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

P = 15 kWN = 1500 rpm
T = N·m
2.Лёгкая
d = 20 mmT = 100 N·m

Сплошной вал диаметром 20 mm передаёт крутящий момент 100 N·m. Найдите касательное напряжение τρ на радиусе 5 mm от центра.

T = 100 N·md = 20 mmρ = 5 mm
τρ = MPa
3.Средняя
do​ = ?T = 200 N·m

Полый вал должен передавать крутящий момент 200 N·m. Его внутренний диаметр должен составлять 0,75 от наружного, а касательное напряжение не должно превышать 40 MPa. Найдите наименьший наружный диаметр do.

T = 200 N·mdi/do = 0,75τallow = 40 MPa
do = mm
4.Средняя
d = 15 mmT = 100 N·m200 mmφ = 2,88°

При испытании на кручение сплошной образец диаметром 15 mm закручивается моментом 100 N·m. Концы расчётной длины 200 mm поворачиваются друг относительно друга на 2,88° (материал ещё работает упруго). Найдите модуль сдвига G материала.

T = 100 N·md = 15 mmL = 200 mmφ = 2,88°
G = GPa
5.Сложная
Tdo​ = 50 mm, di​ = 25 mm

Полый вал передаёт 15 kW при 1800 об/мин. Найдите наибольшее касательное напряжение τmax в валу.

P = 15 kWN = 1800 rpmdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa
6.Сложная
Td = ?

Сплошной вал должен передавать 100 kW при 1450 об/мин, а касательное напряжение не должно превышать 40 MPa. Найдите наименьший подходящий диаметр d.

P = 100 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

Ответы

  1. 1. T = 95,49 N·m
  2. 2. τρ = 31,83 MPa
  3. 3. do = 33,4 mm
  4. 4. G = 80,06 GPa
  5. 5. τmax = 3,458 MPa
  6. 6. d = 43,77 mm

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