《建筑力學(xué)》第5章計(jì)算題

1、計(jì) 算 題( 第五章 )5.1 試作下列各軸的扭矩圖。5.1圖5.2 圖示傳動(dòng)軸，轉(zhuǎn)速，A輪為主動(dòng)輪，輸入功率，B、C、D為從動(dòng)輪，輸出功率分別為，。試作軸的扭矩圖；如果將輪A和輪C的位置對(duì)調(diào)，試分析對(duì)軸受力是否有利。題5.2圖 題5.3圖5.3 T為圓軸橫截面上的扭矩，試畫(huà)出截面上與T對(duì)應(yīng)的切應(yīng)力分布圖。5.4 圖示圓截面空心軸，外徑，內(nèi)徑，扭矩，試計(jì)算的A點(diǎn)處的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力以及橫截面上的最大和最小的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。題5.4圖5.5 一直徑為的圓截面軸，其轉(zhuǎn)速為，設(shè)橫截面上的最大切應(yīng)力為，試求所傳遞的功率。5.6 將直徑，長(zhǎng)的鋼絲一端嵌緊，另一端扭轉(zhuǎn)一整圈，已知切變模量，求此時(shí)鋼絲內(nèi)的最大切應(yīng)力。

2、5.7 某鋼軸直徑，扭矩，材料的許用切應(yīng)力，單位長(zhǎng)度許用扭轉(zhuǎn)角，切變模量，試校核此軸的強(qiáng)度和剛度。5.8 階梯形圓軸直徑分別為d1=40mm，d2=70mm，軸上裝有三個(gè)皮帶輪，如圖所示。已知由輪3輸入的功率為N3=3kW，輪1輸出的功率為N1=13kW，軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速n=200r/min，材料的許用切應(yīng)力，許用扭轉(zhuǎn)角。試校核軸的強(qiáng)度和剛度。題5.8圖5.9 一鋼軸受扭矩，許用切應(yīng)力，許用扭轉(zhuǎn)角，切變模量，試選擇軸的直徑。5.10 橋式起重機(jī)題5.10圖所示。若傳動(dòng)軸傳遞的力偶矩，材料的許用切應(yīng)力，同時(shí)規(guī)定0.5°/m。試設(shè)計(jì)軸的直徑。題5.10圖5.11 某空心鋼軸，內(nèi)外徑之比

3、，轉(zhuǎn)速，傳遞功率，已知許用切應(yīng)力，許用扭轉(zhuǎn)角，切變模量，試設(shè)計(jì)鋼軸的內(nèi)徑和外徑。5.12 某傳動(dòng)軸，橫截面上的最大扭矩，許用切應(yīng)力，試按下列兩種方案確定截面直徑：橫截面為實(shí)心圓截面；橫截面為的空心圓截面。5.13 橫截面面積相等的實(shí)心軸和空心軸，兩軸材料相同，受同樣的扭矩T作用，已知實(shí)心軸直徑，空心軸內(nèi)外徑之比值。試求二者最大切應(yīng)力之比及單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角之比。5.14 鋼質(zhì)實(shí)心軸和鋁質(zhì)空心軸（內(nèi)外徑比值）的橫截面面積相等，鋼軸許用應(yīng)力，鋁軸許用應(yīng)力，若僅從強(qiáng)度條件考慮，哪一根軸能承受較大的扭矩？5.15 實(shí)心軸和空心軸通過(guò)牙嵌式離合器連接在一起，已知軸的轉(zhuǎn)速，傳遞功率，材料的許用切應(yīng)力，試選擇實(shí)

4、心軸直徑和內(nèi)外徑比值的空心軸外徑。題5.15圖5.16 已知傳動(dòng)軸的功率分別為，若AB段和BC段軸的最大切應(yīng)力相同，試求此兩段軸的直徑之比及兩段軸的扭轉(zhuǎn)角之比。題5.16圖5.17 已知軸的許用切應(yīng)力，切變模量，許用單位扭轉(zhuǎn)角，試問(wèn)此軸的直徑d達(dá)到多大時(shí)，軸的直徑應(yīng)由強(qiáng)度條件決定，而剛度條件總可滿(mǎn)足。5.18 長(zhǎng)度、材料、外力偶矩相同的兩根圓軸，一根是實(shí)心軸，直徑為，另一根為空心軸，內(nèi)外徑之比，試求兩軸具有相等強(qiáng)度時(shí)的重量比和剛度比。5.19 圖示圓軸承受集度為m的均勻分布的扭力矩作用，已知軸的抗扭剛度和長(zhǎng)度l，試求B截面的扭轉(zhuǎn)角。 題5.18圖 題5.19圖5.20 傳動(dòng)軸外徑，長(zhǎng)度，段內(nèi)徑，段內(nèi)徑，欲使軸兩段扭轉(zhuǎn)角相等，則應(yīng)是多長(zhǎng)。 5.21圖5.21所示一圓軸，直徑D=110mm，力偶矩Me=14kN.m，材料的許用切應(yīng)力，試校核軸的強(qiáng)度。（安全） 題5.21圖部分參考答案5.15.3略5.4 ，5.5 5.6 5.7 ，5.8 ，安全5.9 5.10 5.11 ，5.12 ，5.13 實(shí)心軸與空心軸最大切應(yīng)力之比為2.733， 實(shí)心軸與空心軸單位長(zhǎng)度轉(zhuǎn)