工程力学习题答案8廖明成

习题解答第八章连接件的实用计算河南理工大学85第八章连接件的实用计算习题8.1矩形截面木拉杆的接头如图所示。已知轴向拉力50kNF，截面宽度250mmb，木材的顺纹许用挤压应力bs10MPa，顺纹许用切应力1MPa。试求接头处所需的尺寸l和a。FFbhall题8.1图.解：挤压面bsAab3665010101025010bsFACa故350102025010amm剪切面：bsAlb故366501011025010SSFAl故50200250lmm8.2图示螺栓联接，已知外力200kNF，板厚度20mmt，板与螺栓的材料相同，其许用切应力80MPa，许用挤压应力bs200MPa，试设计螺栓的直径。.FF/2F/2tt/2t/2d题8.2图习题解答第八章连接件的实用计算河南理工大学86解：挤压面bsA=td3620010200100.02bsbsFAd故d0.05m剪切面：22212222sdArd36220010801012ssFAd因此d0.05m8.3图示一销钉受拉力F作用，销钉头的直径32mmD，12mmh，销钉杆的直径20mmd，许用切应力120MPa，许用挤压应力bs300MPa，160MPa。试求销钉可承受的最大拉力maxF。hDdF题8.3图.解：拉杆头部的切应力SSFFAsdh拉杆头部的挤压应力22bsbsFFADd从而：ssFAdh=3363.142010121012010N=90.4KNmaxF2222633300103.1432102010bsbsbsFADd587.8KNmaxF所以应取90.4FKN；再进行强度校核：223290.472.0MPa3.142010FFKNAdm8.4图示两块钢板用直径20mmd的铆钉搭接，钢板与铆钉材料相同。已知160NF，两板尺寸相同，厚度10mmt，宽度120mmb，许用拉应力160MPa，许用切应力140MPa，许用挤压应力bs320MPa，试求所需要的铆钉数，并加以排列，然后校核板的拉伸强度。习题解答第八章连接件的实用计算河南理工大学87FFtt题8.4图.解：先考虑受剪切力时的情况,在钢板和铆钉都达到许用剪切应力时，由SSFA，SsAna和24sad得，24SSsFFnad将140MPa,0.020md代入上式，得3226160103.6443.140.0201401044SSsFFnad由,,bsbsbsbsbsFAnaadtA得bsbsbsFFnadt将,0.01bsbst代入上式，得36160102.530.0200.0132010bsbsbsFFnadt由以上两式可以确定铆钉的个数为四个，下面确定排列方式为由1NbsFAna（1n为一行中铆钉个数）得,1SbsFAna将22,0.010.120.0012m,0.0002mbsAa代入上式得361160100.00121601010.0002n所以每排只排一个，共四排，在此种排列情况下，强度符合条件。8.5图示直径为30mm的心轴上安装着一个手摇柄，杆与轴之间有一个键K，键长36mm，截面为正方形，边长8mm，材料的许用切应力560MPa，许用挤压应力bs200MPa，试求手摇柄右端F的最大许可值。F750mm30mmK题8.5图.习题解答第八章连接件的实用计算河南理工大学88解：挤压面为2436144mmbsA故最大挤压应力为2144mm200MPa28.8kNbsbsbsbsbsFAA剪切面为2836288mmA故最大剪切应力为2288mm560MPa161.28kNSFAA由于bsSFF，所以取28.2kNbsF，由力矩平衡条件，得157500bsFF576NF手摇柄右端F的最大许为576N。8.6图示冲床的冲头，在F力的作用下，冲剪钢板，设板厚10mmt，板材料的剪切强度极限360MPab，当需冲剪一个直径20mmd的圆孔，试计算所需的冲力F等于多少？dtF钢板冲头题8.6图.解：剪切面sdt由于sbFFsdt因此63.140.020.0136010226.1baFdtmmpkN