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2017年郑州大学机械工程学院956力学之材料力学考研题库

  摘要

一、计算题

1. 一皮带传动如图1所示,主动轮的半径R 1=30 cm,重量G 1=250N,主动轮皮带与z 轴平行。由电动 机传来的功率N K =13.5 kW ,被动轮半径R 2=20 cm ,重量G 2=150N,被动轮上皮带与y 方向平行。轴的转速,n=240转/分,材料的许用应力[σ]=80 MPa,试按第三强度理论设计轴的直径d 。

图1

【答案】(l )轴所承受的扭矩M e :

(2)弯矩图,如图2所示

图2

(3)扭矩图如图3所示

图3

(4)由图知危险截面在主动轮所在横截面上。

由第三强度理论有:

解得:

2. 一根搁在地基上的梁承受荷载如图1所示。假设地基的反力是均匀分布的。试分别求地基反力的集度q R ,并作梁的剪力图和弯矩图。

图1

【答案】(l )根据平衡条件

可得地基反力的集度:

在距离A 端为x 处,可得到该梁左半部分的剪力和弯矩方程为:

由此可绘制梁左半部分的剪力和弯矩图,又该梁结构和荷载的对称性可知该梁的剪力图反对称,弯矩图对称。 综上,该梁的剪力图和弯矩图如图2(a )所示。

(2)根据力的平衡条件可得地基反力的集度: 在距离A 端x 处,可得该梁左半部分的剪力和弯矩方程为:

由此可绘制梁左半部分的剪力和弯矩图,又该梁结构和荷载的对称性可知该梁的剪力图反对称,弯矩图对称。 综上,该梁的剪力图和弯矩图如图2(b )所示。