼， E＝ 210GPa 在正視圖 a 的平面內(nèi)，兩端為鉸支，在俯視圖 b 的平面內(nèi)，兩端認(rèn)為固定。試求 此桿的臨界力。 SHAPE \* MERGEFORMAT 93 圖示立柱由兩根 10號槽 鋼組成，立 柱上端為球鉸，下端固定，柱長 L＝ 6m，試求 兩槽鋼距離 a 值取多少立柱的臨界力最大 ?其 佰是多少 ?已知材料的彈性模量 E＝ 200 GPa． 比例極限σ p＝ 200MPa。 94 圖示結(jié)構(gòu) AB 為 圓截面直桿，直徑 d＝ 80mm， A 端固定， B 端與 BC直稈球鉸連接。 BC桿為正方形截面，邊長 a＝ 70 mm， C 端 也是球鉸。兩桿材料相同，彈性模量 E＝ 200GPa，比例極限σ p＝ 200 MPa，長度 l＝ 3m， 求該結(jié)構(gòu)的臨界力。 95 圖示托架中桿 AB的直徑 d＝ 4 cm，長 度 l＝ 80 cm．兩端可視為鉸支，材料是 Q235 鋼。 (1)試按桿 AB的穩(wěn)定條件求托架的臨界力 Qcr。 (2)若巳知實(shí)際載荷 Q=70 kN，穩(wěn)定安全 系數(shù) [nst]＝ 2，問此托架是否安全 ? 96 懸臀回轉(zhuǎn)吊車如圖所示，斜桿 AB 由鋼管制成，在 B 點(diǎn)鉸支；銅管的外徑 D＝ 100mm，內(nèi)徑 d＝ 86mm，桿長 l＝ 3m,材料為 Q235 鋼 ,E＝ 200 GPa、起重量 Q＝ 20 kN，穩(wěn)定安全系數(shù) [nst]＝ 2． 5。試校核斜桿的穩(wěn)定性。 9— 7 礦井采空區(qū)在充填前為防止頂板陷落，常用木柱支撐，若木柱為紅松，彈性模量 E＝ 10GPa．直徑 d＝ l 4cm 規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù) [nst]＝ 4,求木柱所允許承受的頂板最大壓力。 9— 8 螺旋千斤頂（圖 916）的最大起重量 P＝ 150 kN，絲杠長 l＝ ,材料為 45 號鋼， E＝ 210 GPa．規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù) [nst] ＝ ，求絲杠所允許的最小內(nèi)直徑 d。 (提示：可采用試算法，在穩(wěn)定性條件式 (911)中的臨界力按大柔度公式機(jī)算，若由求出 的直徑算得的柔度大于λ P，則即為所求直徑。否則．需改用中柔度桿臨界力公式計(jì)算 ) 99 一根 20a號工字鋼的直桿，長 l＝ 6m．兩端固定。在溫度 Tl＝ 20℃時(shí)進(jìn)行按裝．此時(shí)桿不受力。獲知鋼的線膨脹系數(shù)α＝ 125 105l／ C。 ＝2l0GPa．試問當(dāng)溫度升高到多少度時(shí)．桿將喪失穩(wěn)定。 提示：由于溫度升高將引起軸向壓力 P，利用拉壓虎克定律可算出其縮短變形 ；其次，利用溫度定律計(jì)算溫度升高時(shí)的伸長 變形 ；再從桿的變形條件， = ，及臨界公式，就可算得失穩(wěn)時(shí)的溫度 。 9— 10 圖示結(jié)構(gòu)， AD為鑄鐵圓桿，直徑 d1＝ 6cm。彈性模量 E＝ 9lGPa，許用壓應(yīng)力 [σ P]＝ 120 MPa，規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù) [nst]=，橫梁 EB 為 18 號工字鋼 BC， BD為直徑 d=1 的直桿，材料均為 Q235 鋼．許用應(yīng)力 [σ ]＝ l60 Mp，各桿間的連接均為鉸接。求該結(jié)構(gòu)的許用栽荷 [q]＝ ? 參考答案 91 解：如上圖，由書中公式得： Pcr=п 2EI/（μ l） 2 I=п d2/64≈ =1,μ =,μ =, 答：（ a）情形最小 （ b）情形次之 （ c）情形最大 Pcr=п 2EI/（μ l） 2=3290KN 92解：分析： b向與 h向先失穩(wěn)的 P為最終力！ 故分別計(jì)算如下： Iz=bh3/12=72cm Iy=hb3/12=32cm μ c=1 μ c= Pcrz=п 2EI/（μ l） 2=259KN PcrY =п 2EI/（μ l） 2=458KN PcrY PcrZ 所以 P=259KN 為此壓桿的臨界力 93 解： 分析：本題可通過改變橫截面的 I 來調(diào)整立柱的性質(zhì) 使得立柱向兩個(gè)方向失穩(wěn)的 P相同，這樣，就使得立柱的 臨界力 P最大： 10 號槽鋼： Ix=198*108； Iy=*108 截面積 A= Ix真 =2Ix=396*108 Iy真 =2（ Iy+(a/2)2 A） =*108+a2/2* 使用柔度判斷公式： λ = （π 2E/σ）≈ 100 λ x=μ l/ =*6/ ≈ 100 歐拉公式： Pcrx= 2EIx/（μ xl） 2 = Iy真 =Ix真 所以： a= 94解：該結(jié)構(gòu)的臨界力為 MIN{AB 或 BC 的臨界力 } 分別求 AB， BC 1． AB： （ 1）判斷 λ = （π 2E/σ） =≈ 100 λ x=μ l/ =**4=λ （ 2）歐拉公式： PcrY =π 2EI/（μ l） 2=399980N 2． BC （ 1）判斷 λ = （π 2E/σ）≈ 100 λ x=μ l/ =1*3/λ （ 2）歐拉公式： PcrY =π 2EI/（μ l） 2=N 96解：（ 1）計(jì)算支柱的臨界力 從型鋼表上查得 Imin=Iy=225cm4， rmin=ry=。柱兩端鉸支，μ =1，則柔度λ =μ l/ rmin*1*250/=108 由表 92知λ λ p ,故由歐拉公式計(jì)算臨界力， Pcrx= 2EI/（μ l） 2=746KN， （ 2）校合支柱的穩(wěn)定性 nC=PCr/P=746000/202000=[nc] 99答： =59. 。