思考题 5-1试判别下构件中哪些承受轴向拉伸或轴向压缩。 777 (a) (b) (c) (d 图5-32 5-2试判别下列结构中，哪些杆受拉，哪些杆受压，按图中编号说明。 ② ③ ② ③ 图5-33 5-3试述机械中联接件承受剪切时，其联接处的受力特点和变形情况。 5-4指出图5-34中构件的剪切面和挤压面。 (a) (b) 图5-34
思 考 题 5-1 试判别下构件中哪些承受轴向拉伸或轴向压缩。 图 5-32 5-2 试判别下列结构中，哪些杆受拉，哪些杆受压，按图中编号说明。 图 5-33 5-3 试述机械中联接件承受剪切时，其联接处的受力特点和变形情况。 5-4 指出图 5-34 中构件的剪切面和挤压面。 图 5-34
5-5在减速箱中，高速轴的直径较大还是低速轴的直径较大？为什么？ 5-6图5-35所示的一传动轴，如何改变外力偶的作用位置以提高轴的承载能力？ AMo Mo 2M0 图5-35 5-7在求某截面的剪力与弯矩时，保留左段与保留右段计算的结果是否相同？ 习题 5-1试用截面法求下列各杆指定截面的轴力，并作出轴力图。 15kN220kN 题5-1图 L T 6 肠I 题5-2图 题5-3图 5-2图示直杆截面为正方形，边长F200mm,1=4m,10kN,比重=20kN/m,在考 虑杆自重时，求1-1,2-2截面上的轴力
5-5 在减速箱中，高速轴的直径较大还是低速轴的直径较大？为什么？ 5-6 图 5-35 所示的一传动轴，如何改变外力偶的作用位置以提高轴的承载能力？ 图 5-35 5-7 在求某截面的剪力与弯矩时，保留左段与保留右段计算的结果是否相同？ 习 题 5-1 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力，并作出轴力图。 题 5-1 图 题 5-2 图 题 5-3 图 5-2 图示直杆截面为正方形，边长 a=200 mm，l=4 m，F=10 kN，比重=20 kN/m3，在考 虑杆自重时，求 1-1，2-2 截面上的轴力
5-3图示为用铆钉联接的板件，板件的受力情况如图b所示。已知：7kN,t仁1.5mm, b=4mm,b2=5mm,b=6mm。试绘制板件的轴力图。 5-4试求图示各轴在指定横截面1-1、2-2和3-3上转矩。 3 kN-m 2kN.m 1 kN.m 10 kN.m 2kN·m 4 kN.m 4 kN-m (a) (b) 题5-4图 5-5试绘出图示各轴的转矩图。 4.5 kN-m 1.5 kN-m 2kN.m 2kN-m 1kN.m 2 3 2 13 (a) (b) 题5-5图 5-6传动轴转速F250r/min,轮B输入功率=7kW,轮A、CD输出功率为=3kW, P=2.5kW,B=1.5kW,P=7kW,试绘该轴的转矩图。 0= 题5-6图 5-7试计算下列各梁指定横截面的剪力和弯矩。 c23 (a) (c) ga 12 d e 题5-7图
5-3 图示为用铆钉联接的板件，板件的受力情况如图 b 所示。已知：F=7kN， t=1.5 mm， b1=4mm，b2=5mm，b3=6mm。试绘制板件的轴力图。 5-4 试求图示各轴在指定横截面 1-1、2-2 和 3-3 上转矩。 题 5-4 图 5-5 试绘出图示各轴的转矩图。 题 5-5 图 5-6 传动轴转速 n=250 r/min，轮 B 输入功率 PB=7 kW，轮 A、C、D 输出功率为 PA=3 kW， PC=2.5 kW，PD=1.5 kW，PB=7kW，试绘该轴的转矩图。 题 5-6 图 5-7 试计算下列各梁指定横截面的剪力和弯矩。 题 5-7 图
5-8试作出下列各梁的弯矩图，并求出川。 5-9试作出下列各梁的弯矩图，求出其|x,并加以比较说明。 MiTininc (b) (d) (e) 19a 亚6 (g) (b) 题5-8图 F=9 H田. 题5-9图
5-8 试作出下列各梁的弯矩图，并求出Mmax。 5-9 试作出下列各梁的弯矩图，求出其Mmax，并加以比较说明。 题 5-8 图 题 5-9 图
第5章答案： 思考题 5-1图a轴主拉伸，图b轴向压缩，图c轴向压缩，图d轴向压缩。 5-2图a①受拉、②受压、③受压：图b①受拉、②受拉、③受拉：图c①受拉、②受 拉、③受压：图d①受拉、②受拉、③受压。 5-3机械中联接件承受剪切时，受力特点是：作用在杆件两侧面上且与轴线垂直的外 力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近。其变形为使杆件两部分沿中间截面mm 在作用力的方向上发生相对错动。杆件的这种变形称为剪切。在发生剪切变形的同时，在联 接件和被联接件接触面上互相压紧，产生局部压陷变形，甚至压溃破坏，这种现象称为挤压。 5-4略 5-5在减速箱中，低速轴的直径较大。因传递的功率一定时，转速与直径成反比。 5-6略 5-7相同。 习题 5-1(a)R=ER2=-F (b)F1=F,F2=0,F=2F (c)F=-2kN,F2=2kN,R=-4kN; (d)F=-5kN,F2=102kN,Fa=-10kN: 5-2解：1)杆的总重G=(0.2m)2×4m×20kN/m2=3.2kN 1-1截面以上的杆重G=(0.2m)2×1m×20kN/m2=800N 由截面法得 F1=-800N 受压 2-2截面以上的杆重G=3.2kN-0.800kN=2.4kN 由截面法得R2=-F-G=-12.4kN受压 5-3解：1)求轴力 由题意可得：F1=F/3,2=2F/3F,R=F 2)画轴力图略 5-4解：(a)M=3kNm,=1kNm: (b)M=-2 kN-m ,=8 kN-m,=4kN-m;
第 5 章答案： 思考题 5-1 图 a 轴主拉伸，图 b 轴向压缩，图 c 轴向压缩，图 d 轴向压缩。 5-2 图 a①受拉、②受压、③受压；图 b①受拉、②受拉、③受拉；图 c①受拉、②受 拉、③受压；图 d①受拉、②受拉、③受压。 5-3 机械中联接件承受剪切时，受力特点是：作用在杆件两侧面上且与轴线垂直的外 力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近。其变形为使杆件两部分沿中间截面 m-m 在作用力的方向上发生相对错动。杆件的这种变形称为剪切。在发生剪切变形的同时，在联 接件和被联接件接触面上互相压紧，产生局部压陷变形，甚至压溃破坏，这种现象称为挤压。 5-4 略 5-5 在减速箱中，低速轴的直径较大。因传递的功率一定时，转速与直径成反比。 5-6 略 5-7 相同。 习题 5-1 (a) FN1＝F，FN2＝－F； (b) FN1＝F，FN2＝0，FN3＝2F； (c) FN1＝－2kN，FN2＝2kN，FN3＝－4kN； (d) FN1＝－5kN，FN2＝102kN，FN3＝－10kN； 5-2 解：1）杆的总重 G＝(0.2m)2×4 m×20 kN／m 2＝3.2 kN 1-1 截面以上的杆重 G1＝(0.2m)2×1 m×20 kN／m 2＝800N 由截面法得 FN1＝－800N 受压 2-2 截面以上的杆重 G2＝3.2 kN－0.800 kN＝2.4kN 由截面法得 FN2＝－F－G2＝－12.4kN 受压 5-3 解：1）求轴力 由题意可得：FN1＝F／3，FN2＝2F／3F，FN3＝F 2）画轴力图 略 5-4 解：(a) M1＝3 kNm ，M2＝1 kNm； (b) M1＝－2 kNm ，M2＝8 kNm，M3＝4kNm；
5-5略 5-6略 5-7(a)1-1截面 F=2qa,M=-ga 2 2-2截面 F=qa, k=-g阳2 (6) 1-1截面 F=-3ga/4,M=-ga/4 2-2截面 F2=3ga/4,k=-3qa2/4 (c)1-1截面 F=ga,M=-ga 2-2截面 F2=qa, k=0 3-3截面 Fs=qa, k=一ga (d)1-1截面 F=qa, M=-2ga 2-2截面 F2=ga, 极=一ga 3-3截面 Fs=0, k=一qa 4-4截面 F4=0, M=-ga 5-5截面 F6=0, M=-ga (e)1-1截面 Ri=bF, Ms、ab a+b a+b 2-2截面 Ea=-aF, g≈、ab F a+b a+b (f)1-1截面 F=0, M=0 2-2截面 F2=-qa, 5=0 3-3截面 F=-qa, 5-8略 5-9略
5-5 略 5-6 略 5-7 (a) 1-1 截面 Fs1＝2qa， M1＝－qa 2 2-2 截面 Fs2＝qa， M2＝－qa 2 (b) 1-1 截面 Fs1＝－3qa／4， M1＝－qa 2 ／4 2-2 截面 Fs2＝3qa／4， M2＝－3qa 2／4 (c) 1-1 截面 Fs1＝qa， M1＝－qa 2 2-2 截面 Fs2＝qa， M2＝0 3-3 截面 Fs3＝qa， M3＝－qa 2 (d) 1-1 截面 Fs1＝qa， M1＝－2qa 2 2-2 截面 Fs2＝qa， M2＝－qa 2 3-3 截面 Fs3＝0， M3＝－qa 2 4-4 截面 Fs4＝0， M4＝－qa 2 5-5 截面 Fs5＝0， M5＝－qa 2 (e) 1-1 截面 Fs1＝ F a b b + ， M1＝ F a b ab + 2-2 截面 Fs2＝ F a b a + ， M2＝ F a b ab + (f) 1-1 截面 Fs1＝0， M1＝0 2-2 截面 Fs2＝－qa， M2＝0 3-3 截面 Fs3＝－qa ， M3＝－qa 2 5-8 略 5-9 略
第5章答案： 思考题 5-1图a轴主拉伸，图b轴向压缩，图c轴向压缩，图d轴向压缩。 5-2图a①受拉、②受压、③受压：图b①受拉、②受拉、③受拉：图c①受拉、②受 拉、③受压：图①受拉、②受拉、③受压。 5-3机械中联接件承受剪切时，受力特点是：作用在杆件两侧面上且与轴线垂直的外 力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近。其变形为使杆件两部分沿中间截面mm 在作用力的方向上发生相对错动。杆件的这种变形称为剪切。在发生剪切变形的同时，在联 接件和被联接件接触面上互相压紧，产生局部压陷变形，甚至压溃破坏，这种现象称为挤压。 5-4略 5-5在减速箱中，低速轴的直径较大。因传递的功率一定时，转速与直径成反比。 5-6略 5-7相同。 习题 5-1(a)R=FR2=-F (b)F1=F,R2=0,F=2F (C)R1=-2kN,R2=2kN,F3=-4kN: (d)F1=-5kN,F2=102kN,F3=-10kN: 5-2解：1)杆的总重G=(0.2m)2×4m×20kN/m2=3.2kN 1-1截面以上的杆重G=(0.2m)2×1m×20kN/m2=800N 由截面法得 F=-800N受压 2-2截面以上的杆重G=3.2kN-0.800kN=2.4kN 由截面法得R2=-F-G=-12.4kN 受压 5-4解：1)求轴力 由题意可得：F1=F/3,R2=2F/3F,R=F 2)画轴力图略 5-4解：(a)M=3kNm,k=1kNm: (b)M=-2 kN-m ,=8 kN-m,=4kN-m:
第 5 章答案： 思考题 5-1 图 a 轴主拉伸，图 b 轴向压缩，图 c 轴向压缩，图 d 轴向压缩。 5-2 图 a①受拉、②受压、③受压；图 b①受拉、②受拉、③受拉；图 c①受拉、②受 拉、③受压；图 d①受拉、②受拉、③受压。 5-3 机械中联接件承受剪切时，受力特点是：作用在杆件两侧面上且与轴线垂直的外 力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近。其变形为使杆件两部分沿中间截面 m-m 在作用力的方向上发生相对错动。杆件的这种变形称为剪切。在发生剪切变形的同时，在联 接件和被联接件接触面上互相压紧，产生局部压陷变形，甚至压溃破坏，这种现象称为挤压。 5-4 略 5-5 在减速箱中，低速轴的直径较大。因传递的功率一定时，转速与直径成反比。 5-6 略 5-7 相同。 习题 5-1 (a) FN1＝F，FN2＝－F； (b) FN1＝F，FN2＝0，FN3＝2F； (c) FN1＝－2kN，FN2＝2kN，FN3＝－4kN； (d) FN1＝－5kN，FN2＝102kN，FN3＝－10kN； 5-2 解：1）杆的总重 G＝(0.2m)2×4 m×20 kN／m 2＝3.2 kN 1-1 截面以上的杆重 G1＝(0.2m)2×1 m×20 kN／m 2＝800N 由截面法得 FN1＝－800N 受压 2-2 截面以上的杆重 G2＝3.2 kN－0.800 kN＝2.4kN 由截面法得 FN2＝－F－G2＝－12.4kN 受压 5-4 解：1）求轴力 由题意可得：FN1＝F／3，FN2＝2F／3F，FN3＝F 2）画轴力图 略 5-4 解：(a) M1＝3 kNm ，M2＝1 kNm； (b) M1＝－2 kNm ，M2＝8 kNm，M3＝4kNm；
5-5略 5-6略 5-7(a) 1-1截面 F=2qa,M=-qa 2-2截面 F=ga, M=-ga (6)1-1截面 F1=-3ga/4,M=-ga/4 -2截面 F2=3ga/4,k=-3ga2/4 (c)1-1截面 F=ga, M=-qa 2-2截面 F2=qa, 5=0 3-3截面 F3=qa, M=-ga (d) 1-1截面 E=ga, M=-2ga 2-2截面 F2=ga, M=一qa 3-3截面 F=0, M=-ga 4-4截面 F=0,M=-ga 5-5截面 F6=0, 6=-ga (e)1-1截面 名b F, M=、ab F a+b a+b 2-2截面 F=a F, 、ab atb a+b (f)1-1截面F1=0, M=0 2-2截面 F2=-qa, 5=0 3-3截面 Fs=-qa, =一qa 5-8略 5-9略
5-5 略 5-6 略 5-7 (a) 1-1 截面 Fs1＝2qa， M1＝－qa 2 2-2 截面 Fs2＝qa， M2＝－qa 2 (b) 1-1 截面 Fs1＝－3qa／4， M1＝－qa 2 ／4 -2 截面 Fs2＝3qa／4， M2＝－3qa 2／4 (c) 1-1 截面 Fs1＝qa， M1＝－qa 2 2-2 截面 Fs2＝qa， M2＝0 3-3 截面 Fs3＝qa， M3＝－qa 2 (d) 1-1 截面 Fs1＝qa， M1＝－2qa 2 2-2 截面 Fs2＝qa， M2＝－qa 2 3-3 截面 Fs3＝0， M3＝－qa 2 4-4 截面 Fs4＝0， M4＝－qa 2 5-5 截面 Fs5＝0， M5＝－qa 2 (e) 1-1 截面 Fs1＝ F a b b + ， M1＝ F a b ab + 2-2 截面 Fs2＝ F a b a + ， M2＝ F a b ab + (f) 1-1 截面 Fs1＝0， M1＝0 2-2 截面 Fs2＝－qa， M2＝0 3-3 截面 Fs3＝－qa ， M3＝－qa 2 5-8 略 5-9 略