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题图6.1 题图6.2

6.3 某铣床工作台进给油缸如题图6.3所示,缸内工作油压p=2MPa,油缸内径D=75mm,活塞杆直径d=18mm。已知活塞杆材料的许用应力???=50MPa。试校核活塞杆的强度。

6.4 如题图6.4所示螺栓连接,已知螺栓直径d=20mm,钢板厚t=12 mm,钢板与螺栓材料相同,许用切应力???=100MPa,许用挤压应力??bc?=200MPa。若拉力F=30kN。试校核连接件的强度。

题图6.3

题图6.4

6.5 如题图6.5所示齿轮用平键连接。已知轴的直径d=70mm,键宽b=20mm,高h=12mm,传动的扭矩M=2kN·m,键材料的许用切应力???=80MPa,许用挤压应力??bc?=200MPa。试求键的长度。

题图6.5

6.6 实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接如题图6.6所示。已知轴的转速n=100r/min,传递的功率P=7.5kW,材料的许用切应力???=40MPa,试选择实心轴直径d1和内外径比?=0.5的空心轴的外径D2,若二轴的长度相等,试比较两者的重量。

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题图6.6

6.7 如题图6.7所示圆轴的直径d=40mm,试计算 (1)轴的最大切应力;

(2)截面Ⅰ—Ⅰ上的最大切应力及距圆心为15mm处的切应力; (3)画出危险截面上沿半径线OA的切应力。

6.8 如题图6.8所示转轴的功率由皮带轮B输入,齿轮A、C输出。已知PA=60kW, PC=20kW,???=37MPa,转速n=630r/min。试设计轴的直径。

题图6.7

题图6.8

6.9 螺栓压紧装置如题图6.9所示。已知工件所受压紧力F=4kN,旋紧螺栓螺纹的内径d1=13.8mm,固定螺栓内径d2=17.3mm。两根螺栓材料相同,许用应力???=53MPa。试校核各螺栓的强度。

6.10 某圆轴的外伸部分系空心圆截面,载荷情况如题图6.10所示。已知材料的许用应力???=120MPa,试校核轴的强度。

题图6.9

题图6.10

6.11 T形截面铸铁梁如题图6.11所示,截面对其形心轴zC的惯性矩IzC=7.63?10?6m4。试求梁横截面上最大拉应力和压应力。

6.12 试求题图6.12所示各截面对中性轴zC的惯性矩。

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题图6.11

题图6.12

6.13 如题图6.13所示轧辊轴直径d=280mm,跨长l=1000mm,a=300mm,b=400mm,轧辊材料的弯曲许用应力???=100MPa。求轧辊所能承受的单位许可轧制力?q?。

6.14 如题图6.14所示受均布载荷作用的简支梁,由两根竖向放置的普通槽钢组成,已知q=100kN/m,l=4m,材料的许用应力???=100MPa。试确定槽钢的型号。

题图6.13 题图6.14

第七章 杆件的变形分析·刚度设计

思考题

一、填空题

1.胡克定律的两种表达式是 和 。 2.材料的延伸率?≥ 的材料称为塑性材料。

3.线应变指的是 的改变,而切应变指的是 的改变。

4.当用积分法计算梁的位移时,其积分常数需通过梁的 条件来确定。当必须进行分段积分时,其积分常数还需要用梁的 条件来确定。

5.在设计梁截面尺寸时,通常由梁的 条件选择截面,然后再进行 校核。 二、选择题

Fl1.由拉压杆轴向伸长(缩短)量的计算公式?l=N可以看出,E或A值越大,?l值越小,故 。

EAA. E称为杆件的抗拉(压)刚度 B. 乘积EA表示材料抵抗拉伸(压缩)变形的能力 C. 乘积EA称为杆件的抗拉(压)刚度 D.以上说法都不正确

?¢2.对于公式?=-,下面说法正确的是 。

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A.泊松比与杆件的几何尺寸及材料的力学性质无关 B.公式中的负号表明线应变?与??的方向相反

C.公式中的负号表明,杆件的轴向长度增大时,其横向尺寸减小 D.杆件的轴向长度增大时,其横向尺寸按比例增大 3.杆件受扭时,下面说法正确的是 。

A.圆杆的横截面仍保持为平面,而矩形截面杆的横截面不再保持为平面 B.圆杆和矩形截面杆的横截面仍都保持为平面 C.圆杆和矩形截面杆的横截面都不再保持为平面

D.圆杆的横截面不再保持为平面,而矩形截面杆的横截面仍保持为平面 4.弯曲变形量是 。

A.挠度 B.转角 C.剪切力和弯矩 D.挠度和转角

习题

7.1 如题图7.1所示,一根由两种材料制成的圆杆,直径d=40mm,杆总伸长?l=0.126mm,钢和铜的弹性模量分别为E1=210GPa和E2=100GPa。试求拉力F及杆内的正应力。

7.2 一等直钢制传动轴,如题图7.2所示。材料的切变模量G=80GPa,轴的直径d=50mm,试计算扭转角?BC、

?BA、?AC。

题图7.1 题图7.2

7.3 截面为方形的阶梯柱,如题图7.3所示。上柱高H1=3m,截面面积A1=240′240mm2;下柱高H2=4m,截面面积A2=370′370mm2。载荷F=40kN,材料的弹性模量E=3GPa,试求:(1)柱上、下段的应力;(2)柱上、下段的应变;(3)柱子的总变形?l。

7.4 某机器的传动轴如题图7.4所示。主动轮的输入功率P=367kW,三个从动轮输出的功率分别为1=40MPa,[?]=0.3°/m,G=P2=P3=110kW,P4=147kW。已知[?]80GPa,n=300r/min。试设计轴的直径。

题图7.3 题图7.4

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