北华大学机械工程学院材料力学习题

3、解：

1.8kN?m 4.2kN?m

（1）外力分析，将作用在胶带轮上的胶带拉力F1、F2向轴线简化，结果如图b． 传动轴受竖向主动力：

F?G?F1?F2?5?6?3?14kN， 此力使轴在竖向平面内弯曲。 附加力偶为：

Me??F1?F2?R??6?3??0.6?1.8kN?m ， 此外力偶使轴发生变形。

故此轴属于弯扭组合变形。 （2）内力分析

分别画出轴的扭矩图和弯矩图如图（c）、（d） 危险截面上的弯矩M?4.2kN?m，扭矩T?1.8kN?m （3）强度校核

?r3?M?T?WZ22?4.2?10???1.8?10?3232??0.1323?46.6MPa????

故此轴满足强度要求。 4、解：1）外力分析

?F?1?Q?0.5?Q?2F?6kN

2）内力分析，做内力图

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北华大学机械工程学院材料力学习题

M?7.65kN.m3）求直径 2?T2MMW?0z.75T?r4?d?111mmWz2T?3kN.m

2?eq3??M2?T222(7.65?10)?0.75?（3?106）M?0.75T0.1d0.1d???????80MPa332?7.652?32?66020.1?d0.1?dd?101mm

5、

F mB 140FN?mm 150FN?mm

解：

M?150FN?mmM2?T2?WzT?140FN?mm?r4??150F???140F?300022?[?]?160Mpa

F?2353N?2.4kN 故此结构的许可载荷F为2.4kN。

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北华大学机械工程学院材料力学习题

6、解： 简化力系

1.9kN.m

1.25kN.m

F1?FP?F?2F?2?2.5?5?9.5kN(FP?F?2F)?8009.5?103?800M???1.9?106N?mm?1.9kN?m44D1T?(2F?F)?2.5??1.25kN?m

22?r3?M?T?WZ22?1.9?106???1.25?106?22?d3?[?]?80MPa32解得：d?66mm 7、解： M=P×l T= P×R

M2?T2? ?=

WZ?P?l???P?R?0.1d322????

18、解：M??800?80?10?160?103(N?mm)

436 T?800??10?144?103(N?mm)

2M?T?30.1d 故轴的强度足够。

22 ?r3??160?103???144?103?220.1?323?65.7MPa?????80MPa

9、解：

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北华大学机械工程学院材料力学习题

F mB 140FN?mm 150FN?mm

M?150FN?mmM?0.75T?Wz22T?140FN?mm?r4??150?2.3?103??0.75?140?2.3?103?223000?147.9MPa?[?]?160MPa故此结构的强度足够。

10、解： (1) 轴的计算简图

画出铰车梁的内力图：

危险截面在梁中间截面左侧

Mmax?0.2PT?0.18P

(2) 强度计算 第三强度理论

M2?T232?r3??3WZ?dP??0.2P??2??0.18P?????

2?d3???32?0.2???0.18?22??0.033?80?10632?0.2???0.18?22?788N

所以绞车的最大起重量为788N。

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