第12章
12-1 一桅杆起重機，起重杆ab的橫截面積如圖所示。鋼絲繩的橫截面面積為10mm2。起重杆與鋼絲的許用力均為，試校核二者的強度。
12-2 重物f=130kn懸掛在由兩根圓杆組成的吊架上。ac是鋼桿，直徑d1=30mm，許用應力st=160mpa。bc是鋁杆，直徑d2= 40mm, 許用應力al= 60mpa。
已知abc為正三角形，試校核吊架的強度。
12-3 圖示結構中，鋼索bc由一組直徑d =2mm的鋼絲組成。若鋼絲的許用應力=160mpa,橫樑ac單位長度上受均勻分布載荷q =30kn/m作用，試求所需鋼絲的根數n。若將ac改用由兩根等邊角鋼形成的組合杆，角鋼的許用應力為 =160mpa，試選定所需角鋼的型號。
12-4 圖示結構中ac為鋼桿，橫截面面積a1=2cm2；bc桿為銅杆，橫截面面積a2=3cm2。st = 160mpa，cop = 100mpa，試求許用載荷。
12-5 圖示結構，杆ab為5號槽鋼，許用應力 = 160mpa，杆bc為= 2的矩形截面木桿，其截面尺寸為b = 5cm, h = 10cm,許用應力 = 8mpa，承受載荷f = 128kn，試求：
（1）校核結構強度；（2）若要求兩桿的應力同時達到各自的許用應力，兩桿的截面應取多大？
12-6 圖示螺栓，擰緊時產生l = 0.10mm的軸向變形，試求預緊力f，並校核螺栓強度。已知d1=8mm, d2=6.
8mm, d3=7mm, l1=6mm, l2=29mm, l3=8mm; e=210gpa, =500mpa。
12-7 圖示傳動軸的轉速為n=500r/min，主動輪1輸入功率p1=368kw，從動輪2和3分別輸出功率p2=147kw和p3=221kw。已知=212mpa，[ ]=1/m, g =80gpa。
（1）試按第四強度理論和剛度條件確定ab段的直徑d1和bc段的直徑d2。
（2）若ab段和bc段選用同一直徑，試確定直徑d。
（3）主動輪和從動輪的位置如可以重新安排，試問怎樣安排才比較合理？
12-8 圖示鋼軸，d1 = 4d2/3, m=1kn·m，許用應力=160mpa，[ ]=0.5/m, g=80gpa，試按第三強度理論和剛度條件設計軸徑d1與d2。
12-9 圖示鋼軸所受扭轉力偶矩分別為m1=0.8kn·m，m2=1.2kn·m及m3=0.
4kn·m。已知：l1=0.
3m,l2=0.7m, =100mpa, =0.25/m, g=80gpa。
試按第三強度理論和剛度條件求軸的直徑。
12-10 圖示組合軸，套筒和芯軸借兩端剛性平板牢固地連線在一起。設作用在剛性平板上的力矩m=2kn·m，套筒和芯軸的切變模量分別為g1=40gpa，g2=80gpa。許用應力分別為1=85mpa，2=110mpa。
試按第三強度理論分別校核套筒與芯軸的強度。
12-11 圖示槽形截面懸臂梁，f=10kn, m=70kn·m, [t]=35mpa, [c]=120mpa，試校核其強度。
12-12 圖示簡支梁，由四塊尺寸相同的木板膠合而成，試校核其強度。已知：f =4kn, l = 400mm, b = 50mm, h = 80mm,板的許用應力=7mpa，膠縫的許用應力=5mpa。
12-13 圖示外伸梁由25a工字鋼製成，其跨度l=6m, 全梁上受均布載荷q作用，為使支座處截面a、b上及跨
度**截面c上的最大正應力均為140mpa，試求外伸部分的長度a及載荷集度q。
12-14 某四輪吊車之軌道為兩工字形截面梁，設吊車重力w=50kn，最大起重量f=10kn，工字鋼的許用應力為 = 160mpa， = 80mpa，試選擇吊車梁的工字鋼型號。
12-15 矩形截面簡支梁由圓形木料製成，已知f = 5kn, a = 1.5m, = 10mpa。若要求在圓木中所擷取的梁抗彎截面係數具有最大值，試確定此矩形截面的值及所需木料的最小上徑d。
12-16 如圖所示支承樓板的木樑，其兩端支承可視為鉸支，跨度l = 6m, 兩木樑的間距a = 1m,樓板受均布載荷q=3.5kn/m2的作用。若 = 100mpa, = 10mpa，木樑截面為矩形，b/h = 2/3，試選定其尺寸。
12-17 圖示為一承受純彎曲的鑄鐵梁，其截面為⊥形，材料的拉伸和壓縮的許用應力之比[t]/[c]=1/4,求水平翼板的合理寬度b。
12-18 圖示軋輥軸直徑d = 280mm,l = 450mm, b = 100mm，軋輥材料的許用應力 = 100mpa。試根據軋輥軸的強度求軋輥能承受的最大軋制力f（f = qb）。
12-19 某操縱系統中的搖臂，右端所受的力f1=8.5kn，截面1-1和2-2均為高寬比h/b=3的矩形，材料的許用應力 = 50mpa。試確定1-1及2-2兩個橫截面的尺寸。
12-20 為了起吊w = 300kn的大型裝置，採用一台150kn和一台200kn的吊車及一根輔助梁ab，如圖所示。已知鋼材的許用應力 = 160mpa，l = 4m。試分析和計算：
（1）裝置吊在ab的什麼位置（以到150kn吊車的間距a表示），才能保證兩台吊車都不會超載？
（2）若以普通熱軋工字型鋼作為輔梁，確定工字鋼型號。
12-21 圖示結構中，abc為no 10普通熱軋工字型鋼梁，鋼梁在a處為鉸鏈支承，b處用圓截面鋼桿懸吊。已知梁與杆的許用應力均為 = 160mpa。試求：
（1）許可分布載荷集度q；
（2）圓杆直徑d。
12-22 組合梁如圖所示，已知q = 40kn/m, f = 48kn，梁材料的許用應力 = 160mpa。試根據形變應變能強度理論對梁的強度作全面校核。
12-23 梁受力如圖所示，已知f = 1.6kn, d = 32mm, e = 200gpa。若要求加力點的撓度不大於許用撓度[v] = 0.05mm，試校核梁的剛度。
12-24 一端外伸的軸在飛輪重力作用下發生變形，已知飛輪重w = 20kn，軸材料的e = 200gpa。軸承b處的許用轉角 = 0.5。試設計軸徑d。
12-25 簡易橋式起重機的最大載荷f = 20kn，起重機梁為32a工字鋼，e = 210gpa, l = 8.76m，規定許用撓度[v] = l/500。試校核梁的剛度。
12-26 圖示承受均布載荷的簡支梁由兩根豎向放置普通槽鋼組成。已知q = 10kn/m, l = 4m，材料的 = 100mpa，許用撓度[v] = l/1000, e = 200gpa。試確定槽鋼型號。
12-27 圖示三根壓桿，它們的最小橫截面面積相等，材料相同，許用應力 = 120mpa，試校核三桿的強度。
12-28 矩形截面杆在自由端承受位於縱向對稱麵內的縱向載荷f，若已知f = 60kn，試求：
（1）橫截面上點a的正應力取最小值的截面高度h；
（2）在上述h值下點b的正應力值。
12-29 已知木質簡支梁，橫截面為矩形，l = 1m, h = 200mm, b = 100mm。受力情況如圖所示，f = 4kn。 = 20mpa。校核強度。
12-30 有一用10號工字鋼製造的懸臂梁，長度為l，端麵處承受通過截面形心且與z軸夾角為的集中力f作用。試求當為何值時，截面上危險點的應力值為最大。
12-31 兩槽鋼一端固定，另一端裝一定滑輪，拉力f可通過定滑輪與拉力為40kn的w力平衡，構件的主要尺寸見圖， = 80mpa，試選擇適當的槽鋼型號。
12-32 由三根木條膠合而成的懸臂梁的如圖所示，跨長l = 1m，若膠合面上的許用切應力為0.34mpa，木材的許用彎曲正應力為 = 10mpa，許用切應力 = 1mpa，試求許可載荷f。
12-33 手搖式提公升機如圖所示，最大提公升力為w = 1kn，提公升機軸的許用應力 = 80mpa。試按第三及第四強度理論設計軸的直徑。
12-34 圖示一齒輪傳動軸，齒輪a上作用鉛垂力f1 = 5kn，齒輪b上作用水平方向力f2 = 10kn。若 = 100mpa，齒輪a的直徑為300mm，齒輪b的直徑為150mm，試用第四強度理論計算軸的直徑。
12-35 電動機功率p = 9kw，轉速n = 715rpm，皮帶輪直徑d = 250mm，電動機軸外伸長度l = 120mm，軸的直徑d = 40mm, 軸材料的許用應力 = 60mpa。試按最大切應力理論校核軸的強度。
12-36 圖示傳動軸，傳遞的功率p = 7kw，轉速n = 200rpm。齒輪a上作用的力f與水平切線夾角20（即壓力角）。皮帶輪b上的拉力f1和f2為水平方向，且f1 = 2f2。
若軸的 = 80mpa，試對下列兩種情況，按最大切應力理論設計軸的直徑。
（1）忽略皮帶輪的重力w。
（2）考慮皮帶輪的自重w = 1.8kn。
12-37 圓截面等直杆受橫向力f和繞軸線的外力偶m作用。由實驗測得杆表面a點處沿軸線方向的線應變，杆表面b點處沿與母線成45方向的線應變。並知杆的抗彎截面係數w = 6000mm3，彈性模量e = 200gpa，泊松比v = 0.
25，許用應力 = 140mpa。試按第三強度理論校核杆的強度。
12-38 圖示圓截面杆，直徑為d，承受軸向力fn與扭力矩t作用，桿用塑性材料製成，許用應力為。試畫出危險點處微體的應力狀態圖，並根據第四強度理建立杆的強度條件。
12-39 圖示圓截面鋼桿，承受載荷f1，f2與力矩m作用。試根據第三強度理論校核杆的強度。已知載荷f1 = 500n，f2 = 15kn，力矩m = 1.
2kn·m，許用應力 = 160mpa。
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