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工程力學作業解答(編輯修改稿)

2025-09-01 23:49 本頁面

　

【文章內容簡介】 =, =故：=（3）檢查強度要求圓軸扭轉的剛度條件式為：所以：====故：=，汽車駕駛盤的直徑為520mm，駕駛員作用于盤上的力P=300N，轉向軸的材料的許用剪應力=60Mpa。試設計實心轉向軸的直徑。若改用 ==，則空心軸的內徑和外徑各位多大？并比較兩者的重量。解：（1）當為實心轉向軸時外力偶矩m==156則扭矩T=156圓軸扭轉的強度條件為：可知：(其中)=(2) 當改為=圓軸扭轉的強度條件為：可知：(其中) 故：空心軸D=,d=(3) 實心軸與空心軸的質量之比就應該是兩者的橫截面積之比，即：= = 60mm，內徑d = 50mm，鉆入的深度l=40m。A端輸入的功率=15Kw，轉速n=180r/min，B端鉆頭所受的扭轉力矩=300；材料的= 40MPa，G = 80GPa，假設土壤對鉆桿的阻力沿桿長度均勻分布，試求：（1）單位長度上土壤對鉆桿的阻力距m。（2）作鉆桿的扭矩圖，并校核其扭轉強度。（3）A,B兩端截面的相對扭轉角。解：（1）鉆探機A端的偶矩為：=9549=那么單位長度的阻力矩為：m== N/m（2）圓軸扭轉的強度條件為：得：(其中) 40MPa所以滿足強度要求（3）由兩截面之間的相對轉角為：其中= 所以：== radA， rad ，作剪力圖和彎矩圖，并求|Q|max和|M|max。b)解：支座反力：XB=0，YB = P = 200N, MB=950N, 剪力方程：Q(x) = 200N.彎矩方程：AC段：M(x) = PX = 200X1 (0X2m)；CB段：M(x) = PX M0 = (200X +150) (2mX24m)因此：|Q|max = 200 N；|M|max = 950 Nm(f)解：支座反力：剪力方程：AB段：，(0x2a) BC段：，(2ax3a)彎矩方程：AB段：，(0x2a) BC段：，(2ax3a)因此：；，并求出|Q|max和|M|max。(b)解：支座反力：因此：；(f)解：支座反力：因此：；（b）解：(d)解：13. 設梁的剪力圖如題圖6..13所示，試做彎矩圖和載荷圖，已知梁上沒有作用集中力偶。(b) 解：，是做梁的載荷圖和剪力圖。(b) 解：。若[]=160Mpa，試求許可載荷P的值。解：（1）求支座反力（2）畫出彎矩圖（3）求許可載荷查表，20a工字鋼的∵∴ 。試按其耳軸的正應力強度確定充滿鋼水時所允許的總重量。已知材料的許用應力[]=100MPa，d=200mm解： ∵∴ =280mm，跨長L=1000mm，l=450mm，b=100mm。軸材料的彎曲許用應力[]=100NPa,求它能承受的最大軋制力。解：（1）求支座反力（2）畫出彎矩圖（3）求最大軋制力∵∴ 因此：。許用拉應力[]=40MPa，許用壓應力[]=160MPa。試按正應力強度條件校核梁的強度。解：（1）支座反力（2）畫彎矩圖由上面彎矩圖可知，B,D兩個點可能為危險截面。|MB| = 20 kNm。 MC = 10kNm（3）強度校核B截面下邊緣B截面上邊緣C截面下邊緣C截面上邊緣所以安全。鉚釘的間距為s=150mm，直徑d=20mm，許用剪應力[]=90MPa。梁橫截面上的剪力Q=40KN,試校核鉚釘的剪切強度。解：查表，單個工字梁的截面參數為：；；兩個工字梁重疊以后對中性軸的慣性矩兩個工字梁重疊后對中性軸的靜矩設工字梁翼板的寬度為b，則中性層上的剪應力為每一對鉚

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