1、8-1 圖8-34所示結(jié)構(gòu)，桿AB為5號槽鋼，許用應(yīng)力，桿BC為矩形截面，許用應(yīng)力，承受載荷，試校核該結(jié)構(gòu)的強度。題8-1圖 解：由平衡條件解得， 8-2 在圖8-35所示結(jié)構(gòu)中，鋼索BC由一組直徑的鋼絲組成。若鋼絲的許用應(yīng)力，AC梁受有均布載荷，試求所需鋼絲的根數(shù)。又若將BC桿改為由兩個等邊角鋼焊成的組合截面，試確定所需等邊角鋼的型號。角鋼的。題8-1圖解：BC的內(nèi)力計算： 采用鋼絲數(shù)：采用兩等邊角鋼，則型號為 8-3 圖8-36為一托架，AC是圓鋼桿，許用應(yīng)力；BC桿是方木桿，許用應(yīng)力。試選擇鋼桿圓截面的直徑d及木桿方截面的邊長b。題8-3圖解：AB和BC的內(nèi)力計算： AC 桿： d27m

2、mBC 桿： b165mm8-4 結(jié)構(gòu)受力如圖8-37所示，各桿的材料和橫截面面積均相等：，。安全系數(shù)取，試確定結(jié)構(gòu)的許可載荷。當為多大時，結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂破壞？題8-4圖解： 由平靜方程可以解出 ： 許可載荷確定：所以：結(jié)構(gòu)斷裂載荷確定：8-5 圖8-38所示臥式拉床的油缸內(nèi)徑，活塞桿直徑，許用應(yīng)力。缸蓋由六個的螺栓與缸體聯(lián)結(jié)，螺栓的內(nèi)徑，許用應(yīng)力。試按活塞桿和螺栓的強度確定最大油壓。題8-5圖解： 軸力計算： 所以： 按螺栓強度計算： 所以： 所以最大油壓p=6.5MPa8-6 圖8-39所示AB軸的轉(zhuǎn)速,從B輪輸入功率馬力，功率的一半通過錐形齒輪傳給垂直軸C，另一半由水平軸H輸出。已知，。試

3、對各軸進行強度校核。題8-6圖解： 軸C的轉(zhuǎn)速：軸上各段的扭矩計算： 應(yīng)力計算： 8-7 聯(lián)軸器采用直徑為d的螺栓連接，螺栓排到如圖8-40所示，在半徑為R1的圓上有四個，在半徑為R2的圓上有六個，螺栓的許用應(yīng)力為，軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為，若不計圓盤間的摩擦，試求該聯(lián)軸器所能傳遞的功率。題8-7圖解： 一個螺栓能傳遞的剪力，在半徑上： 在半徑上： 所有螺栓能傳遞的扭矩為： 所有螺栓可傳遞的功率： 8-8 圖8-41所示為的矩形截面軸，受外力偶矩和作用，已知，試求的許用值及自由端截面A的轉(zhuǎn)角。題8-8圖解： 計算T2： 所以計算A截面的轉(zhuǎn)角：8-9 實心軸與空心軸通過牙嵌離合器相連接（圖8-42），已知

4、軸的轉(zhuǎn)速，傳遞功率，材料許用應(yīng)力。試確定實心軸的直徑d和空心軸的內(nèi)、外徑d1和D1。已知。題8-9圖解： 離合器傳遞的扭矩： 實心軸直徑：空心軸直徑： 8-10 如圖8-43所示，已知主動輪輸入功率馬力，從動輪輸出的功率分別為馬力，馬力，馬力。軸的轉(zhuǎn)速，試選擇軸的直徑。題8-10圖解： 計算各輪的扭矩： 所以AD段的扭矩為最大：8-11 圖8-44所示圓軸的外伸部分系空心圓截面，已知材料的許用應(yīng)力，試校核該軸的強度。題8-11圖解：如圖所示彎矩圖，分別校核C、B截面的彎曲正應(yīng)力， 8-12圖8-45所示槽形截面梁有三塊矩形板條粘結(jié)而成。已知，。試校核該梁的強度。題8-12圖解：確定形心 8-1

5、3 一設(shè)計起重量為50的吊車梁（圖8-4a），跨度，由字鋼I45a制成，?，F(xiàn)需起吊一70kN的重物，問其強度是否足夠？如不夠，則在上、下翼緣各加焊一塊的鋼板（圖8-46b），試決定鋼板的最小長度。已知電葫蘆重（梁的自重不考慮）。題8-13圖解： 當?shù)踯囘\行到梁中點時為最危險工況， 查表I45a的幾何特性參數(shù)為： 在上、下翼緣各加焊一塊的鋼板，根據(jù)正應(yīng)力強度計算： 根據(jù)來確定 則 8-14 如圖8-47所示外伸梁，已知，試分別選擇矩形、字鋼、圓形及圓環(huán)形四種截面，并比較其橫截面面積大小。題8-14圖解：梁的彎矩圖如圖b)所示。 矩形截面： 工字鋼截面：查表得I10的 圓形： 圓環(huán)： 8-15 一

6、工廠為了起吊一重量的大型設(shè)備，采用了一臺150吊車、一臺200吊車及一根輔助梁（圖8-48），已知梁的，。試求：（1）重物在梁的什么位置，才能保證兩臺吊車都不超載；（2）若用字鋼作輔助梁，應(yīng)選擇多大型號。題8-15圖解： 取AC段建立彎矩方程:當X=2m時: 取I50b，8.16一簡支梁由兩個槽鋼組成，受四個集中力作用（圖8-49）。已知，許用應(yīng)力，。試選擇槽鋼的型號。 圖8-49解：由靜力平衡方程可求得 FA=138kN FB=64kN畫剪力圖和彎矩圖，如圖所示，可知最大剪力為138kN，最大彎矩為62.4 kNm先按正應(yīng)力設(shè)計，再校核剪應(yīng)力令 則若選工字鋼可選25號工字鋼，并查表知MPa=

7、0.231l時，承載能力可提高30%以上.8.18 I20a工字鋼梁的支承及受力如圖8-51所示。若，試求許可載荷F。 解: 由靜力平衡方程求得： 梁的彎矩圖如圖所示 (Nm) 令 可求得 kN 即許可載荷F為56.88kN . 圖8-518.19截面為I10的工字鋼梁AB，在D點由圓鋼桿DC支承（圖8-52），已知梁及桿的，試求允許均布載荷及圓桿的直徑d。圖8-52 解：由靜力平衡可求得拉桿CD的拉力為 畫彎矩圖, 按AB梁設(shè)計載荷： 令 已知 , 可求得均布載荷 q=15680 N/m=15.68 kN/m 確定拉桿尺寸： 令 可求得圓桿直徑d=16.76mm8.20由I16工字鋼制成的簡

8、支梁AB，跨度，在中點作用一集中力F(圖8-53)，為了測得F得大小。在距中點0.25m處的下沿C處布置一應(yīng)變片，梁受力后測得其應(yīng)變，已知鋼材的彈性模量，求集中力F的大小。圖8-53解： 1.畫彎矩圖，C 處彎矩 2.求C 處正應(yīng)力 由 胡克定律得C處線應(yīng)變， 代入已知條件=4.0110-4 得F=47.5 kN8.21 AB梁的截面形狀及其所承受的載荷如圖8-54所示。已知截面的形心主慣性矩，材料的許用應(yīng)力為，試問此梁的截面應(yīng)如何放置才合適？梁的截面經(jīng)合理放置后，若不變，試求許可載荷值。 解：首先作剪力圖，彎矩圖，由圖可知CB梁段彎矩為5KNm若截面T形放置，則 MPa+ 不合理，因此必須放

9、置放置時 MPa- MPa+ CB段滿足強度要求A截面處 令 可得F=30kN由于A截面處 所以 , 壓應(yīng)力條件一定滿足圖8-54剪應(yīng)力： MPa為使MPa, F應(yīng)縮小7.26/3倍，即kN8.22在工字鋼梁I18上作用著可移動的載荷（圖8-55）。為提高梁的承載能力，試確定的合理數(shù)值及相應(yīng)的許可載荷。設(shè)。圖8-55解：當F作用在CD之間時，作用在其中點處為最壞情況. 可作彎矩圖如圖所示，此時 令 MPa則有 當作用在梁外伸段時，F(xiàn)作用在端截面處最危險，此時彎矩圖如圖所示 令則有 聯(lián)立兩式可得梁長l=2m, 許可載荷 F=14800N=14.8kN 。8.23 測定材料剪切強度的剪切器的示意圖

10、如圖8-56所示。設(shè)圓試件的直徑，當壓力時，試件被剪斷，試求材料的名義剪切極限應(yīng)力。若剪切許用應(yīng)力為，試問安全系數(shù)等于多大？圖8-56解： 由公式（8-9）可求名義剪切極限應(yīng)力 MPa=89.13MPa 安全系數(shù)8.24木楔接頭如8-57所示。試求接頭的剪切和擠壓應(yīng)力。圖8-57解： 接頭的切應(yīng)力為 接頭的擠壓應(yīng)力為 Pa=7.41MPa8-25 圖8-58所示對接接頭每邊由兩個鉚釘鉚接，鋼板與鉚釘材料均為Q235鋼，已知材料的許用應(yīng)力為，試校核此接頭的強度。圖8-58解：鋼板的拉應(yīng)力為 鋼板與鉚釘?shù)臄D壓應(yīng)力為 Pa = 294.12MPa c=320MPa鉚釘剪切應(yīng)力為Pa=110MPa=1

11、20MPa8-26 如圖8-59所示沖床的最大沖壓力為400kN，沖頭材料的許用應(yīng)力，被沖剪的板材剪切強度極限，求在最大沖力作用下所能沖剪的圓孔最小直徑d和板的最大厚度。圖8-59解： 為了滿足沖頭強度的要求, 需： 代入數(shù)值 解得 能沖剪的圓孔最小直徑 沖剪的圓孔直徑最小時, 板厚可取得最大值 mm8.27試求圖8-60所示聯(lián)結(jié)螺栓所需的直徑，已知F=200kN,=20mm,螺栓材料的許用應(yīng)力=80MPa,C=200MPa（聯(lián)結(jié)板的強度不考慮）。圖8-60解：螺栓受剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力兩種作用 為了滿足剪應(yīng)力要求 代入數(shù)值 為滿足擠壓強度要求 代入數(shù)值 mm 取兩者較大值50mm8.28圖8-61所示裝置中鍵的長度，許用應(yīng)力，試求作用在手柄上的F力最大許用值.圖8-61解：鍵所受的剪切力為F60剪切面積A=535mm2 N 鍵所受的擠壓力也等于60F，擠壓面積Ac=2.535mm2 令 N 取較小者，F(xiàn)最大不得超過291.67N。8.29車床的傳動光桿裝有安全聯(lián)軸器（圖8-62），當載荷超過一定值時，安全銷即被剪斷。已知安全銷的平均直徑為5mm，其剪切極限應(yīng)力，求安全聯(lián)軸器所能