有一个铆钉孔的截面FN?1P 611P?200?103F66??N?6??25.6?10Pa?25.6MPa???? ?6A?1(b?d)10?(150?20)?10所以该接头剪切强度不够,不安全。
扭 转
一、概念题
1. D;2. A;3. B;4.略;
5. ?A?71.34MPa,方向为A点切向向左;?B?71.34MPa,方向为B点切向向上;
?C?35.67MPa,方向为C点切向向上。
6.
二、计算题
1. 解:圆轴的扭矩图如土示。
BC?max?MTm16m?? WP?d3?d316MT2m4m?? 33WP?(2d)?d16AC?max?所以轴内 ?max??max?BC16m ?d3?BA??BC??CA??ml2ml28ml??? ?d4?(2d)4G?d4G?G32322. 解:计算作用在各轮上的外力偶矩: MA?7024500?7024N.m 500200MB?7024?2809.6N.m
500 6
MC?7024传动轴的扭矩图如图示。
300?4214.4N.m 500(1)分别由强度和刚度条件确定两段的直径 AB段:
?AB?MT7024??70?106,3WP?d116d1?80.0mm
?AB?MT180???GIP?702480?109??d1432?180???1?,d1?84.6mm
所以AB段的直径d1?84.6mm BC段:
?BC?MT4214.4??70?106,3WP?d2164214.480?109??180?d2?67.4mm
?BC?MT180???GIP??d42??1?,d2?74.5mm
32所以BC段的直径d2?74.5mm
(2)若AB、BC两段设计为相同直径,则d?84.6mm
(3)主动轮A置于从动轮B、C之间较合理,这样可降低轴内的最大扭矩。 3.解:由薄壁圆筒扭转切应力计算公式(r0?D)得横截面上的应力为: 2Me30?103????59.713MPa
2?r02t2??0.12?0.008由切应力互等定理的薄壁圆筒纵向截面上的应力也是59.713MPa。则两铆钉间纵向截面上有切应力所引起的剪力为:FQ??ts。
由铆钉的剪切强度条件:
FQA????,即 FQ??ts??d24???
代入数据:59.713?10?0.008?s?得 s?39.4mm
6??0.0224?60?106
7
由挤压强度条件(Fbs?FQ):
6Fbs???bs?,即 Fbs??ts?td??bs? Abs6代入数据:59.713?10?0.008?s?0.008?0.02?160?10 得 s?53.38mm 所以铆钉的间距s?39.4mm。
4. 解:由于AB、CD两杆的截面尺寸相同,故IPAB?IPCD,而GAB?3GCD。 设FP力分解为FAB、FCD分别作用在AB、CD两杆上,两杆发生扭矩变形,扭矩分别为: MTAB?FABa,此题为一静不定问题。
静力关系: FAB?FCD?FP 变形几何关系:
MTCD?FCDa
?BA??DC ?BA?MTCDlFalMTABlFal ?DC? ?AB?CDGABIPABGABIPABGCDIPCDGCDIPCD物理关系:
联解得: FAB?31FP,FCD?FP 44弯 曲 内 力 答 案
一、概念题
1. C。 2. C。 3. A。 4. B。 5. B。 6. D。 7. D。 8. B。 9. A。
10. 水平线,斜直线;斜直线,抛物线。 11. 突变,集中力大小;突变,集中力偶矩大小。
1ql2m12122?;ql;ql。 15. 二、二、三。 12. 0;q0a。 13. 0.2l。 14.
12282416. 3kN(↑);1kN(↑)。 17. 二、计算题
1. 解:
911qa2;?qa2。 18. qa2?qa(x?a)。 3222
8
9
2.
3. RB?P,MB?Pa;4.
Px?2Pa?Px?Pa;∴x=a。
5.
10