化工设备机械基础复习及答案
化工机械基础考试题目及答案.doc
化工机械基础考试题目及答案.doc一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 化工设备中，承受内压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B2. 化工设备中，承受外压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：A3. 化工设备的设计压力通常是指（）。
A. 设备的最高工作压力B. 设备的最低工作压力C. 设备的工作压力范围D. 设备的工作压力的平均值答案：A4. 化工设备的设计温度是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A5. 化工设备中，承受真空的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D6. 化工设备中，承受常压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：C7. 化工设备的设计温度通常是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A8. 化工设备中，承受负压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D9. 化工设备的设计压力和设计温度是（）。
A. 设备的最高工作压力和最高工作温度B. 设备的最低工作压力和最低工作温度C. 设备的工作压力范围和工作温度范围D. 设备的工作压力的平均值和工作温度的平均值答案：A10. 化工设备中，承受正压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分）11. 化工设备的设计参数包括（）。
A. 设计压力B. 设计温度C. 设计容积D. 设计流量答案：A, B12. 化工设备承受的压力类型包括（）。
A. 内压B. 外压C. 常压D. 真空答案：A, B, C, D13. 化工设备的设计温度和工作压力是（）。
《化工设备机械基础》习题解答.
⑵若封头椭圆长，短半轴之比分别为2，2
的最大值并确定其所在的
位置。
【解】(1圆筒P=3Mpa D=2030mm S=30mm
1. 00148. 0203030<==
D
S属薄壁容器MP S
PD m
圆整后，S n =16mm.（1）
水压试验校核
s e
e i T T S S D p φσσ9. 02
(≤+=
有效壁厚S e = Sn -C=16-0.8=15.2mm试验压力M P a P
P t
T 67. 29
. 11213776. 125. 1]
[][25. 1=⨯
⨯==σσ
计算应力141.86MPa 15.2
被的薄膜应力σ
σ
θ
和m
。
【解】P=2.5Mpa D=816mm S=16mm
1. 00196. 081616<==
D
S属薄壁容器MPa S PD
m
875. 3116
48165. 24=⨯⨯==σ MPa S
PD m
75. 6316
28165. 22=⨯⨯=
=σ
2.有一平均直径为10020 mm的球形容器，其工作压力为0.6Mpa，厚度为20 mm，试求该球形容器壁内的工作压力
-=
φσ
名义壁厚：S n =S+C+圆整，S+C=9.4+1.25=10.65mm.
圆整后，S n =11mm.
从计算结果看，最佳方案是选用标准椭圆封头。
第五章外压圆筒与封头的设计
四、工程应用题A组：
1、图5-21中A，B，C点表示三个受外压的钢制圆筒，材质为碳素钢，σs =216MPa，E=206GPa。试回答：
化工机械基础试题库及答案解析
化工机械基础试题库及答案解析一、单选题1. 下列关于化工设备材料选择的描述，错误的是：A. 根据介质的腐蚀性选择材料B. 根据设备的工作温度选择材料C. 根据设备的工作压力选择材料D. 根据设备的美观性选择材料答案：D2. 化工设备中，承受压力的部件通常称为：A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 垫片答案：B3. 化工设备设计时，需要考虑的因素不包括：A. 设备的强度B. 设备的刚度C. 设备的重量D. 设备的颜色答案：D二、多选题1. 化工设备常见的腐蚀类型包括：A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案：A、B、D2. 下列哪些因素会影响化工设备的使用寿命：A. 材料的耐腐蚀性B. 设备的维护保养C. 操作人员的技术水平D. 设备的制造工艺答案：A、B、C、D三、判断题1. 化工设备的设计必须满足工艺要求和安全要求。
（对）2. 化工设备的设计可以不考虑环境因素。
（错）3. 化工设备的材料选择应优先考虑成本。
（错）四、简答题1. 简述化工设备设计中的压力容器设计要点。
答案：压力容器设计要点包括：确定容器的工作压力和工作温度；选择合适的材料；确保容器的结构强度和刚度；考虑腐蚀和磨损的影响；进行必要的热应力分析；确保容器的密封性能；考虑操作和维护的便利性。
2. 描述化工设备中常见的密封方式及其适用场合。
答案：常见的密封方式包括：填料密封，适用于低速、低压力的场合；机械密封，适用于高速、高压力的场合；软密封，适用于腐蚀性介质和有毒介质的密封；硬密封，适用于高温、高压的场合。
五、计算题1. 已知某化工设备的设计压力为1.0MPa，设计温度为200℃，材料的许用应力为150MPa，求该设备的最小壁厚。
答案：根据公式t = (P * D) / (2 * σ)，其中P为设计压力，D为设备直径，σ为材料的许用应力，可计算出设备的最小壁厚。
2. 设计一个化工设备，其容积为5立方米，工作压力为0.5MPa，工作温度为100℃，材料为碳钢，求该设备的设计壁厚。
化工设备机械基础-总复习
第一章 静力分析（刚体）
分析： 未知数与平衡方程数 BE与CE为二力杆
［例题］图示结构由曲梁ABCD及杆CE、BE和GE构成，A、B、C、E、G均为铰接。已知F=20kN，均布载荷q=10kN／m，M=20kN·m，a=2m。试求A、G处的反力及杆BE、CE所受之力。
第一章 静力分析（刚体）
贮运设备
按承压高低分类
常压容器：p < 0.1 MPa
低压容器：0.1≤p < 1.6 MPa
中压容器：1.6≤p < 10 MPa
高压容器：10≤p < 100 MPa
超高压容器：100 MPa ≤p
按综合安全管理分类
I类容器－II类容器－III类容器
第六章 化工设备设计概述
第六章 化工设备设计概述
第三章 弯曲(梁)
梁的弯曲强度公式
02
梁的弯曲要解决的三类问题
03
强度校核
04
确定梁的截面形状、尺寸
05
计算梁的许可载荷
06
首先进行静力分析，求解约束反力；
其次内力分析画出正确的剪力图和弯矩图，确定危险截面；
08
求解危险截面的最大弯曲应力；
09
利用弯曲强度条件（或其公式的变形）求解问题。
第四章 应力状态和强度理论
第三章 弯曲(梁)
［例题］已知梁的载荷F=10kN，q=10kN／m，b=1m，a=0.4m，列出梁的剪力、弯矩方程，并做出剪力、弯矩图。 解：⑴ 画受力图，列平衡方程，求支反力； NB=1kN Nc=19 kN ⑵ 利用截面法分别列出AC、CB段的剪力和弯矩方程； AC段：Q(X)=-10 M(X)=-10X (0≤X<0.4) CB段：Q(X)=13-10X M(X)=-5X2 + 13X - 8.4 (0.4<X≤1.4) ⑶ 画出剪力图和弯矩图
化工设备机械基础试卷附答案
题1图 题5图一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分）1．一阶梯杆如图所示，AB 段横截面面积为：A 1=100mm 2，BC 段横截面面积为A 2=180mm 2，则AB 段杆横截面上的正应力为 80 Mpa ，BC 段杆横截面上的正应力为 83.3 Mpa 。
2．当圆截面梁的直径增加一倍时，梁的强度是原梁的 8 倍。
3．低碳钢拉伸过程中可分为 弹性阶段 、 屈服阶段 、 强化阶段 和局部变形阶段。
4．边缘应力的特性主要为 局部性 、 自限性 。
5．如图所示回转薄壳，中心线为回转轴，A 点的第一曲率半径是 R ，第二曲率半径是R+a/sin θ（或AK 2） 。
二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分） 1．直杆受扭转力偶作用，如图1所示，在截面1-1和2-2处的扭矩为（ B ）。
A ．T 1 =25 m kN ⋅；T 2 =5m kN ⋅； Ｂ．T 1 =25m kN ⋅；T 2 =－5m kN ⋅；Ｃ．T 1 =35m kN ⋅；T 2 =－5m kN ⋅； Ｄ．T 1 =－25m kN ⋅；T 2 =5m kN ⋅。
2．简支梁受集中力偶Mo 作用，如图2所示。
以下结论错误的是（ C ）。
A. b =0时， 弯矩图为三角形；B. a =0时，弯矩图为三角形；C. 无论C 在何处，最大弯矩必为Mo ； D ．无论C 在何处，最大弯矩总在C 处。
3．截面上内力的大小：（ C ）。
A ．与截面的尺寸和形状有关；B ．与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关；C ．与截面的尺寸和形状无关； Ｄ．与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。
4．下列常用压力容器封头，根据受力情况，从好到差依次排列次序为（ B ）。
A ．椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖；B ．半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖；C ．半球形、碟形、椭圆形、、锥形、平盖D ．碟形、半球形、椭圆形、、锥形、平盖5． 对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ C ）。
化工设备机械基础试题库(附参考答案)
化工设备机械基础试题库（附参考答案）一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1Omnb钢板负偏差0.3mm,其筒体名义厚度6n=（）mmA、11B、9.8C、10D、9.5正确答案：C2、填料塔中安装在填料层的底部,作用是防止填料穿过其而落下、支承操作时填料层的重量、保证足够的开孔率、使气液两相能自由通过的是（）A、填料的支承装置B、填料C、液体分布器D、填料限位器正确答案：A3、设计一容器，若工作压力为2MPa,若容器顶部装有爆破片，则其计算压力PC=（）MPaoA、2.30B、3.00C、3.25D、3.50正确答案：D4、一内压容器，计算压力为0.85MPa,设计温度为50℃；圆筒内径Di=1200mm,对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质无毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率K≤0.1mm∕a,设计寿命B=20年。
采用Q235-C作为圆筒材料，钢板厚度为3"16mm时，Q235-C的[o]t=120MPa,查GB/T3274,钢板为7.5~25mm时∖C1=0.8mmo则设计厚度为（）mm。
（注:计算结果小数点后保留两位）A、5.02B、7.02C、5.20D、6.205、有关TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》适用的压力说法正确的是：（）A、工作压力大于IMPaB、工作压力大于等于IMPaC、工作压力大于等于0.IMPaD、工作压力大于0.01MPa正确答案：C6、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1.0mm,钢板负偏差0.3mm,其筒体有效厚度δ=（）mmeA、9.8B、10C、9.5D、8.7正确答案：D7、直径较大的板式塔,为便于制造、安装、检修，可将塔盘板分成数块,通过（）送入塔内，装在焊于塔体内壁的塔盘支承件上。
A、接管B、检查孔C、手孔D、人孔正确答案：D8、填料塔中将液相加料及回流液均匀地分布到填料表面的是（）A、填料限位器B、填料的支承装置C、填料D、液体分布器正确答案：D9、常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器：（）A、直接接触式换热器B、间壁式换热器C、中间载热体式换热器D、蓄热式换热器10、球壳的中径D为60Omnb壁厚为8ι≡ι其第一曲率半径为（）mm°A、296B、300C、304D、8正确答案：B二、判断题（共90题，每题1分，共90分）1、浮头式换热器中两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。
(完整版)化工机械基础试题及答案
一、名词解释（10分）1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受内压的薄膜相似，又称薄膜理论。
2、法兰的公称压力：以16MnR 在200℃时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。
3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。
是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。
εεν'= 4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。
5、热脆：硫以FeS 的形态存在于钢中，FeS 和Fe 形成低熔点（9850C ）化合物，而钢材的热加工温度一般在11500C-12000C 以上，当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆”。
二．作图题（共10分）根据受力图画出剪力图和弯矩图（10分）三、问答题（共26分）1. Q235-A ●F 代表 普通碳素钢 （钢种），其中Q 为 屈服强度的头一个拼音字母 ，235为 屈服强度值 ，A 表示 质量等级 ，F 表示 沸腾钢 ；0Cr18Ni9 代表 铬镍不锈钢 （钢种），18 表示 含铬18% ， 9 表示 含镍9% ；ZL7代表 铸铝 （钢种）； H80 代表 黄铜 （钢种），80 表示平均含铜80% 。
（5分）2．埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5分） 埋弧自动焊的优点：1）生产效率高；2）焊缝质量高；3）劳动条件好缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。
不锈钢焊接可采用氩弧焊，用氩气为保护介质，是惰性气体，既不与金属起化学反应也不溶于液态金属，可避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。
3．什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（8分）容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。
化工设备机械基础复习及答案
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21、化工设备的密封性是一个十分＿重要＿的问题。 22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿使用＿年限来决定。 23、发生边缘弯曲的原因是由于＿薄膜＿变形不连续。 24、当 q/b=＿2＿时为标准型椭圆形封头。 25、圆柱壳体的环向应力为σθ=PD/2δ 26、球形壳体的环向应力为σθ=PD/4δ 27、δd 是圆筒的＿设计＿厚度。 28、δ是圆筒的＿计算＿厚度。 29、有效厚度δe=＿δ+△＿ 30、凸形封头包括半球形封头＿椭圆形＿封头、碟形封头、球冠形封头四种。 31、碟形封头由以 Ri 为半径的球面，以 r 为半径的＿过度弧＿高度为 h0 的直边三局部组成。 32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其＿受力＿情况较差。 33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的＿中间＿封头。 34、刚性圆筒，由于它的厚径比δe/D0 较大，而长径比 L/D0＿较小＿，所以一般不存在因 失稳破坏的问题。 35、加强圈应有＿足够＿的刚性，通常采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢组成。 36、卧式容器的支座有＿鞍座＿圈座和支腿三种。 37、立式容器有耳式支座、＿支承式支座＿腿式支座和裙式支座四种。 38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、＿整体＿法兰和任意式法兰三种。 39、国家标准中的手孔的公称直径有＿DN150＿和 DN250 两种。 40、平带一般由数层帆布＿粘合＿而成并用接头连接成环形带。 41、V 带的横截面为＿等腰梯形＿，其工作面是与轮槽相接触的两侧面。
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化工设备机械基础复习及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN化工设备机械基础复习题一、填空题1、强度是指构件＿抵抗破坏＿的能力。
2、刚度是指构件＿抵抗变形＿的能力。
3、稳定性是指构件＿保持原有＿平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于＿平衡状态＿。
5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为＿内力6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要＿大一些＿。
7、在轴向拉伸或压缩时，杆件不但有＿纵向＿变形，同时＿横向＿也发生变形。
8、扭转是＿杆件＿的又种变形方式。
9、τ=Gr称为＿剪切＿虎克定律。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种＿基本＿变形形式。
11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为＿可动＿。
12、外伸梁是简支梁的一端或＿两端＿伸出支座之外。
13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端＿自由＿。
14、最大拉应力理论又称＿第一＿强度理论。
15、最大伸长线应变理论又称＿第二＿强度理论。
16、最大剪应力理论又称＿第三＿强度理论。
17、形状改变比能理论，又称＿第四＿强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为＿交变＿应力。
19、硬度是用来＿衡量＿固体材料软硬程度的力学性能指标。
20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂＿韧性＿。
21、化工设备的密封性是一个十分＿重要＿的问题。
22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿使用＿年限来决定。
23、发生边缘弯曲的原因是由于＿薄膜＿变形不连续。
24、当q/b=＿2＿时为标准型椭圆形封头。
25、圆柱壳体的环向应力为σθ=PD/2δ26、球形壳体的环向应力为σθ=PD/4δ27、δd是圆筒的＿设计＿厚度。
28、δ是圆筒的＿计算＿厚度。
29、有效厚度δe=＿δ+△＿30、凸形封头包括半球形封头＿椭圆形＿封头、碟形封头、球冠形封头四种。
31、碟形封头由以R i为半径的球面，以r为半径的＿过度弧＿高度为h0的直边三部分组成。
32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其＿受力＿情况较差。
33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的＿中间＿封头。
34、刚性圆筒，由于它的厚径比δe/D0较大，而长径比L/D0＿较小＿，所以一般不存在因失稳破坏的问题。
35、加强圈应有＿足够＿的刚性，通常采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢组成。
36、卧式容器的支座有＿鞍座＿圈座和支腿三种。
37、立式容器有耳式支座、＿支承式支座＿腿式支座和裙式支座四种。
38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、＿整体＿法兰和任意式法兰三种。
39、国家标准中的手孔的公称直径有＿DN150＿和DN250两种。
40、平带一般由数层帆布＿粘合＿而成并用接头连接成环形带。
41、V带的横截面为＿等腰梯形＿，其工作面是与轮槽相接触的两侧面。
二、问答题1、构件在外力作用下，安全可靠地进行工作应满足哪些力学条件答：（1）强度条件；（2）刚度条件；（3）稳定性条件2、常见典型平面约束有几种答：（1）柔索约束，如绳子、链条、皮带、钢丝等（2）理想光滑面约束（3）圆柱铰链约束3、材料力学对变形固体作了哪些假设答：（1）连续性假设（2）均匀性假设（3）各向同性假设4、提高梁弯曲强度和刚度的措施答：（1）合理安排梁的受力情况（2）选择合理的截面形状5、引构件产生交变应力的原因有哪些答：（1）载荷作周期性变化（2）载荷不变化，但构件作某些周期性运动6、提高构件疲劳强度的措施答：（1）减缓应力的集中（2）降低表面粗糙度（3）增加表面强度7、化工容器零部件标准化的意义是什么答：标准化是组织现代化生产的重要手段，实现标准化，有利于成批生产，缩短生产周期，提高产品质量，降低成本，从而提高产品的竞争力，实现标准化，可以增加零部件的互换性，有利于设计、制造、安装和维修，提高劳动生产率。
标准化为组织专业生产提供了有利条件。
有利于合理利用国家资源，节省材料等。
标准化的基本参数公称直径、公称压力。
8、从容器的安全、制造、使用等方面说明对化工容器机械设计有哪些基本要求答（1）强度（2）刚度（3）稳定性（4）耐久性（5）密封性（6）节省材料和便于制造（7）方便操作和便于运输：9、轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围答：（1）回转壳体曲面在几何上是轴对称的壳体厚度无实变。
曲率半径连续变化的、材料均匀、连续且各向同性。
（2）载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的没有突变情况（3）壳体边界应该是自由。
（4）壳体在边界上无横向剪力和弯矩。
10、压力试验的种类答：（1）液压试验（2）气压试验（3）气密试验11、在简体与锥形封头连接时，可采用哪两种方法来降低连接处的边缘应力答：（1）使联接处附近的封头及筒体厚度增大，即采用局部加强的方法（2）在封头与筒体间增加一个过渡圆弧，则整个封头由锥体过渡弧及高度为h0的直边三部分组成。
12、影响外压容器临界压力的因素有哪些答：（1）筒体的几何尺寸的影响（2）筒体材料性能的影响（3）筒体椭圆度和材料不均匀的影响13、为安全，可拆连接、法兰必须满足哪些基本要求答：（1）有足够的刚度（2）有足够的强度（3）能耐腐蚀（4）成本廉价14、带传动的优缺点答：优点（1）适用于两轴中心距较大的传动（2）带具有良好的弹性，可以缓和冲击和吸收振动（3）过载时，带在轮上打滑，可防止其他零件损坏（4）结构简单，加工和维护方便，成本低廉缺点（1）传动的外廓尺寸较大（2）不能保证固定不变的传动比（3）带的寿命短（4）传动效率较低等15、轮齿失效有哪几种形式答：（1）轮齿的折断（2）齿面的点蚀（3）齿面磨损（4）齿面胶合（5）齿面塑性变形16、滚动轴承的主要失效形式是什么答：在正常使用情况下，只要选择，安装，润滑，维护等方面都考虑周到。
绝大多数轴承因滚道或滚动表面疲劳点蚀而失效。
当轴承不回转，缓慢摆动或低速转动时，一般不会产生疲劳损坏。
但在很大的静载荷作用下，会使轴承滚道和滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服极限，出现表面塑性变形不能正常工作。
此外，由于使用维护和保养不当或密封润滑不良等因素，也能引起轴承长期磨损、胶合等不正常失效现象。
三、计算题1、用三轴钻床在水平工件上钻孔时，每个钻头对工件施加一个力偶（如图）。
已知三个力偶的矩分别为：M1=1kN·m；M2=·m；M3=1kN·m，固定工件的两螺栓A和B与工件成光滑面接触，两螺栓的距离l=，求两螺栓受到的横向力。
解：据M=±FdM=M1+M2+M3=1++2=·mF=M/d==22kN答：两螺栓受到的横向力为22kN2、如图所示，有一管道支架ABC。
A、B、C处均为理想的圆柱形铰链约束。
以知该支架承受的两管道的重量均为G=，图中尺寸均为mm。
试求管架中梁AB 和BC所受的力。
解：梁AB的受力图FyFx F N1 F N2A BF B∑Fx=0 Fx+F B cos45°=0∑Fy=0 Fy1―F N1―F N2＋F B cos45°=0∑M A=0 Fy1×0－F N1×－F N2×＋F B cos45°×=0∴F B= Fx= Fy=F′BF AF C=F′B=F=3如图（a）表示齿轮用平键与轴连接，已知轴直径d=70mm ，键的尺寸为δ×h×l=20mm×12mm×100mm，传递的扭转的扭转力偶矩M=2kN·m，键的许用切应力[τ]=60MPa，[σp]=100MPa，试校核键的强度。
先校核键的剪切强度。
将平键沿n-n截面分成两部分，并把n-n以下部分和轴作为一整体来考虑（图b），对轴心取矩，由平衡方程∑M0=0，得F S·(d/2)=M, F S=2M/d=(kN)剪切面面积为A=δl=20×100=2000mm2，有τ=F S/A=×103/2000×10－6=(MPa)＜[τ]可见平键满足剪切强度条件。
其次校核键的挤压强度。
考虑键在n-n截面以上部分的平衡（图c），则挤压力F=F S=，挤压面面积A P=hl/2，有σp=F/A p=×103/6×100×10－6=(MPa)＜[σp]故平键也满足挤压强度条件。
4、如图所示结构中梁AB的变形及重量可忽略不计。
杆1为钢制圆杆，直径d1=20mm,E1=200;杆2为铜制圆杆，直径d2=25mm,E2=100GPa。
试问：（1）载荷F加在何处，才能使梁AB受力后仍保持水平（2）若此时F=30kN，求两拉杆内横截面上的正应力。
杆1的拉力F1杆2的拉力F2F1=E1·π/4·d2=200GPa×π/4×（20）2=×107NF2=E2·π/4·d2=100GPa×π/4×（25）2=×107N∑M A=0 －Fx+F2×2=0∑M C=0 －F·(2－x)+F1×2=0Fx=×107N x=(2) 当F=30kN时∑M A=0 －F×+F2×2=0∑M B=0 －F·(2－x)+F1×2=0F1=×104N F2=×104N对杆1 σ1=F1/(π/4·d12)=×104/(π/4×202×10-6)=对杆2 σ2=F2/(π/4·d22)=×104/(π/4×252×10-6)=∴杆1的正应力为杆2的正应力为5、以圆轴以300r/min的转速传递331kW的功率。
如[τ]=40MPa，[θ]=°/m，G=80GPa，求轴的直径。
解：由强度条件设计轴的直径τmax=T/w t=16T/πd3＜[τ]T=9550p/n=9550×331／300=·m∴ d≥(16T/π[τ])1/2=[16×10536/(π×40×106)]=(cm)由钢度条件设计轴的直径D max=T/GIp×180/π=32T/Gπd4×180/π≤[θ]d≥（32T/Gπ[θ]×180/π）1/2={32×10536×180/（80×109×π）}1/2=(cm)取6、一外伸梁受均布载荷和集中力偶作用，如图所示（见答案），试作此梁的剪力图和弯矩图。
解：（1）求支反力取全梁为研究对象，由平衡方程∑M A=0 qa2/2+M e+F RB·2a=0F RB=－qa/4－M e/2a=－20×1/4－20/2×1=－15（kN）负号表示F RB实际方向与假设方向相反，即向下。