化工机械基础 考试题目及答案.docVIP

第一章 1、某化工厂的卧式容器，容器总重量(包括物料、保温层等)为Q，全长为L，支座B采用固定式鞍座，支座C采用活动式鞍座。试画出容器的受力图。 2、焊接在钢柱上的三角形钢结构管道支架，上面铺设三根管道，试画出结构整体及各构件的受力图。 3、刚架自身重力不计，AC上作用载荷，画出AC、BC及刚架整体的受力图 4、1-4 梁AB，长L=6m，A、B端各作用一力偶，m1=15kN.m，m2=24kN.m，转向如图所示，求支座A、B的反力。 5、直杆AB与弯杆BC铰接，已知AB杆上有一力偶矩 为M的力偶作用，各杆重力不计。求支座A、C处的约束反力。 解： 6、刚架所受荷载、尺寸及支承情况见图，求支座A及B处的反力。 解： 7、悬臂梁AB作用有均布荷载q，在自由端还受一集中力和一力偶矩为m的力偶作用，梁长度为L。求固定端A的约束。 解： 第二章 1、求截面1-1，2-2，3-3上的轴力和应力，画轴力图，已知A=400mm2。 解： 2、已知油压力p=2MPa，内径D=75mm，活塞杆直径d=18mm，材料的许用应力[σ]=50MPa，校核活塞杆的强度。 解： 3、矩形截面的阶梯轴，AD段和DB段的横截面积为BC段横截面面积的两倍。矩形截面的高度与宽度之比h/b=1.4，材料的许用应力[σ]=160MPa。选择截面尺寸h和b。 解： A1:A3=2:1 由h/b=1.4 4、悬臂起重机撑杆AB为中空钢管，外径105mm，内径95mm。钢索1和2互相平行，且设钢索1可作为相当于直径d=25mm的圆钢计算。材料[σ]=60MPa，确定许可吊重。 解： 钢索2的拉力T2=P，带入方程组解得： 而撑杆AB允许的最大轴力为： 带入（a）式得相应的吊重为： 同理，钢索1允许的最大拉力是： 代入（b）式得相应的吊重为： 比较，可知起重机的许可吊重应为17kN。 第三章 1、简支梁受集度为q的均布荷载作用，画出此梁的剪力图和弯矩图。 解： 2、简支梁在C点处受集中荷载P作用，画出此梁的剪力图和弯矩图。 解： 3、简支梁在C处受一集中力偶mC的作用，画出剪力图和弯矩图。 解： 4、外伸梁上均布荷载的集度为 q=3kN/m, 集中力偶矩 m=3kN.m, 画出剪力图和弯矩图。 解： 5、容器四个耳座支架在四根各长2.4m的工字钢梁的中点上，工字钢再由四根混凝土柱支持。容器包括物料重110kN，工字钢为16号型钢，钢材弯曲许用应力[s]=120MPa，试校核工字钢的强度。 解： 最大弯矩在梁的中间，为： 由型钢表查得16号工字钢的Wz=141cm3 第四章 1、P=20kN，销钉16Mn，[τ ]=140MPa直径d是多少才能安全起吊。 解： 2平键联接，d=70mm，键的尺寸为 b×h×l = 20 mm ×12 mm×100 mmm= 2 KN﹒m , 校核键的强度。 解： 第五章 1、主动轮NA=120kW，从动轮NB=30kW，NC=40kW，ND=50kW，转速n=300r/min，画出扭矩图。 解： 2、汽车主传动轴内径d=85mm、外径D=90mm，45号钢，[τ]=60MPa，轴受到的最大转矩m=1.5kN.m （1）校核此空心轴的强度；（2）等强度实心轴直径；（3）求实心轴与空心轴的质量比。 解： 3、m=4.5kN.m, d1=70mm, d2=55mm, L1=1m, L2=1.5m, G=80GPa, [τ]=60MPa , [θ]=1.5 0/m, 进行强度校核和刚度校核。