最新-过程设备机械基础习题解答-课件.ppt
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- 最新 过程 设备 机械 基础 习题 解答 课件
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1、习题习题NAyNAXNBaMFNAY22aMFNAY220000NFNFNFBAyyAXx020)(MaNaFAMB0000qaNFNFNFBAyyAXx03220)(aFMaNaaqAMB习题习题NAyNAXNB4232qaFaMNB2245FaMqaNAy习题习题aMFNAY22aMFNAY220000NFNFNFBAyyAXx020)(MaNaFAMB习题习题讲解:讲解:3-1N1-1=30 NN2-2=-20 NN3-3=10 N解解:各段轴力:各段轴力(a)10N30N50N112233RA30N-20N轴力图轴力图10N30N50N10NNx112233(b)4F5F3F解解:各段
2、轴力:各段轴力N1-1=4 FN2-2=-FN3-3=2 FNx4F-F2F1122333-2 求各段应力及总伸长。求各段应力及总伸长。E=2105MPa,F=12KN,Q=3KN。解:解:F1m0.5mmm10mm20Q1122N1=12KNN2=9KNMPaANMPaAN66.2820410987.15210410122322223111伸长)(832.0072.076.0072.020410250010976.0104102100010122125322222531111mmLLLmmEALNLmmEALNLF1m0.5mmm10mm20Q11223-4 管道吊杆管道吊杆A3钢。设计吊杆
3、截面尺寸钢。设计吊杆截面尺寸d。3003005005005KN5KN3KNHKJITkTJ解:NTFNTMJyKJ5875071250得得 mmddmmdmmTAmmdmmTAIJHkJIJHKKHK107.875.5810058755.925.71100712522取3-5 蒸汽记汽缸如图。蒸汽记汽缸如图。D=400mm,活塞杆,活塞杆d=56mm,蒸汽压力,蒸汽压力10大气压,大气压,l=75mm,E=2.1105。求。求(1)杆最大应力;杆最大应力;(2)变化量。变化量。解:解:(1)活塞杆受力)活塞杆受力NAAPF24.12313856400412221MPaAF02.504/5624
4、.12313822max(2)活塞杆变化量)活塞杆变化量mmEAFLl018.04/56101.27524.12313825蒸汽习题习题 3-73-7已知已知:F=128KN,MPa60螺纹根径螺纹根径d1=37mm。校核螺栓强度。校核螺栓强度。解:一个螺栓受力解:一个螺栓受力类似一根螺栓类似一根螺栓KNN642128 MPaMPaAN6055.59374642强度满足。强度满足。习题习题 3-93-9NBNANA已知:已知:NB=2NA NA=75 kN =160 MPa mmNdA4.241607500044MParNANBB1192015000022螺杆螺杆B的强度:的强度:立柱直径:立
5、柱直径:螺杆强度足够。MPa160取d=25mm3-8 零件受力如图,已知零件受力如图,已知 P=38KN。求(。求(1)零件最大拉力)零件最大拉力发生在哪个截面;(发生在哪个截面;(2)最大拉应力的值。)最大拉应力的值。112233解:解:(1)2442332222116002020205084022250158002010205056020222050mmAmmAmmAmmAd22d10d2220155015d50拉应力发生在最小截面拉应力发生在最小截面1-1处。处。(2)MPaAP86.6756010380311max443-11 三角架如图,斜杆是两根三角架如图,斜杆是两根80807的
6、角钢,横杆两根的角钢,横杆两根10号槽钢,号槽钢,求许可载荷求许可载荷P。MPa120P300ABC槽钢槽钢查得查得10号槽钢横截面积号槽钢横截面积 A AC=12.748cm2角钢角钢807807等边角钢横截面积等边角钢横截面积:(807+737)2=2142 mm23-11 三角架如图,斜杆是两根三角架如图,斜杆是两根80807的角钢,横杆两根的角钢,横杆两根10号槽钢,号槽钢,求许可载荷求许可载荷P。MPa120P300ABCNABNAC解:查得解:查得10号槽钢横截面积号槽钢横截面积 A AC=12.748cm2 KNANACAC95.305210748.121202KNtgtgNPA
7、C64.1763095.30530001等边角钢横截面积等边角钢横截面积:(807+737)2=2142 mm2KNANABAB04.2572142120KNNPAB52.1285.004.25730sin02KNPPPP52.128212例例:梁受载荷F=40KN,q=10KN/m,m=5KNm,求:1、列出梁的剪力和弯矩方程;2、画出梁的剪力和弯矩图;3、求.,maxmaxMQ解:RARBKNRKNRBA1221231-1:Q1M1xxxRMRQAA2211mABCqD1m1m1mFRARARB123mABCqD1m1m1mF2-2:Q2M2xF002QFRFAy0102MxFxRMAc4
8、2222xMQ233)3(55)3(10 xMxQ3-3右:0)3(200)3(0233mxqMMxqQFcyRAxQ3M3m3mRARB123mABCqD1m1m1mF5510233xMxQxQ3M3m3-3右:02000233xqmMMqxQFCyQ、M图见后页图见后页233)3(55)3(10 xMxQRARB123mABCqD1m1m1mF10KN2KN-2KNQxxRMRQAA221142222xMQ5510233xMxQM2KNm5KNmKNmMKNQ510maxmax233)3(55)3(10 xMxQ4-1 写出下列梁的剪力和弯矩方程,作剪力和弯矩图。(b)qM0ABLRARB
9、解:RA=-5 N RB=15NQ=-5-10 xM=-5x-5x2Qxo-5-15Mox-10|Q|max=15 N|M|max=10 N-ma=1m,q=10N/m,Mo=10N.mqa/2-3qa/2-qa2qa2/8 RB=qa/2 RC=3qa/2(c)MoFL/2L/2ABRAMA解:RA=10N MA=15N-mQ1=10 M1=10 x-15Q2=0 M2=-10|Q|max=10 N|M|max=15 N-moQ10 xoM-15-10 x1122|Q|max=qa|M|max=2qa2-2qa2qa-qa2 RA=qa MA=2qa2(f)解:RB=4.2 N RC=9.8
10、 N|Q|max=5.8 N|M|max=2.1 N-mqFCBL/2RCRBADaL/2Qxo-4-4.25.8Mox-0.82.1Q1=-10 x M1=-5x2Q2=5.8 M2=5.8x-3.2Q3=-4.2 M3=-4.2x+5.88123 RB=qa/4 RC=7qa/4-qa3qa/4-qa/4 qa2/4-qa2/2(i)解:解:RB=1 N RC=19 N|Q|max=10 N|M|max=4 N-mqFABLRCRBaC1221Qxo-10-1Mox-40.051.3Q1=-10 M1=-10 xQ2=-10 x+13 M2=-5x2+13x-8.44 2 试利用q、Q、M
11、之间的微分关系,检查下列剪力图和弯矩图中的错误,并予以改正。qa2qaQM-qaqa/2解:RA=0 MA=011Q1=qxM1=qx2/2Q2=qxM2=-qx2/222qqaaABCM=qaRAMA(a)qL/2L/2ABCRARBRA=3ql/8RB=ql/8ql/8QM-ql2/16-ql2/203ql/8-ql/89ql2/128ql2/1621128383xqxqlMqxqlQ888222qlxqlMqlQ(b)4-3 鼓风机转轴简化如图。联轴器重G1=0.6KN,叶轮G2=2KN,轮轴自重q=0.5KN/m。作弯矩图、求Mmax。解:解:CADB1.3m2.5m0.7m题4-3K
12、NRKNRBA99.186.2mKNMxxxMxxMxxMxxM27.1,8.399.125.0882.326.025.0718.326.225.025.06.0max23232221-1.21.27M(KNm)0 x4-4 悬臂梁AB由两根两根槽钢组成,G=5.4KN,=140MPa 求:1)梁的弯矩图;2)槽钢型号。300510150ABRAMA解:解:kNmMMxMxMKNmMKNRAA99.5037.44.599.58.1099.58.10max3210 x-5.99-2.75M(KNm)2)374.48.1081.04.50321xMxMM 号槽钢。选号槽钢查表得8103.25810
13、39.2114021099.523336maxzzWmmMW或:或:1m4m1.5m200120CA6050DB题4-72m4-7 矩形简支梁如图。求:(1)危险截面最大正应力;(2)在A、B两点的正应力。解:解:(1)mKNqRMA2.2126.022.11122max332108006200120mmWzMPaWMz5.2610800102.2133maxmaxKNBRBA2.11246.0201m4m1.5m200120CA6050DB题 4-72m解:解:(2)两点正应力MPaIyMmKNMzAAAA175.81220012060109.109.10216.012.11362MPaIy
14、MmKNMzBBBB08.10122001205010125.16125.165.13.05.12.113624-8 单梁吊车,L=8m,起吊重Gmax=28KN,工字钢=125MPa,确定工字钢截面 型号。(需考虑工字钢自重)。lll题4-8ABABCC解:解:初定型号可忽略自重,最后再校核mKNGlMG5648284查表选28a工字钢:Wz=508 cm3、q=43.492Kg/mmNMMMqG5941088.9492.4381105623max校核:校核:MPaMPaWMz12595.11610508105941033maxmax强度满足。强度满足。364481251056cmMWGz2
15、AB?45200200AB题4-124-12 车削刀径向力R=0.4kN,E=2105MPa。用积分法或查表法求B端挠度。解:解:查表4-2 得:mmEIPlyB027.064/451023200104.0345333积分法:积分法:NmmMNRAA4108400mmNxM4108400mmxxEIy027.02001042003200451026410432001243452434-14 用叠加法求各梁自由端、外伸端的挠度和转角。l2lBCA(a)(a)qCy2/lqc解:解:EIFlEIqlEIFllEIlqEIlqylyyyyFBqCqCFBqBB338473262/82/2/34334
16、l2lBCA(a)(a)qCy2/lqc转角:转角:EIFlEIqlEIFlEIlqFBqBB2482622323ACDB3aa(b)B解:解:挠度EIFaaEIaFaEIFlatgyC16916316322转角:EIFaBC1692题4-15BAxyL4-15 梁由二根槽钢组成,F=20KN L=1m,E=2.1105MPa,=160MPa,y=L/400。校核强度强度和刚度刚度。解:解:MPaMPaWMFLMz16005.21104752101022102334maxmax4max mmymmEIFlymmLyB5.2209.0107600101.2321000102325.2400100
17、040045343强度:强度:刚度:刚度:此结构强度、刚度都满足。此结构强度、刚度都满足。4-7 10号工字钢梁AB,支座及载荷情况如图所示。已知圆钢杆BC的直径d=20mm,梁和杆的许用应力 =160MPa,Q=15KN/m。试校核该结构的强度。qABC2m1mRARBRA=11.25RB=33.75M4.22KN.m-7.5KN.m2115.725.111525.11xxMxQ2225.715xMxQ解:解:mKNM.5.7maxMPaMPammmmNWMzAB1601.1531049.105.7max336 MPaMPaARBCBBC1605.107204/1075.3323所以AB、B
18、C杆强度都满足要求。5-1 图示:P=1500KN,h=8mm,=110MPa。求搭接焊缝长度L。hhL解:解:mmLLhFAFjq60311045sin8410150045sin4030所以,取焊缝长度所以,取焊缝长度 620 mm。挤压面5-2:冲床压力为冲床压力为400kN,需要在厚需要在厚 =4mm 的钢板上冲出的钢板上冲出 d=70mm的圆孔的圆孔,钢板的剪切强度极限,钢板的剪切强度极限b=360MPa,jy=180MPa。(1)问冲压力是否够用?(问冲压力是否够用?(2)钢板冲压同时是否会挤坏?)钢板冲压同时是否会挤坏?剪切面挤压面剪切面解一:解一:MPaMPaAFbjq36096
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