某型水輪機(jī)主軸的示意圖如圖所示。水輪機(jī)的輸出功率為N＝37500kW，轉(zhuǎn)速n＝150r／m。已知軸向推力P_y＝4800kN，轉(zhuǎn)輪重W₁＝390kN；主軸的內(nèi)徑d＝34cm，外徑D＝75cm，自重W＝285kN。主軸材料為45鋼，其許用應(yīng)力為[σ]＝80MPa。試按第四強(qiáng)度理論校核主軸的強(qiáng)度。

圖示鋼制圓軸上有兩個(gè)齒輪，齒輪C上作用著鉛垂切向力P₁＝5kN，齒輪D上作用著水平切向力P₂＝10kN。若［σ］＝100MPa，齒輪C的節(jié)圓直徑d_C=30cm，齒輪D的節(jié)圓直徑d_D＝15cm。試用第四強(qiáng)度理論選擇軸的直徑。

直徑為60cm的兩個(gè)相同皮帶輪，n＝100r／m時(shí)傳遞功率N＝7.36kW，C輪上皮帶是水平的，D輪上是鉛垂方向的。皮帶拉力T₂＝1.5kN，T₁＞T₂，設(shè)軸材料許用應(yīng)力[σ]=80MPa，試根據(jù)第三強(qiáng)度理論選擇軸的直徑，皮帶輪的自重略去不計(jì)。

電動(dòng)機(jī)功率N＝8.83kW，轉(zhuǎn)速n=800r/m。皮帶輪直徑D＝250mm，重量G＝700N，皮帶拉力為T(mén)₁，T₂（T₁＝2T₂），軸的外伸端長(zhǎng)L=120mm，軸材料的許用應(yīng)力[σ]＝100MPa。試按第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)軸的直徑d。

材料為灰鑄鐵HT15－33的壓力機(jī)框架如圖示。許用拉應(yīng)力[σ+]＝30MPa，許用壓應(yīng)力[σ−]＝80MPa。試校核框架立柱的強(qiáng)度。