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
N = 1500 rpmT = ?

Двигатель передаёт 11 kW на вал, вращающийся с частотой 1500 rpm. Найдите крутящий момент T в валу.

P = 11 kWN = 1500 rpm
T = N·m
2.Лёгкая
d = 60 mmT = 1500 N·m

Сплошной вал диаметром 60 mm передаёт крутящий момент 1500 N·m. Найдите касательное напряжение τρ на радиусе 7,5 mm от центра.

T = 1500 N·md = 60 mmρ = 7,5 mm
τρ = MPa
3.Средняя
do​ = 40, di​ = 24 mmT = 200 N·mL = 0,8 m

Полый вал (алюминий; наружный диаметр 40 mm, внутренний диаметр 24 mm, длина 0,8 m) заделан с одного конца и закручивается моментом 200 N·m на другом. Найдите угол закручивания φ в градусах.

T = 200 N·mdo = 40 mmdi = 24 mmL = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
4.Средняя
d = 20 mmT = 50 N·m400 mmφ = 2,81°

При испытании на кручение сплошной образец диаметром 20 mm закручивается моментом 50 N·m. Концы расчётной длины 400 mm поворачиваются друг относительно друга на 2,81° (материал ещё работает упруго). Найдите модуль сдвига G материала.

T = 50 N·md = 20 mmL = 400 mmφ = 2,81°
G = GPa
5.Сложная
Td = ?

Сплошной вал должен передавать 5 kW при 750 об/мин, а касательное напряжение не должно превышать 80 MPa. Найдите наименьший подходящий диаметр d.

P = 5 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.Сложная
Tdo​ = 40 mm, di​ = 32 mm

Полый вал передаёт 15 kW при 1500 об/мин. Найдите наибольшее касательное напряжение τmax в валу.

P = 15 kWN = 1500 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa

Ответы

  1. 1. T = 70,03 N·m
  2. 2. τρ = 8,842 MPa
  3. 3. φ = 1,612 °
  4. 4. G = 25,96 GPa
  5. 5. d = 15,94 mm
  6. 6. τmax = 12,87 MPa

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