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1、1,第一章 轴向拉压,2,已知F1=10kN；F2=20kN； F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。,例1,解：1、计算各段的轴力。,AB段,BC段,CD段,2、绘制轴力图。,3,例2,图示结构，试求杆件AB、CB的应力。已知 F=20kN；斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，水平杆CB为1515的方截面杆。,解：1、计算各杆件的轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点B为研究对象,45,4,2、计算各杆件的应力。,5,计算杆件的总变形。,例3：已知：OB段、BC段、CD段长度均为l,OC段横截面面积为2A，CD段横截面面积为A,6,2、计算各段变形,1、杆件的内力
2、图,2F,F,3F,3、总变形,7,例4,解：1、研究节点A的平衡，计算轴力。,由于结构几何和受力的对称性，两斜杆的轴力相等，根据平衡方程,得,2、强度校核 由于斜杆由两个矩形杆构成，故A =2bh，工作应力为,斜杆强度足够,8,例5,解：1、研究节点A的平衡，计算轴力。,由于结构几何和受力的对称性，两斜杆的轴力相等，根据平衡方程,得,2、强度校核 由于斜杆由两个矩形杆构成，故A =2bh，工作应力为,斜杆强度足够,9,例6,AC为50505的等边角钢，AB为10号槽钢，=120MPa。求F。,解：1、计算轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点A为研究对象,2、根据斜杆的强度，求许
3、可载荷,查表得斜杆AC的面积为A1=24.8cm2,10,3、根据水平杆的强度，求许可载荷,查表得水平杆AB的面积为A2=212.74cm2,4、许可载荷,11,第二章 剪 切,12,例1 图示冲床的最大冲压力为400KN，冲头的直径d=34mm，试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度 t。,被冲剪钢板的剪切极限 应力为,13,F/2,是钢板内被 冲头冲出的圆柱体的侧面：,冲孔所需要的条件：,F/2,分析钢板的受力,剪切面,14,例2 凸缘联连轴器传递的力矩为M=200Nm，四只螺栓的直径均为d=10mm，对称地分布在D=80mm的圆周上，螺栓的许用剪应力 校核螺栓的强度。,15,（1）取联轴器的一
4、个法兰盘和四只螺栓为研究对象进行受力分析，设每一个螺栓的受力为F，则四只螺栓的受力与外力偶M相平衡。,(2)取单个螺栓为研究对象进行受力分析；,(3)校核螺栓的强度,16,例3 齿轮与轴由平键（bhL=20 12 100）连接，它传递的扭矩m=2KNm，轴的直径d=70mm，键的许用剪应力为= 60M Pa ，许用挤压应力为jy= 100M Pa，试校核键的强度。,17,1 键的受力分析,（bhL=20 12 100） d=70mm， m=2KNm = 60M Pa ， jy= 100M Pa,2 剪切面与挤压面的判定,18,综上，键满足强度要求。,切应力和挤压应力的强度校核,（bhL=20
5、12 100） d=70mm， m=2KNm = 60M Pa ， jy= 100M Pa,19,例4：图示为一材料相同的铆钉接头，上、下盖板的宽度为b1=160mm，厚度t1=7mm；中间主板的宽度为b=200mm，厚度t=12mm；铆钉的直径d=20mm；承受P=200KN载荷的作用。校核接头的强度。,，,，,20,取左侧主板中的单个铆钉为研究对象进行受力分析。,（1）铆钉的剪切强度计算,外载通过铆钉群中心，故每一个铆钉受力相等；,铆钉为双剪；,剪切面为铆钉的横截面；,剪力,铆钉满足剪切强度。,21,铆钉与上、下盖板之间的挤压力偏小，挤压面的面积也偏小；,(2)接头的挤压强度计算,铆钉与主
6、板之间的挤压力偏大，挤压面的面积也偏大；,接头的挤压强度足够.,22,(3)上下盖钢板的拉伸强度计算,外载P由上、下盖板共同承担，故上下盖板各自承担P/2;,而P/2又由5个铆钉孔共同承担，每一个铆钉孔承担P/10，故上下盖板的受力如图。,23,在两个铆钉孔处内力偏小，而三个铆钉孔处内力偏大，故危险面为三个铆钉孔处。,危险面,上、下盖板满足强度,24,每一个铆钉孔承担P/5；,(4)、主板的拉伸强度计算,取左块主板为研究对象受力分析;,在两个铆钉孔处内力偏大，截面偏大；,在三个铆钉孔处内力偏小，截面偏小大；,主盖板的强度满足；,（5）接头的强度满足。,25,第三章 扭 转,26,例1 :图示传
7、动轴上，经由A轮输入功率10KW，经 由B、C、D轮输出功率分别为2、3、5KW。轴的转速 n=300r/min，求作该轴的扭矩图。如将A、D轮的位置 更换放置是否合理？,27,1 传递的外力偶矩,B、C、D: 2、3、5KW,n=300r/min,28,2、求内力,29,在CA段和AD段,3、绘出扭矩图：,30,4 将A、D轮的位置更换,AD段,因此将A、D轮的位置更换不合理。,31,例2 一轴AB传递的功率为,，转速,轴AC段为实心圆截面，CB段为空心圆截面，如图所示。,试计算AC段横截面边缘处的切应力以及CB段横截面上外边缘处的切应力。,，,32,（1）计算外力偶矩,（2）计算极惯性矩,
8、（3）计算应力,33,1、计算抗扭截面模量：,2、轴的最大切应力,例3 某汽车传动轴，用45号钢无缝钢管制成，其外径D=90mm, 壁厚t=2.5mm，使用时最大扭矩为T=1500 N.m, =60MPa。试校核此轴的强度,若此轴改为实心轴，并要求强度仍与原空心轴相 当，则实心轴的直径 为多少？,所以此轴安全。,34,3、若此轴改为实心轴,35,例4 图示等截面圆轴，已知d=90mm ,L=50cm, 轴的材料为钢，G=80GPa, 求（1）轴的最大切应力； （2）截面B和截面C的扭转角； （3）若要求BC段的单位扭转角与AB段的相等，则在BC段钻孔的孔径d应为多大？,36,(1)轴的最大切应力,d=90mm ,L=50cm, ，G=80GPa,A,B,C,37,（2）扭转角,截面B：,d=90mm ,L=50cm, ，G=80GPa,38,（3）BC段孔径d,
