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
N = 3000 rpmT = ?

Двигун передає 22 kW на вал, що обертається з частотою 3000 rpm. Знайдіть обертовий момент T у валу.

P = 22 kWN = 3000 rpm
T = N·m
2.Легка
T = 750 N·md = 40 mm

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

T = 750 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.Середня
T = 200 N·md = 40 mmL = 2,5 mφ = ?

Суцільний вал (латунь) закріплений у стіні й закручується моментом T на вільному кінці. Знайдіть кут закручування φ вільного кінця в градусах.

T = 200 N·md = 40 mmL = 2,5 mG = 39 GPa
φ = °
4.Середня
d = 10 mmT = 50 N·m400 mmφ = 14,59°

Під час випробування на кручення суцільний зразок діаметром 10 mm закручують моментом 50 N·m. Два кінці розрахункової довжини 400 mm повертаються один відносно одного на 14,59° (матеріал ще працює пружно). Знайдіть модуль зсуву G матеріалу.

T = 50 N·md = 10 mmL = 400 mmφ = 14,59°
G = GPa
5.Складна
Td = ?

Суцільний вал має передавати 30 kW при 3000 об/хв, а дотичне напруження не повинно перевищувати 60 MPa. Знайдіть найменший придатний діаметр d.

P = 30 kWN = 3000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.Складна
d = ?10 kW, 1500 rpm

Суцільний вал (алюміній) передає 10 kW при 1500 rpm. Дотичне напруження не повинне перевищувати 50 MPa, а кут закручування — 0,5° на m довжини. Знайдіть найменший діаметр d, що задовольняє обидві умови.

P = 10 kWN = 1500 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0,5°/mG = 26 GPa
d = mm

Ключ відповідей

  1. 1. T = 70,03 N·m
  2. 2. τmax = 59,68 MPa
  3. 3. φ = 2,923 °
  4. 4. G = 80 GPa
  5. 5. d = 20,09 mm
  6. 6. d = 41,12 mm

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