Кручение валов: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Кручение валов»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
d = 50 mmT = ?

Сплошной круглый вал диаметром 50 mm изготовлен из материала с допускаемым касательным напряжением 80 MPa. Найдите наибольший крутящий момент Tmax, который может передать вал.

d = 50 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.Лёгкая
d = 30 mmT = 1000 N·m

Сплошной вал диаметром 30 mm передаёт крутящий момент 1000 N·m. Найдите касательное напряжение τρ на радиусе 6 mm от центра.

T = 1000 N·md = 30 mmρ = 6 mm
τρ = MPa
3.Средняя
d = 12 mmT = 40 N·m200 mmφ = 5,77°

При испытании на кручение сплошной образец диаметром 12 mm закручивается моментом 40 N·m. Концы расчётной длины 200 mm поворачиваются друг относительно друга на 5,77° (материал ещё работает упруго). Найдите модуль сдвига G материала.

T = 40 N·md = 12 mmL = 200 mmφ = 5,77°
G = GPa
4.Средняя
T = 500 N·md = 40 mmL = 0,8 mφ = ?

Сплошной вал (алюминий) заделан в стену и закручивается моментом T на свободном конце. Найдите угол закручивания φ свободного конца в градусах.

T = 500 N·md = 40 mmL = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
5.Сложная
Td = ?

Сплошной вал должен передавать 5 kW при 1500 об/мин, а касательное напряжение не должно превышать 80 MPa. Найдите наименьший подходящий диаметр d.

P = 5 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.Сложная
Tdo​ = 40 mm, di​ = 28 mm

Полый вал передаёт 30 kW при 1500 об/мин. Найдите наибольшее касательное напряжение τmax в валу.

P = 30 kWN = 1500 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa

Ответы

  1. 1. Tmax = 1963 N·m
  2. 2. τρ = 75,45 MPa
  3. 3. G = 39,02 GPa
  4. 4. φ = 3,507 °
  5. 5. d = 12,65 mm
  6. 6. τmax = 20 MPa

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.