化工机械基础第二版第一篇部分习题解答

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=2.0×105mpa。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+10×4）/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

5、料相同，许用剪应力=60mpa，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=