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1、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。GPTOxy解:(1)为研究对象,画受力图。 (2)选坐标轴,列平衡方程。(b)(a)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P600N,a=75,h=3m,a2m时,求绳的拉力的大小。解:NBNAAAPNBNATTCB(1) 取整体为研究对象,列平衡方程(2) 取AB杆为研究对象、51.76N10、两块Q235-A钢板对焊起来作为拉杆,b=60mm,=10mm。已
2、知钢板的许用应力为160MPa,对接焊缝许用应力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=140MPa;BC为方木杆,许用应力=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 BPFABFBC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NANBpa(
3、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+ql20.5ql2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MmaxNBNCa2a+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8KN,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
4、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/b21,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=2.0105MPa。图中P=20KN,q=10KN/m,l=4m。NBNA解:(1)由强度条件确定矩形截面的惯性矩JZNA=NB=(20+104)/2=30KN最大弯矩发生在梁中点,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=60
5、MPa,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=31MPa,轴的n20r/min,传递功率为N=5KW。试求此实心轴的直径。解: 根据 取d=73mm28. 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n150r/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,则圆钢受弯拉组合作用。(2)链无缺口,则圆钢受拉伸作用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,试用第三和第四强度理论来校核主轴的强度。解:根据第三强度理论:强度足够根据第四强度理论:强度足够。