Робочий аркуш «Кручення валів» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Кручення валів»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
T = 500 N·md = 30 mm

Суцільний круглий вал передає крутний момент T. Знайдіть найбільше дотичне напруження τmax у валу.

T = 500 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.Легка
N = 1000 rpmT = 50 N·m

Вал, що обертається з частотою 1000 rpm, передає сталий обертовий момент 50 N·m. Знайдіть потужність P, яку він передає.

T = 50 N·mN = 1000 rpm
P = kW
3.Середня
do​ = 40, di​ = 20 mmT = 200 N·mL = 0,5 m

Порожнистий вал (латунь; зовнішній діаметр 40 mm, внутрішній діаметр 20 mm, довжина 0,5 m) закріплений на одному кінці й закручується моментом 200 N·m на іншому. Знайдіть кут закручування φ у градусах.

T = 200 N·mdo = 40 mmdi = 20 mmL = 0,5 mG = 39 GPa
φ = °
4.Середня
d = 20 mmT = 100 N·m200 mmφ = 2,81°

Під час випробування на кручення суцільний зразок діаметром 20 mm закручують моментом 100 N·m. Два кінці розрахункової довжини 200 mm повертаються один відносно одного на 2,81° (матеріал ще працює пружно). Знайдіть модуль зсуву G матеріалу.

T = 100 N·md = 20 mmL = 200 mmφ = 2,81°
G = GPa
5.Складна
Tdo​ = 100 mm, di​ = 75 mm

Порожнистий вал передає 100 kW при 750 об/хв. Знайдіть найбільше дотичне напруження τmax у валу.

P = 100 kWN = 750 rpmdo = 100 mmdi = 75 mm
τmax = MPa
6.Складна
Td = ?

Суцільний вал має передавати 75 kW при 1500 об/хв, а дотичне напруження не повинно перевищувати 80 MPa. Знайдіть найменший придатний діаметр d.

P = 75 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

Ключ відповідей

  1. 1. τmax = 94,31 MPa
  2. 2. P = 5,236 kW
  3. 3. φ = 0,6235 °
  4. 4. G = 25,96 GPa
  5. 5. τmax = 9,486 MPa
  6. 6. d = 31,21 mm

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.