化工機械基礎(第二版)第一篇部分習題解答

1、第一篇習題答案3起吊設備時為避免碰到欄桿，施一水平力P，設備重G=30kN，求水平力P及繩子拉力T。GPTOxy解：（1）為研究對象，畫受力圖。 （2）選坐標軸，列平衡方程。(b)(a)由式（b）得， （）代入式（a），得 （）6. 梯子由AB與AC兩部分在A處用鉸鏈聯(lián)結而成，下部用水平軟繩連接如圖放在光滑面上。在AC上作用有一垂直力P。如不計梯子自重，當P600N，a=75，h=3m，a2m時，求繩的拉力的大小。解：NBNAAAPNBNATTCB（1） 取整體為研究對象，列平衡方程（2） 取AB桿為研究對象、51.76N10、兩塊Q235-A鋼板對焊起來作為拉桿，b=60mm，=10mm。已

2、知鋼板的許用應力為160MPa，對接焊縫許用應力128MPa，拉力P=60KN。試校核其強度。答：因故強度足夠。12、簡易支架可簡化為圖示的鉸接三角形支架ABC。AB為圓鋼桿，許用應力=140MPa；BC為方木桿，許用應力=50MPa。若載荷P=40KN，試求兩桿的橫截面尺寸。解：（1）以點為研究對象，畫受力圖如下。（2）利用平衡條件求Fab、Fbc (1) (2)由已知條件 BPFABFBC由式（2）得=44.72KN代入（1）式，得=20KN（3）求AB桿的橫截面尺寸（4）求BC桿的橫截面尺寸-17(b) 試列出圖示各梁的彎矩方程，并畫彎矩圖，求出Mmax解：（1）求支座反力NANBpa（

3、2）寫彎矩方程式取A點為原點AB段：BC段：（3）求特征點彎矩MA=0 Mc=0 MB=-pa(4)畫彎矩圖（5）求最大彎矩17(g) 試列出圖示各梁的彎矩方程，并畫彎矩圖，求出Mmax+ql20.5ql2解：取B為原點，向左為x軸正向 畫彎矩圖如右17(m) 試列出圖示各梁的彎矩方程，并畫彎矩圖，求出MmaxNBNCa2a+解：（1）求支座反力 （2）寫彎矩方程式取A點為原點AC段：BC段：（3）求特征點彎矩 （4）畫彎矩圖（5）求最大彎矩由高數(shù)知，最大彎矩在x=1.5a處19。懸臂管道托架上，支承管道重8KN，l=500mm，梁用10號工字鋼，材料的彎曲許用應力=120MPa。問工字梁的強

4、度是否足夠。解：最大彎矩發(fā)生在集中力作用處由附表8查得10號工字鋼WZ=19cm3故梁的最大正應力為因 故強度不夠。23. 橫梁設計為矩形截面h/b21，許用應力=160MPa，求此梁的最大撓度和最大轉角。鋼材的彈性模量E=2.0105MPa。圖中P=20KN,q=10KN/m，l=4m。NBNA解：(1)由強度條件確定矩形截面的慣性矩JZNA=NB=（20+104）/2=30KN最大彎矩發(fā)生在梁中點，由 得 取因 故b=72.11mm h=144.22mm則(2)求最大撓度(3)求最大轉角24. 銷釘聯(lián)接，已知P=18KN，板厚t1=8mm，t2=5mm，銷釘與板的材料相同，許用剪應力=60

5、MPa，許用擠壓應力jy=200MPa，銷釘直徑d=16mm，試校核銷釘強度。解：（1）校核螺栓的剪切強度由平衡條件可得剪切面上的剪力剪切面積： 所以剪切強度足夠。（3）校核螺栓的剪切強度有三處擠壓，由于板厚不一樣，故應分開校核中間：擠壓力為 擠壓面積 兩邊： 擠壓力為 擠壓面積 由上可見，最大擠壓應力在中間，因 故擠壓強度足夠。27. 某攪拌軸材質為45號鋼，其許用應力=31MPa，軸的n20r/min，傳遞功率為N=5KW。試求此實心軸的直徑。解： 根據 取d=73mm28. 某化工廠的螺旋輸送機，輸入功率為7.KW?，F(xiàn)擬用外徑D=50mm、內徑d=40mm的熱軋無縫鋼管做螺旋的軸，軸的轉速n150r/min，材料的扭轉許用剪應力t=50MPa，問強度是否足夠?解：對于空心圓軸強度足夠。37. 鏈環(huán)由直徑d=20mm的圓鋼制成，距離a=50mm。鋼材的許用應力=100MPa。如果圖示鏈環(huán)有缺口，其許可拉力P為多大？如果將缺口焊好，則其許可拉力P為多大？解：（1）鏈環(huán)有缺口，則圓鋼受彎拉組合作用。（2）鏈無缺口，則圓鋼受拉伸作用39.電動機的功率為7.5KW，轉速為735r/min，皮帶輪直徑D=