化工设备机械基础习题(含答案)

1. 图示结构，AB杆为5号槽钢，许用应力

???1?160MPa，BC杆为?2的矩形截面长杆，

b?100mmh截面尺寸h，许用应力???2?8MPa

已知：承受的载荷P?128KN。 （1）校核结构的强度。

（2）若要求两杆的应力都达到各自的许用应力， 两杆的截面尺寸应取多大？

2. 圆孔拉刀的柄用销板和拉床拉头联接，最大拉销力P=136KN，尺寸：d=50㎜，t=12㎜，a=20㎜，b=60㎜。销板的许用剪应力[τ]=120Mpa，许用挤压应力 [σjy]=260Mpa， 试校核销板的强度。

3. 图示一起重机及行车梁，梁由两根工字钢组成，起重机自重G?50KN，起重量P?10KN，若

????160M

P，a????100MPa，试选定工字钢的型号。

4.已知等截面轴输入与输出的功率如图所示，转速n?15rmp。????40MPa,????0.3?m,G?80GPa，

试设计轴的直径。

1.解：（1）求两杆的轴力

SABCos60?SBCCos30???0 代入数值得

SAB?110.85KN

SBCSin60?SBCSin30?P?0

??SBC??64KN（与假设方向相反）

（2）校核强度 AB杆：?AB?SABAAB?110.85?106.93?1023?160MPa????

1AB杆即可选用5号槽钢

BC杆：?强度不够

重新选截面：

A2?SBC64?1083BC?SBCABC?64?103100?50?12.8MPa????

2?????8000mm2

22b?b?8000 b?63.25mm h?126.5mm

2尺寸为b?h?6.4?12.7cm

2.解：（1）剪切强度

136?102?????94.4MPaAbt2?60?12QP3＜???

（2）挤压强度

?jy?Pjydt?136?1050?123?226.7MPa???jy?

所以销板的强度足够。 3.解：

（1）确定起重机的两个轮子作用给梁的载荷FC和FD

由起重机的受力平衡关系可求得：

?M

FD?C?0 2FD?5P?G?0

5?10?502?50KN

FC?60?50?10KN（2）确定梁内的最大弯矩Mmax

由于起重机在梁上行走，作用在梁上的是两个移动的集中载荷。显然梁内的最大弯矩与两个载荷所在的位置有关，因此，首先应确定载荷处于什么位置时梁内会产生最大弯矩，因载荷是移动的，所以弯矩也随着载荷的位置变化，支反力和弯矩均是x的函数。

RA?10?2?x??50x10?2?6x

RB?10?50??2?6x??58?6x

2最大弯矩应发生在离大的支反力近的地方

M?RBx??58?6x?x?58x?6x

当

dMdx?58?12x?0时在x?4.833m处弯矩最大，其值为：

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