材料力学第2版课后习题答案第3章剪切实用计算.pdf

74 习习题题 3-1夹剪的尺寸如图示，销子C的直径d0.5 cm，作用力 P=200 N，在剪直径与用 子直径相同的铜丝A时， 若a2cm，b15cm 试求铜丝与销子横截面上的平均剪进力。 解: aQbP A = N a Pb QA150015 2 200 = MPa d QA A 39.76 105 . 0 150044 422 = = aQbaP C =+ )( N a baP QC1700 2 )152(200)( = + = + = MPa C 58.86 105 . 0 17004 42 = = 3-2图示摇臂，试确定其轴销B的直径d。已知用材料的许用应力j=100Mpa, jy=240Mpa。 解: 75 0= B M 4 . 0506 . 045cos= P KNP14.47= KNRB27.37= = 2 4 2d R 15.4mm m R d 2 6 3 1054 . 1 10100 1027.3722 = = 验算挤压应力 jy jy jy MPa A R = = 242 1011054 . 1 1027.37 22 3 3-3图示直径为 d的拉杆，其端头的直径为D，高度为h，试建立 D、h与d的合理比 值（从强度考虑）。 已知：120 MPa ，j90MPa， jy240 MPa 解: 3 10030 . 1 4 =P P d jy p dD = 22 44 3 10261 . 1 =PD 3 10717 . 1 2 =P d P h 67. 1:22. 1:1:=hDd 34 两根矩形截面木杆，用两块钢板连接在一起，受轴向载荷P45kN作用。已知截 面宽度 b25 cm， 沿材的顺纹方向， 许用拉应力6MPa， 许用挤压应力jy10 MPa， 许用剪应力j1MPa，试确定接头的尺寸、 和 h。l 76 解 bl P2 mmm b P l9009 . 0 1010252 1045 2 62 3 = = = jy b P 2 mmm b P jy 9009 . 0 101010252 1045 2 62 3 = = bh P )2( mmm b p h48048 . 0 009 . 0 2 1061025 1045 2 62 3 =+ =+ 35 货轮的传动轴和艉轴系利用轴端 凸 缘法兰上的12只螺栓相联接，螺栓直径d 75 mm，螺栓中心圆的直径D=650 mm，已知传 递 的扭矩Mn600 kNm，螺栓和轴的材料均 为 35号钢，其许用应力 =80Mpa, j jy=1 20MPa、试校核螺栓的剪切和挤压强度。 77 解: Mn D P= 2 12 KN D M P n 85.153 65 . 0 6 600 6 = = = = MPa d P 8 . 34 1075 1085.15344 62 3 2 jy jy jy MPa A P = = 8 . 22 109075 1085.153 6 3 3-6某拖轮的螺旋桨推进轴，其凸缘法兰承 受总推力P=250KN，凸缘最小宽度b=50mm，材料 为45号钢，许用剪应力 j=22.5Mpa。试校合其 剪切强度。 解 = =MPa rb P 979 . 3 05 . 0 4 . 0 10250 2 3 3-7 图示轴的直径d=80mm,键的尺寸b=24mm,h=14mm，键的许用剪应力 j=40Mpa，许用挤压应力jy=90Mpa。若通过键所传递的扭矩为3200N.m。试确定键的 长度 。l 78 解: n M d P= 2 KN d M P n 80 1080 320022 3 = = cm b P l33 . 8 10401024 1030 63 3 = = cm h P l iy 7 . 12 10901010 103022 63 3 = = 取mml127= 3-8销钉式安全联轴器如图所示允许传递扭矩Mn=300N.m。销钉材料的剪切强度 极限b360 MPa，轴的直径D30mm。试确定销订的直径d。 解: KN D M Q n 10 1030 300 3 = = 2 4 d Q b = mmd95 . 5 1036 10104 6 3 = = 3-9冲床的最大冲击力为400 kN，冲头材料的许用应力440MPa，被冲钢板 的剪切强度极限360 MPa求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径d和的 b 最大厚度t。 79 解: 2 4 d P cm P d4 . 3 10440 1040044 4 3 = = b td P cm d P t b 04 . 1 104 . 310360 10400 26 3 = = 3-10以楔C把钩杆AB固定联接于平板D的孔中。试求楔的尺寸：宽度，高度h 以及钩杆的尾长。设挤压许用应力jy=320MPa，剪切许用应力j100MPa，P力x 可由钩杆中的抗拉许用应力160MPa来求得。 解 = = 22262 104)104( 4 10160 4 ddAP 62 10160104201061 = 解之得： 80 KNP134= 取mmm47.1001047. 0=mm5 .10= mm P h 8 . 63 1010010 5 . 102 134000 10 5 . 102 633 = = mm d P x75.16 1040101002 134000 2 36 = = 3-11厚度为t=20mm的钢板，上下用两块广度均为 t110mm的盖板和直径d28 mm的铆钉联接，每边铆钉数n3，如图示，若钢的许用应力：j=100MPa， jy=280MPa，=100Mpa。试求这个接头所能承受的许可拉力多少？ 解： 柳钉： KNdP 6 . 31810026 4 6 4 32 22 = = 挤压:KNatP jy 8 . 436102801020102633 433 = 缀板： KNdbtP2 .2461026 4 2101302010160 4 2 62662 = = = KNP2 .246= 3-12图示节点板用 4只直径为 d17 mm的铆钉固定在立柱上， 已知节点板承受载 荷P=20kN，试求各铆钉内的剪应力。 81 解： KN p Qy5 4 20 4 = 2)40120(90 21 += XX QQP 3 40 120 2 1 = X X Q Q KNQX75 . 6 1 = KNPQX25 . 2 45 . 0 2 = KNQQQ XY 8475 . 6 5 22 1 2 1