化工机械

《化工机械》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工机械（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、2-5 图（a）所示为一管道支架ABC，A、C处为固定铰链约束，杆AB和杆CB在B处铰接。已知两管道的重量均为G=4.5kN，图中尺寸单位均为mm。试求管架中杆AB和杆BC所受的力。解：（1）根据题意，画出受力图如图（b）所示。AB （2）求解约束力和杆BC所受的力， （1）， （2）， （3）由方程（3）解得 代入方程（2）得 代入方程（1）得 2-6 某塔侧操作平台梁AB上作用着分布力q=0.7kN/m。横梁AB和撑杆CD的尺寸如图（a）所示，试求撑杆CD所受的力。解：（1）根据题意，画受力图如图（b）所示。 （2）求撑杆CD上的力， 解得 3-3 试求图示各杆横截面上轴力（图中虚线表示力

2、的作用位置），并作轴力图。 解：对于图（a）所示直杆，分别沿1-1、2-2、3-3把杆截开，取其右段（或左段）研究，各段受力图如下图所示（轴力按正值方向假设）。各段横截面上轴力为：N1=-F， N2=-2F， N3=0。轴力图如下： -2F-Fx同理，对于图（b）所示直杆，有（各段受力图略）：N1=2F，N2=F，N2=3F。轴力图如下：F2F3F5-8 图5-38为销钉连接，已知P=18kN，两板的厚度t1=8mm、t2=5mm，销钉与两板的材料相同，许用切应力=60MPa，许用挤压应力bs=200 MPa。试设计销钉的直径d。题5-8图 解：（1）按剪切强度设计销钉具有两个剪切面，各剪切面

3、上的剪力均为，则剪切应力为根据剪切强度条件式有：（2）按挤压强度设计 若按销钉中段考虑挤压强度，其挤压力，挤压计算面积按销钉圆柱面正投影面积计算，；若按照销钉侧段考虑挤压强度，其挤压力，挤压面积。因，所以销钉中段受到的挤压应力更大，需对此段进行强度核算。据挤压强度条件式有：故 综合考虑销钉的剪切强度和挤压强度，按销钉直径d13.82mm，取d=14mm。题5-14图5-14 阶梯形圆轴如图所示，d1=40mm，d2=70mm。已知由轮3输入的功率P3=30 kW，轮1输出的功率P1=13kW，轴作匀速转动，转速 n=200r/min，材料的许用切应力=60MPa，剪切弹性模量G=8.0104M

4、Pa，单位长度的许用扭转角=2/m。试校核轴的强度和刚度。解：（1）校核轴的强度 轮3传递的主动力矩为 轮1产生的阻力偶矩为 由于轴做匀速传动，力矩应平衡，所以 用截面法可求出各段轴截面上的扭矩分别为（各截面的扭矩均按正值假设）： 1、2轮之间： ， 2、3轮之间： 可见最大的扭矩出现在2、3轮之间，但1、2轮之间前半段轴直径较小，故需分别对两段截面的切应力进行校核1、2轮前段：2、3轮之间： 比较知，最大切应力出现在1、2轮之间的前段，且 ，强度足够。（2）校核轴的刚度因轴的抗扭刚度与轴的直径有关，故仍需对上述两段可能的最危险截面进行刚度校核。1、2轮前段产生的最大扭转角： 2、3轮之间产生

5、的扭转角： 最大扭转角依然出现在1、2轮间前段，且，刚度足够5-19 一承受均布载荷q=10kN/m的简支梁，跨长为4m，材料的许用应力=160MPa。若梁的截面取：（1）实心圆；（2）a:b=1:2的矩形；（3）工字梁。试确定截面尺寸，并说明哪种截面最省材料。解：由静力平衡方程知，简支梁两端的约束反力均为：以梁左端为原点，梁中心线为x轴建立坐标系，可求得承受均布载荷的简支梁的弯矩方程为：最大弯矩产生于处 （1）梁的截面为实心圆时，设截面圆直径为d，因为梁为等截面梁，由强度条件得： 截面面积 （2）同理，若梁为的矩形时，有 截面面积 （3）梁为工字梁时，有查工字钢标准，选择16号工字钢，其截面

6、面积为26.131cm2。由此可见，为满足强度要求，采用工字梁时的截面积最小，即最省材料。例14-1：某圆筒形容器,其内径2400mm，长度为14000mm，两端为标准椭圆形封头，直边高度50mm，材料为0Cr18Ni9，最高工作温度480，真空下操作，无安全控制装置，介质的腐蚀性极微。求筒体厚度。 解：设计压力为p=0.1MPa计算长度钢板名义厚度20mm钢板负偏差均为0.8mm钢板的腐蚀裕量取0mm有效厚度为19.2mm。查图14-3得A=0.00013。查图14-6，A值点落在材料温度线的左方，故0Cr18Ni9板在480时，E=1.54105MPap0.1MPa，所以n=20适用。5-

7、1 如图所示的钢杆，已知：杆的横截面面积等于100mm2，钢的弹性模量E=2105MPa，F=10kN，Q=4kN。要求：（1）计算钢杆各段的应力、绝对变形和应变；（2）计算钢杆的纵向总伸长量。321321题5-1图解：（1）计算钢杆各段内的轴力、应力、绝对变形和应变从左到右取3段，分别为1-1、2-2、3-3截面，则根据轴力的平衡，得各段内的轴力：（左）N1=F=10kN（中）N2=F-Q=10-4=6kN（右）N3=F =10=10kN各段内的应力：（左） （中）（右）各段内的绝对变形：（左） （中） （右）各段内的应变：（左） （中）（右）（2）计算钢杆的总变形 mm（3）画出钢杆的轴力图10kN 6kN x