工程力学第四版课后答案张秉荣12章

1、工程力学第四版课后答案荣）12 章（张秉12-1正方形截面的立柱，受力如图所五；若在其左测中部开一 深为“的槽，试问开槽前后杆的最大正应須位T何虹？其值为多少？若瓷杆的右侧对拣位置开一个相同的槽其应力有何变化 m 获值为多少？解开槽前；严F.F*将外力向載血轴线简化，得判晞向城力“和力ISM的芜系为Ma= FrFa/8此段立柱为压编和弯曲的组合变形， 最大压应力为_ _F世亠卜1。E丄_ F/8g A琢；如刁+二顶若在杆的右侧対琢位置开一个同样的则应力探备个横載面JL旳匀分布、在开情处尽 应力为u/2“12-2夹具(图12-4)的虽大夹紧力F-5kN,偏心理密一lOGmrn. *= 10mm,

2、材料的 许用应力W =求夹只立柱的尺寸肩解根振抽弯组合空形的強度篆件有一凡|0_尸卜仇v| 1：与尹护鼻十险解此不等式，得舍64. 4mm,KF3?FMF 2F尤一根据抽弯组含变形的强度条件* ：MA=atF直気n30L -肥口+3亠0F=80kNE F = F虫“co?301一F血0=69.1*KkN由梁的轴力图和弯矩團(图12-8c.小.得C截面上的轴 力利弯矩分别为FN= 69,28kNM-3X IO?N mm.由弯矩强度条件设计嚴面，宥(3X 07/140)T7imJ-214-X lO3mm:1： =Wf/2 = 107,试选16号帶钢*査型钢表得A-2；15mrrr ,叭-H68OO

3、mmJ,则 /W _f69. 28X10亠一、1A IV. k 2X25152X116800 JMPW S故改选旳号槽钢*査型钢盍得A = Z570rmiFx M /69. 28X J0H齐叶瓦+帝200X10t3X10?仁计”厂n4W+3._59X ；MI心EXH啦小=r&十妲CT“A才w故此聲符合强度要求12 5带植制板尺寸如图12 7所示.所受拉力F=lM，kW试求A A截面的晟大止应力.若槽移 至板宽的中央.且便亦“不变，问槓宽应为尝少？M 1)求虫-人戡面的锻大正屁力 nA-A截 面的形心邵标尺对中性轴的橫性新 匚为_2OX1OX W4-6QX1DX7Q_丹-_一20X10+

4、60 X10吨=55nuah二 亠人i(型勞*20X10X0= 7266 67mm*将外力向逍过截面形心馳线简化，得到横截匾的柚力F、和弯矩M分别为Fv=F*=100X103Nt芒=100X10”X5N - mm-5X 10N mm_F冷亠M乂fllTUT込_ 十2)若椚祥至板宽的中央 X A10mm( lOOmriilOOXlO15X1O5X55Ea-1E46S.2KkM故选1飭号槽钢ffl 12-9所示绞车的最大载重虽W=0.8kN，鼓轮的直径D=380mm,绞牟釉材料的许用应力/ =旳Ml认试用第三强度理论确定绞车轴査径讥解将外力向轴线简化，得到一个力F和力偶M汀即T=M. WD/2=

5、1S2N * mM- Fi/4-Wi* m= lfiON mU-8图14】0所示折杆的段为岡離jftb ZW丄BC.已Si ABd- 100mm,制料的许用应力H80M1U试按第工强腹理伦晞定许用戟荊LFX解 将外力向AE杆轴线简化，得到一个力尸和力偶12-10所示，即Fr=鬥M = 1200F力F使轴产业穹曲变形力偶A!便轴風生1S转变形。危旳截面上的扭矩郴弯矩分别为TUOOK； xV=32OOF;放许用载荷FJ 4.G3kN.12-9图規-1冷浙示传幼轴传递的功率尸=2kW,转 速n-lDOMmiru带轮直径D= 250mm*带张力 珂= 轴材料的许用应力=泗MP-轴的宜径试 按第三强度理

6、论校战轴的强度a解 将两个力F和F向轴线简化卜得列一个竖向力F利一个外力网tffl 12-llb).武中V.9550= 191N THn只因为CFT-Ft)D/2-M Fr?尺得F；二2MJD (2X191/0. 2S)NL528N則F= F+旺-3E 4584Ng.5EW + (l/沁帕70.沁nX80/倨十卢w74血W?MRFw卫人一丄r32XlOO3X8012007?-4.63kN图12-9图12-W怎竖向力F作用厂 轴占丹在弊向萨闻内彎曲：在力偶M则F-FT*玖工3尺=4胡比N亦竖向力F作用匚 轴/W在唱向护血内看曲：在为偶帆 杵用下，轴AE发生扭转变形。卿T=Mt= 19；N mMZ

7、=M=FX61458. 4.l m分别作出轴在竖向平闻内的弯矩图旦及轴AJJ扭矩图（图12-Mc. dX由图可见*危险截面为B截曲，由二烫_坐輿蕎西I亟MPa= 55, 5MIa詔K X 43所以此轴安全，12-10 12-12所示传动轴传翅的功P-8kWT转連打=50“血如 轮A带的帐力沿 水平方向，轮“带的帐力沿竖直方向，湘耗的直桧均为D-lj叭 重力W-馭N,松边竝力F =2kNT蛹的直径J-70mmT林料的许用应力訂一90MPafl试用第四强度理论校樓轴的弼度解带轮传递的转矩为酣Mt=9550 - = 1528N - mn将作用衣带轮上的力向轴线简化得到受力图，如图12-J2B所示。其

8、中町（FFJDf2k也F=5/D+Fr=50S6N由平衡方程可得口E阀0* Fu XImFc+E +WOX0. 5m +WKO. 3m 0 Fa =F+F+评1允一 3W = 4528NMH一陆罰/SiV丰丽幕2. 5QkN - m iVff j Wg /ME = 2, 595kN亠m：M=Q. F兮XIETFT+ FJXO.3m=0F勺 一0, 3（F：+FJL211L8N分别作岀轴在曉向平面和水平面内的弯矩图， 即M图和丄也图以及轴AE的捋矩丁图（图12-12c.乩e）c襄.B引 点和C点处有壘大弯矩值2 Jl?kNmkihnwm亍盈hZm严3Z17LKT IT I F 45S4S，inc

9、)1rq旷pCP 86, 5MPam图1茁吃丁瞬丰J75T% 亜_32 72595000* +0. 75 X 152BOOOMp所以此轴安令n所以此细安全.12-11图12-13a所示传动轴传递的功率P= 10kWt转a = 90r/min.受力与尺寸如图示，皆 轮的压为角Q= 20釉材料的许用应力/二80MP矶试按第三强度理论确定轴的直径乩解外力汁算齿轮传递的转矩为ME=9550-=1061N mFt将作用在齿轮上的力向轴线简化*得到受力图如图12北所示.其中尸I胚丿尺=7.073kN； Ft* gjr 10. 61 kN Fri一斤| 怙血=2. 57X lON；卩泾=F: trrj X

10、HGXlO3曲平衡方稈可得0, X 0. 6mm- FlX0* ISmniXO. 45mm=0 Fa-3538NSAI* - 0, F加6mm _F11 XO. 15mm-i-Fi2 X0- 45mm0F侮=61E9N分别作出轴在水平面和竖向平面内的弯矩甬-脚图和M,图以及轴ABffl矩丁医 （图1213c.出cK在D点处有最大弯矩值.31Mnv!一Mj? = i/WrhA-Ab7 1. 07kN - m由必舒企心得轴的直牲为7誌/i爲干时/32X /TTOZX 10fi）2+（L 06X105V“ ,心4一顽-V- ixto-mm57-7mm故取Nh58mm412-12图所示传动轴传递的功率

11、F-7kW,转速n 200r/min齿轮轮齿的唯 合力为F,压力A i-20带轮JI上带的张力 为尺和斤，且F -2Fz,尺寸如图所示。轴材 料的许用应力刀=80MP弧 试用第三强度理 论按F列两种情况确定轴的也径d. 1）带轮重力不汁.2）若虑带轮$fil800Nt.解1）不若虑替轮重力齿轮传递的转矩为M一9550 = 334* 25N m 17则扭矩为TMt=334. 25N m将作用在检轮上的力向轴线简化.得到受力闺, 如图12-Mb所示.其叩F,#瓷L2230N.尺一卩心匹二別叫如图1214b所示.其中尺-召竿一Fr-FLLan20-811N又（刁一耳）乞夢5=胚尺=2幵得FJ=2F-3820NFKF】+F2=573ON在水平力作州八轴在水半面内令曲; 在竖向力作用下，轴在竖向平面内弯曲; 在胸亍力偶作用下，轴片歩发生扭转变形，分别作也轴在水平而和竖向平面内的弯矩 图.即图和图，以及轴AR扭矩图T图（图lL】4j d, e） .从图中M判断出B截面为 危脸截而.其弯矩SMfl-lL46N- mB由心一邈亍厂 Wg 得轴的直轻为伽/（I： 146*0丄仇3乳乂询）Vi?xw故取J54mmL2）考虑带轮重力将作用在