材料力学






8-3. 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[]=120MPa。试校核梁的强度。
:(1)受力分
当小车行走至横梁中间时最危险,此时梁AC的受力为
由平衡方程求得
(2)作梁的弯矩和轴力
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 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所示。P=1600kN,材料的许用应力[]=160MPa。试校核立柱的强度(关于立柱横截面几何性质的计算可参看附录A例A-8)。
:(1)内力分
截开立柱横截面Ⅰ-Ⅰ,取上半部分
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所示,铸铁许用拉应力为[t]=30MPa,许用压应力为[c]=80MPa。试校核框架立柱的强度。
:(1)计算截面几何性质
(2)内力分
作截面Ⅰ-Ⅰ,取上半部分
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. 示钻床的立柱为铸铁制成,许用拉应力为[t]=35MPa,若P=15kN,试确定立柱所需要的直径d。
:(1)内力分
如作截面取上半部分,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. 手摇铰车如所示。轴的直径d=30mm,材料为Q235钢,[]=80MPa,试按第三强度理论求铰车的最大起重量P。
:(1)轴的计算简
画出铰车梁的内力

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788N
8-11. 示皮带轮传动轴传递功率N=7kW,转速n=200r/min。皮带轮重量Q=。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。

:(1)传动轴的计算简
求传动轴的外力偶矩及传动力
(2)强度计算
(6)图示起重架的最大起吊重量(包括行走小车等)为 =40kW ,模梁-|||-AC 由两根N018槽钢组成,材料为Q235钢,许用应力-|||-[ 0] =1
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