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文档简介
1、材料力学 8-3. 图示起重架的最大起吊重量(包括行走小车等)为P=40kN,横梁AC由两根No18槽钢组成,材料为Q235钢,许用应力s=120MPa。试校核梁的强度。P30o3.5mABCzyNo182解:(1)受力分析当小车行走至横梁中间时最危险,此时梁AC的受力为ACPXYSD由平衡方程求得(2)作梁的弯矩图和轴力图35KNm+3464KN此时横梁发生压弯变形,D截面为危险截面,(3)由型钢表查得 No.18工字钢 (4)强度校核故梁AC满足强度要求。8-5. 单臂液压机架及其立柱的横截面尺寸如图所示。P=1600kN,材料的许用应力s=160MPa。试校核立柱的强度(关于立柱横截面几
2、何性质的计算可参看附录A例A-8)。PP900140027603800II1400890yc50161616截面I-IABCD解:(1)内力分析 截开立柱横截面-,取上半部分2760IINNNP900Myc由静力平衡方程可得所以立柱发生压弯变形。(2)计算截面几何性质(3)计算最大正应力立柱左侧(4)结论:力柱满足强度要求。8-6. 材料为灰铸铁的压力机架如图所示,铸铁许用拉应力为st=30MPa,许用压应力为sc=80MPa。试校核框架立柱的强度。50100202020z1z2y截面I-I60IIP=12kNP200解:(1)计算截面几何性质 (2)内力分析作截面-,取上半部分P=12kNI
3、INM200z2由静力平衡方程可得 所以立柱发生拉弯变形。 (3)强度计算机架右侧机架左侧所以立柱满足强度要求。8-7. 图示钻床的立柱为铸铁制成,许用拉应力为st=35MPa,若P=15kN,试确定立柱所需要的直径d。PP400d解:(1)内力分析PN400M如图作截面取上半部分,由静力平衡方程可得所以立柱发生拉弯变形。(2)强度计算先考虑弯曲应力取立柱的直径d = 122mm,校核其强度所以立柱满足强度要求。8-8. 手摇铰车如图所示。轴的直径d=30mm,材料为Q235钢,s=80MPa,试按第三强度理论求铰车的最大起重量P。P400400P180解:(1)轴的计算简图P0.18P画出铰
4、车梁的内力图0.18PT0.2PMXX危险截面在梁中间(2)强度计算第三强度理论所以铰车的最大起重量为788N8-11. 图示皮带轮传动轴传递功率N=7kW,转速n=200r/min。皮带轮重量Q=1.8kN。左端齿轮上的啮合力Pn与齿轮节圆切线的夹角(压力角)为20o。轴的材料为45钢,=80MPa。试分别在忽略和考虑皮带轮重量的两种情况下,按第三强度理论估算轴的直径。AB500300200200400T1=2 T2T2Pn20oQ解:(1)传动轴的计算简图Q3T2Pnsin20o0.25T2Pncos20o0.15Pncos20oxyz求传动轴的外力偶矩及传动力(2)强度计算a忽略皮带轮的
5、重量(Q=0)轴的扭矩图为xT3343Nm xz平面的弯矩图为xMy162.2Nm xy平面的弯矩图为802.2NmxMz445.7Nm 所以B截面最危险第三强度理论b考虑皮带轮的重量xz平面的弯矩图为xMy162.2Nm360Nm 代入第三强度理论的强度条件得8-17. 作用于悬臂木梁上的载荷为:xy平面内的P1=800N,xz平面内的P2=1650N。若木材的许用应力s=10MPa,矩形截面边长之比为h/b=2,试确定截面的尺寸。P2ahOxP1bby1m1mz解:(1)求内力固定端弯矩最大(2)求应力木梁在xy平面弯曲而引起的端截面最大应力为木梁在xz平面弯曲而引起的端截面最大应力为(3)强度计算端截面上a点是最大拉应力点,b点是最大压应力点,应力大小是例题:在曲拐的端点C上作用集中力P。设曲拐两段材料相同且均为同一直径d的圆截面杆,梁的抗弯和抗扭刚度分别为,试求C点的垂直位移。PABCaax1x2解:(1)求BC杆的弯矩方程及AB杆的扭
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