二、计算题1. 两块钢板用铆钉连接,如图所示,已知铆钉直径d=16mm,许用剪切应力[τ]=60MPa,求铆钉所能承受的载荷。
解:
(F为拉伸载荷;d为铆钉直径,mm;τ'许用剪切应力,MPa;n为铆钉数量)
答:铆钉所能承受的载荷为:24127.43N。
2. 如图,用板厚1mm的钢板做一两节直角弯头,其中
=120mm,L
1=260mm;L
2=300mm;(不记咬口用料)求制作弯头用料。
解:弯头用料L=π0.119×(0.26+0.3-0.12)=0.164m2
答:制作弯头用料为0.164m2。
3. 如图所示,钢板宽度为100mm,厚度为30mm,折弯后的长度尺寸为1350mm,高度为300mm;两折弯处圆弧中心线距离为358mm,其圆弧对应的圆心角为45°,圆弧半径为60mm,求工件重量。(钢材密度为7.85g/cm
3)
按中性层计算圆弧长,r=75mm,得
=
(2)按中性层计算斜边直线段的长度,L
先求弧线弦长l=2rsin22.5°=2×75×0.383=57.4mm
≈359.23mm
(3)计算两端直边长度L=1350-358=992mm
(4)工件面积S=(992+359.23+117.75)×100=146898mm
2≈0.15m
2 工件重量G=7.85St=7.85×0.15×30=35.325kg
答:工件重量为35.325kg
4. 如图尺寸,求此罐的容积。(不记板厚)
解:
答:此罐容积为0.01387m
3
5. 如图尺寸所示,且角钢└50×50×5,求正六边形角钢的长度。
解:正六边形边长与外接圆半径相等
L=6r-6t=6(400-5)=2370mm
答:正六边形角钢的长度2370mm。
6. 如图尺寸所示,求其重量。(钢板密度为7.85g/cm
3)
解:工件重量G=7.85St
其中工件面积
G=7.85×0.18×8=11.302kg
答:工件重量为11.302kg。
7. 如图尺寸所示,一钢板长420mm;宽260mm;厚为50mm;中间挖掉一个半径80mm的半圆和高为120mm;下底为220m的等腰梯形,求其重量。(钢板密度为7.85g/dm
3)
解:工件重量G=7.85St
其中工件面积S=0.42×0.26-
×π×0.08
2-
×(0.16+0.22)×0.12=0.0764m
2 G=7.85×0.0764×50=29.987kg
答:工件重量为29.987kg。
8. 如图所示,已知一个钢制环板的外径是1880mm,内径是1580mm,板厚150mm,求其质量。(钢板密度=7.85g/cm
3)
解:环板重量G=7.85St
其中工件面积S=π(R2-r2)=3.14×(0.942-0.792)=0.8148m2
G=7.85×0.8148×50=959.4kg
答:环板重量为959.4kg。
9. 如图所示,某钢管直径为40mm,壁厚为5mm;弯形尺寸如图,弯曲内径为160mm;求其展开长度。
解:钢管展开长度
答:钢管展开长度1085.2mm。
10. 已知,尺寸如图所示,求工件的质量。(钢板密度7.85g/cm
3)
解:工件重量G=7.85St
其中工件面积S=0.56×0.35-(0.15×0.04+π×0.022)×2≈0.182m2
G=7.85×0.182×50=71.42kg
答:工件重量为71.42kg。
三、作图题1. 作出如图所示水壶的展开图。(不考虑板厚,保留作图线,按比例)
解:利用壶体已知条件作出主视图。并作出壶体和壶嘴的相贯线。
壶体的展开:沿壶体两腰线延长交于O;分别以O为圆心,以OA,OB为半径画弧,使OA的弧长等于壶的底周长。利用相贯线上的点,先平移于OBA斜线上,以确定壶嘴开孔的高度位置。再利用相贯线上的点,与O连接并延长于壶底,以确定壶嘴开孔的左右位置。用交点O、OB、OA和壶底周长画出壶体展开图,再用壶嘴的高度、左右点位置画出壶体上壶嘴的开孔大小。即完成了壶体的展开图。
壶嘴展开:以O1为顶点,以长于相贯线最底的底线和其母线的交点为半径。画出壶嘴圆锥的展开图。以相贯线和壶嘴口相关点作弧线,光滑连接展开图上的点,得壶嘴展开图。
2. 已知:
=110mm;h
1=125mm;h
2=60mm;L
1=230mm;L
2=80mm;求展开图。(不记板厚)。
解:根据主视图确定1、2、3、…各点的垂直高度,对应俯视图A
1、A
2、A
3…B
6、B
7各线段组成直角三角形的斜边即为各投影线段的实长。
展开图法:取BC等于230mm,并取B-7的实长,先画出BC7三角形展开图;由7-6弧线和实长B-6确定6的位置,依次确定5、4、…点,通过各点连成曲线和线段,即为展开图。
3. 作出如图所示圆顶方底台的展开图。
解:先根据已知尺寸画出主视图和俯视图,作垂直线等于主视图的高度h,作水平线分别截取俯视图上的A、B、C长度,组成的直角三角形的斜边分别为A、B、C。即为实长。
展开图法:取HN等于180mm,并取实长B,先画出HN1三角形展开图;由7-6弧线和实长B确定6的位置,依次确定6、5、4、…点,通过各点连成曲线和线段,即为展开图。
4. 如图所示,其中a=80mm;b=30mm;c=80mm;d=50mm;e、f和t。求大小方管偏心连接管的展开图。
解:由视图和已知的a、b、c、d的尺寸可求出e和f的实长。画ABCF等于主视图ABCF,在AB延长线上取B-B'等于左视图GH。延长BC取B-D等于左视图HJ,连接DB'即等于左视图GJ。由B'、D引对B'D的直角线A'B'、DE。取A'-B'等于主视图A-B,取D-E等于主视图D-E。以E为中心b作半径画圆弧,与以A'为中心左视图厂线作半径画圆弧交点为F。以F为中心主视图A-F作半径画圆弧,与以A'为中心a作半径画圆弧交点为A",以直线连接所求各点。即得出所求的展开图。
5. 如图所示,求平行方管的三节连接管的展开图。其中已知尺寸A、B、C、D、e、g、h、i(尺寸可以自定)。
解:从主视图看,三节管为水平相接。则俯视图上下板三节展开后为一块整板。俯视图前后侧板为实形。在实际工作中不用放样,可以用已知尺寸直接作出展示图。
6. 已知16号槽钢尺寸为A、B、C、h
1、h
2、h
3。(尺寸自定)
解:此槽钢因切角处较多,在槽钢上直接号料容易发生尺寸错误,因此须作展开样板。在实际工作中各视图可不画,用已知尺寸直接作出展开图即可。
下料展开样板画法从图中可以看出,实际就是三个视图的组合。因此用已知尺寸直接作即可。