電工學第2章習題答案PPT課件

1、12-1 試求出圖2-34所示各桿1-1，2-2，及3-3截面上的軸力，并作軸力圖。2解b 使用截面法，沿截面1-1將桿分成兩段，取出右段并畫出受力圖（b）用fn1表示左段對右段的 作 用 ， 由 平 衡 方 程 f x = 0 ，得fn1=f（拉）3解b 使用截面法，沿截面1-1將桿分成兩段，取出右段并畫出受力圖（b）用fn1表示左段對右段的作用，由平衡方程fx=0，得fn1 =f（拉）4同理，可以計算橫截面上的軸力，由截面右段圖（ ）的平衡方程，得（壓）同理，可以計算橫截面3-3上的軸力fn3，由截面3-3左段圖（d）的平衡方程fx=0，得fn3=f（拉）52-2 試求圖2-35所示鋼桿各

2、段內(nèi)橫截面上的應力和桿的總變形。鋼的彈性模量e=200gpa。6左段：32594f l4 1080 10l5.0955 10mea200 104 104 左左左左（ ）右段： 32594f l4 1040 10l0.637 10mea200 1016 104右右右右（ ）7324f41012.73m paa2104左左左324f4103.18m paa4104右右右82、各段變形的計算左、右兩段的軸力為f左 f右 ，橫截面面積a左、a右，長度l左，l右均不相同，變力計算應力分別進行。lll 右左555.0955 100.637 10 55.73 10m（ ）94、計算結(jié)果表明，左段伸長5.09

3、55x 10-5m，右段伸長0.637x 10-5m，全桿伸長5.73 x10-5m。102-3 圖2-36所示三角形支架，桿ab及bc都是圓截面的。桿ab直徑d120mm，桿bc直徑d240mm，兩桿材料均為q235鋼。設重物的重量g20kn。問此支架是否安全。11解 選取b為研究對象 1、如圖所示，由平衡方程得 fx=0 gfbcsin30o=0 fy=0 fabfbccos30o=0 解得 fbc=g abf3g12 2、正應力為 3a ba b6a bf3 20 1 011 0.3m pa l60m paa400 1 04 b c3b c6b cf2 20 1 031 .85m pa

4、l60m paa1600 1 04 132-4 蒸汽機的汽缸如圖2-37所示，汽缸的內(nèi)徑d400mm，工作壓力p1.2mpa。汽缸蓋和汽缸用直徑為18mm的螺栓連接。若活塞桿材料的許用應力為50mpa，螺栓材料的許用應力為40mpa，試求活塞桿的直徑及螺栓的個數(shù)。 14解：作用在活塞桿截面的工作應力22n22dpfd4pdad4由強度條件有 即22dpd 15所以 26226d1.2 10dp4003840mm50 10即活塞桿的直徑d62mm 由強度條件式得 2n2dp f4d n a 4n16整理得 262262pd1.2 1040014.8d40 1018n螺栓應至少為16個172-5

5、三角形支架abc如圖2-38所示，在c點受到載荷f的作用。己知，桿ac由兩根10號槽鋼所組成，ac=160mpa；桿bc是20a號工字鋼所組成，bc=100mpa。試求最大許可載荷f。 18解 選取c為研究對象 1、如圖所示，由平衡方程得 fx=0 fac cos30ofbccos30o=0 fy=0 fac sin30offbcsin30o =0 解得 fac =fbc=f 19 641acacfa160 102 12.74 10406.78kn 642bcbcfa100 1035.58 10355.8knacbcfff355.8knf355.8kn 2、許用應力為桿ac的承載極限：桿bc的

6、承載極限：由得202-6 圖2-39所示結(jié)構(gòu)中梁ab的變形及重量可忽略不計。桿1為鋼制圓桿，直徑d1=20mm，e1=200gpa；桿2為銅制圓桿，直徑d2=25mm，e2=100gpa。試問：(1)載荷f加在何處，才能使梁ab受力后仍保持水平? (2)若此時f=30kn，求兩拉桿內(nèi)橫截面上的正應力。21axbbfxm =0f =f2f2，baaf 2 xm =0 f 2 x =f2f2 （ ）， （ ）aabbaabbffe ae a解 有平衡方程得由fa引起的變形等于fb引起的變形即有926926f 2xfx1.5122200 102010100 10251044 （ ）22af13.8k

7、nbf16.2kn3aa26af13.8 1043.97mpaa201043bb26bf16.2 1032.97mpaa25104解得x=1.08m，當f=30kn時， 正應力正應力232-7 目2-40所示銷釘連接、已知f18kn板厚t18mm，t25mm銷釘與板的材料相同，許用切應力60mpa許用擠壓應力p200mpa。試設計銷釘直徑d。 24 3221pp18 2 1060mpa2ad2d4 d14mm3pp321pp18 10200mpaatd 8 10d 1解 許用剪應力得擠壓應力 得d11mm253pp312pp18 10200m pa2at2 d 5 102 d 1擠壓應力 得d9mm綜上可知d14mm26bh20mm 12mm 100mm m2kn m 8 0 m p ap200mpa 2- 8 如圖2-41所示，齒輪與軸用平鍵連接，已知軸直徑d=70mm，鍵的尺寸，傳遞的力偶矩；鍵材料的許用應力，試校核鍵的強度。27解 對軸心取矩，由平衡方程得：力偶 sd2 2mf57.1kn20.0728剪切面積為 2ab20 1