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一、计算题

1． 图1中所示为装有四个皮带轮的受扭实心圆轴的计算简图。其中左、右两端支承为径向轴承。已知:Me 1 =1.5kN·m ，Me 2=3kN·m ，Me 3=9kN·m ，Me 4=4.5kN·m ; 材料的切变模量G=80GPa，许用切应力[τ]=80MPa， 单位长度许可扭转角[]=0.005rad/m。试设计轴的直径D 。

图1

【答案】作圆轴的扭矩图，如图2所示

图2

圆截面的极惯性矩

圆截面抗扭截面系数

最大切应力

单位长度最大扭转角

联立②③解得联立①④解得综上，设计轴的直径

2． 试作图1所示刚架的剪力图、弯矩图和轴力图。

图1

（l ）受力分析如图2（a ）所示，列各段内力方程:

CD 段

CB 段

BA 段

根据以上方程作内力图，如图2（a ）所示，其中弯矩画在杆件受拉侧。

图2（a ）

（2）根据平衡条件求得各支反力:

受力分析如图2（b ）所示，列各段内力方程:

根据以上方程作内力图，如图2（b ）所示，其中弯矩画在杆件受拉侧。