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
d = 30 mmT = 500 N·m

Суцільний вал діаметром 30 mm передає обертовий момент 500 N·m. Знайдіть дотичне напруження τρ на відстані 12 mm від центра.

T = 500 N·md = 30 mmρ = 12 mm
τρ = MPa
2.Легка
d = 20 mmT = 250 N·m

Суцільний вал діаметром 20 mm передає обертовий момент 250 N·m. Знайдіть дотичне напруження τρ на відстані 8 mm від центра.

T = 250 N·md = 20 mmρ = 8 mm
τρ = MPa
3.Середня
T = 200 N·md = 20 mmL = 0,5 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 20 mmL = 0,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.Середня
d = 10 mmT = 40 N·m200 mmφ = 5,84°

Під час випробування на кручення суцільний зразок діаметром 10 mm закручують моментом 40 N·m. Два кінці розрахункової довжини 200 mm повертаються один відносно одного на 5,84° (матеріал ще працює пружно). Знайдіть модуль зсуву G матеріалу.

T = 40 N·md = 10 mmL = 200 mmφ = 5,84°
G = GPa
5.Складна
Tdo​ = 40 mm, di​ = 28 mm

Порожнистий вал передає 50 kW при 1450 об/хв. Знайдіть найбільше дотичне напруження τmax у валу.

P = 50 kWN = 1450 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
6.Складна
Td = ?

Суцільний вал має передавати 10 kW при 1450 об/хв, а дотичне напруження не повинно перевищувати 75 MPa. Знайдіть найменший придатний діаметр d.

P = 10 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

Ключ відповідей

  1. 1. τρ = 75,45 MPa
  2. 2. τρ = 127,3 MPa
  3. 3. φ = 4,559 °
  4. 4. G = 79,95 GPa
  5. 5. τmax = 34,48 MPa
  6. 6. d = 16,48 mm

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