工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版习题答案第二到九篇.doc

第二章 习题 2-1?一螺栓连接如图所示，已知P=200 kN，?=2 cm，螺栓材料的许用切应力[τ]=80Mpa，试求螺栓的直径。 　 2-2?销钉式安全离合器如图所示，允许传递的外力偶距?m=10kN·cm，销钉材料的剪切强度极限=360 Mpa，轴的直径D=30 mm，为保证m＞30000 N·cm?时销钉被剪切断，求销钉的直径?d。 2-3?冲床的最大冲力为400 kN，冲头材料的许用应力[σ]=440 Mpa，被冲剪钢板的剪切强度极限=360 Mpa。求在最大冲力作用 下所能冲剪圆孔的最小直径D和钢板的最大厚度。 　 2-4?已知图示铆接钢板的厚度=10 mm，铆钉的直径为[τ]=140 Mpa，许用挤压应力[]=320 Mpa，P=24 kN，试做强度校核。 2-5?图示为测定剪切强度极限的试验装置。若已经低碳钢试件的直径D=1 cm，剪断试件的外力P=50.2Kn，问材料的剪切强度极 限为多少？ 2-6一减速机上齿轮与轴通过平键连接。已知键受外力P=12 kN，所用平键的尺寸为b=28 mm，h=16 mm，l=60 mm，键的许用应 力[τ]=87 Mpa，[]=100 Mpa。试校核键的强度。 ?2-7图示连轴器，用四个螺栓连接，螺栓对称的安排在直径D=480 mm的圆周上。这个连轴结传递的力偶矩m=24 kN·m，求螺 　栓的直径d需要多大？材料的许用切应力[τ]=80 Mpa。 （提示：由于对称，可假设个螺栓所受的剪力相等） 　 2-8?图示夹剪，销子C的之间直径为0.6 cm，剪直径与销子直径相同的铜丝时，若力P=200 N，a=3 cm，b=15 cm，求铜丝与销子 　横截面上的平均切应力。 2-9?一冶炼厂使用的高压泵安全阀如图所示，要求当活塞下高压液体的压强达到p=3.4 Mpa时，使安全销沿1-1和2-2两截面剪断，从而使高压液体流出，以保证泵的安全。已知活塞直径D=5.2cm，安全销采用15号钢，其剪切强度极限=320 Mpa，试确 定安全销的直径d。 ? 参?考?答?案 2-1解： 2-2?解： 2-3?解： 2-4?解：　 　 2-5?解：? 2-6解：　 ?所以都满足 ?2-7?解： 2-8?解： 　： 2-9?解：? 第三章 习题 3-1?????试求图视各轴在指定横截面1-1、2-2和3-3上的扭矩，并在各截面上表示出钮矩的方向。 　 3-2??????试绘出下列各轴的钮矩图，并求。 　 3-3??????试绘下列各轴的扭矩图，并求出。已知ma=200N.m,mb=400N.m,mc=600N,m. 　 　3-4????一传动轴如图所示，已知ma=130N..cm,? mb=300N.cm , mc=100N.cm, md=70N.cm;各段轴的直径分别为：Dab=5cm, Dbc=7.5cm, Dcd=5cm ??????(1)画出扭矩图； 　（2）求1-1、2-2、3-3截面的最大切应力。 3-5??图示的空心圆轴，外径D=8cm,内径d=6.25cm,承受扭矩m=1000N.m.? ?(1)求、? （2）绘出横截面上的切应力分布图； （3）求单位长度扭转角，已知G=80000Mpa. ?3-6??已知变截面钢轴上的外力偶矩=1800N.m,?=1200N.m,?试求最大切应力和最大相对扭矩。已知G=80*Pa. 　 3-7一钢轴的转矩n=240/min.?传递功率=44.1kN.m.已知=40Mpa,=,G=80*MPa,??试按强度和刚度条件计算轴的直径 　解：?轴的直径由强度条件确定，。 3-8???图示实心轴通过牙嵌离合器把功率传给空心轴。传递的功率=7.5kw,轴的转速n=100r/min,试选择实心轴直径和空心轴外径。已知/=0.5， 　=40Mpa. 3-9??图示AB轴的转速n=120r/min,从B轮上输入功率=40kw,此功率的一半通过锥齿轮传给垂直轴V，另一半功率由水平轴H传走。已知锥齿轮的节圆直径 　=600mm；各轴直径为=100mm,?=80mm,?=60mm,?=20MPa，试对各轴进行强度校核。 3-10??船用推进器的轴，一段是实心的，直径为280mm，另一段是空心的，其内径为外径的一半。在两段产生相同的最大切应力的条件下，求空心部分轴的外径D. 3-11??有一减速器如图所示。已知电动机的转速n=960r/min,?功率=5kw；轴的材料为45钢，=40MPa?试按扭转强度计算减速器第一轴的直径。 　 3-12???一传动轴传动功率=3kw，转速n=27r/min，材料为45钢，许用切应力=40MPa。试计算轴的直径。 3-13??一钢制传动轴，受扭矩T=4kN.m，轴的剪切弹性模量G=80GPa，许用切应力，单位长度的许用转角，试计算轴