工程力学第7章习题答案..

《工程力学》（第5版）习题 解答步骤（第7章）

7-1略 7-2略

7.5P7-3．解：M=99n=99×360=198.9375N.M

MMDπD4D16M16198.937533I AC段: max=P1×2=32×2=πD=3.143=37.4MPa

min=0

MDD16MD1619893753π(D4d4)44（3424） ×2=32×2=π（Dd）=314CB段：max=

MIP2 =46.786MPa

MIP2 min=

16Md1619893752d4444π(Dd)314(32)=31.19MPa 2×==

7-4.解：A=

TPAIP110612=0150=20MPa

1106T3 max=Wt=0250=40MPa

PA607-5.解：MA=99×n=99×630=909.4285N.m

PC20 MC=99×n=99×630=303.1428 N.m

T3Tπd max=Wt=16

16T316909428510333125244069500325231437 ∴dπmm

∴d取50mm

316300010TπD34(12)3431450(108)=207.13MPa max16Wt7-6.解：孔段：===

MAMATπd31630001033 DC段：max=Wt=16=31440=238.85MPa

又∵[]=100MPa ∴强度不足

14P7-7.解：①实心轴、T=M=99n=99×120=1114.05N.m

Tπd1TmaxWt==16≤[]

3316T1611140510333=31460∵d1≥π=10×94611465=45.5667mm

∴取d1=46mm

TTπD34(12)maxWt16 ②空心轴：==≤[]

∴D≥

16T3(124)π3=

1611140510331460(1084)3=10×16024977=.3mm

取D=56mm d=56×0.8=44.8mm

7-8.解：①轴的拉矩图如图

②可知，TAB=2000N.m TBC=-5000N.m

πd4344Id32P ==0.1=0.1×（100)=1×10m

TAB•l180210305180007465π8101010314 AB=GIP

BCTBC•l180017914GIPπ

∴ACABBC007-017914-0109

7-9.解： ①扭矩图如图

TmaxTmax10001612078MPa-33Wtπd3π（7510）16 ②max=

③

TAB•lABGIP21000000805rad34TBC•lBC314(7510)900024rad810BCGIP32

AB=

∴CAABBC000805000240010465rad

7-10.解：

M17024P17024Nmn1

M27024P228096Nmn

M37024P342144Nmn

AB段：ABTABTABWtπdAB316

dAB316TAB3167024799636mm63147010π

ABTAB180T180AB4GIPπGπdπ32

dAB432TAB1803270241804846280mm2Gπ8010931421

∴dAB取85mm

同理BC段:

dBC316TBC674439mmπ

dBC432TBC180744822mm2Gπ

∴dBC取75mm

Tπd316250T471801MPa60MPa337-11.解：对轴：max=Wt=16=3.14(3010)

对套筒：

T162502912MPa33344πD(12)3.14(4010)(1075)16Tmax=Wt=

∴强度足够

TABT162936AB3Wtπd314(70103)37-12.解：① AB16=43.6166MPa

BCTBC16176571.95MPaWt314(50103)3

∴BC端有最大剪应力max=71.95MPa

AB②

TABlABTl29360732-2ABAB4108510rad9-34GIPπd80410314（7010）G32

同理

BC179102rad

∴

maxABBC2875102rad

7-13.解：① T=F.D=300×520×10=15N.m

3Tπd1T max=Wt=16≤

3

d1316T316156-2310132484m23662mm237mm63146010π

TTπD34(12)maxWt16② ==≤

D316T16156310-232244m282mm4（1-2）3146010π（1-08）

d=0.8D=0.8×28.2=22.56mm

π2（Dd2）A242822-225620.51π2A12372d14

③

G空G实