化工设备机械基础习题解答潘永亮编16章.docx
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化工设备机械基础习题解答潘永亮编16章
1-2画出下列机构中个物体的受力图
2-1
答：
已知：
P1=1kN,P2=2kN,P3=4kN;该力系为平衡力系。
FX=0-P1－P2×sin30°+P3×sinα=0
sinα==0.5
α=30°p=3
2-2（a）答：
AB杆和AC杆均为二力杆，属于汇交力系，A点受力如图。
FAC×sin60°
-G=0
FAC=G/sin60°==1.155G
FAB==0.577G
（b）答：
AB杆和AC杆均为二力杆，属于汇交力系，A点受力如图。
FAC×sin60°-FAB×sin60°=0
FAC=FAB
2FAC×sin60-G=0
FAC==0.577G=FAB
2-3
（a）答：
取分离体画受力图，AB构件为三力平衡构件
tgα=0.5cosα=sin
α=
=0
=
（b）答：
取分离体画受力图，AB构件为三力平衡构件
构成力的封闭三角形所以PB=
2-4
（a）答：
取分离体画受力图，该力系为平面汇交力系，交于B点
FBC=6.29kN
（B）答：
取分离体画受力图，该力系为平面汇交力系，交于B点
3-1
（a）答：
取分离体，画受力图
AX=0
BY=5000
AY-3000-6000+BY=0
AY=4000
（b）答：
取分离体，画受力图
AX=0
AY=1000
3-2
答：
取分离体，画受力图
AX=0BY=5kNAY+BY-4q=0AY=5kN
3-3
答：
取分离体，画受力图
AX=-150（1+2）=670N
AY=150（2+）=560N
MA=700+600=1739.2N-m
3-4
答：
取分离体，画受力图
AX=0
BY=2kN
AY+BY=0
AY=-2kN
3-5
答：
取分离体，画受力图
AB杆为二力杆，AB杆受力一定沿着AB两点连线。
其中FA=FB
3-6
答：
取分离体，画受力图
BX=10.3kN
AX+BX=0AX=-10.3kN
AY－P=0
AY=12kN
3-7
答：
取分离体，画受力图
AX+BX=0BX=7.8kN
3-8
答：
取分离体，画受力图
BY=22kN
AX=0
AY+BY－P－50=0
AY=38kN
3-9
答：
取分离体，画受力图
因为AY=BY
所以=
X=14.06m
4-1
答：
取分离体，画受力图
杆AB和AC均为二力杆，且FAB=FAC
当α=30°时2FAB×COS30°=G
FAB=G/2COS30°=kN
FAB=[σ]×A=[σ]×
D2=FAB×4/[σ];D=1.75×10-2m
当α=60°时
2FAB×COS60°=G
FAB=G/2COS60°=50kN
FAB=[σ]×A=[σ]×
D2=FAB×4/[σ];D=2.3×10-2m
4-2
答：
取分离体，画受力图确定[σS]=275/1.6=171.88MP[σD]=330/4=82.5MP
EX=-24kN
EX+AX=0AX=24kN
AY－15－15=0AY=30kN
取BE杆研究画受力图
cosα=4/5
FDC=50kN
[σD]
不安全
4-3
答：
取分离体，画受力图
杆AC和BD均为二力杆而且受力后伸长量相等
AY+BY-P=0
AY=12.467kNBY=17.533kN
BY×2-P×X=0X=1.17m
4-4
答：
取分离体，画轴力图
P1=200kNP2=100KnP1=40kN
在-截面
在-截面
在-截面
4-5
答：
根据变形后位置构成相似三角形关系
得到
P=8.385KN
4-6答：
构件工作时所受的应力为安装应力与热应力之和，即
σ=20+7.04=27.04MPa
支座反力N=σ×A=212kN
5-1答：
1、铆钉剪切应力P/=P/2＜
2、铆钉挤压应力P/=P/2
3、钢板受拉应力；都安全。
5-2答
画扭矩图
5-3
（a）（b）
5-4答1、键剪切能传递的最大扭矩。
2、键挤压能传递的最大扭矩
3、轴扭转能传递的最大扭矩
4、
5、所能传递的最大功率
5-5答
1、键剪切强度需要键长L
2、键挤压强度需要键长L
3、最小键长L。
5-6答画扭矩图Mmax=3kN-m
1、按轴的扭转强度计算轴直径
2、按轴的扭转刚度计算轴直径
3、最小轴径。
6-1
（a）答：
取分离体，画受力图
AX=0
BY=3qa
AY+BY-q×6a=0
AY=3qa
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
（b）答取分离体，画受力图
AX=0
BY=qa
AY+BY-q×3a=0
AY=3qa
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
（c）答：
取分离体，画受力图
AX=0
AY+3P-P=0
AY=-2P
画剪力图Q—X图；画弯矩图M
—X图
（d）答：
取分离体，画受力图
AX=0
AY+BY-P-2P=0
AY=2P
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
（e）答：
取分离体，画受力图
AX=0
AY+BY=0
AY=
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
（f）答：
取分离体，画受力图
AX=0
AY=P
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
6-2
答：
取分离体，画受力图
AX=0
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
1、已知在A点M=3.6kN-m；;
2、已知在A点M=0.72kN-m同理得
3、根据题意应满足要求
所以最小几面尺寸应为，，，
6-3
答：
取分离体，画受力图
AX=0
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
根据剪力图确定剪力等于零位置，距离A点X米
22.5=q×xx=2.25m
求得该位置为最大弯矩
已知20b工字钢
123.7Mpa＞.
6-4
答：
取分离体，画受力图
AX=0
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
若W有最大值应该是W/=0
如图
P=14.667kN
6-5
答：
取分离体，画受力图
AX=0
画剪力图Q—X图；画弯矩图M—X图
已知，
（注：
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）
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