轴的扭转练习卷(附答案)

免费可打印的轴的扭转练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
do​ = 50, di​ = 38 mmT = 250 N·m

一根外径 50 mm、内径 38 mm 的空心圆轴承受 250 N·m 的扭矩。求最大切应力 τmax。

T = 250 N·mdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
2.简单
d = 20 mmT = 200 N·m

一根直径 20 mm 的实心轴承受 200 N·m 的扭矩。求距中心 8 mm 处的切应力 τρ。

T = 200 N·md = 20 mmρ = 8 mm
τρ = MPa
3.中等
do​ = ?T = 400 N·m

一根空心轴须承受 400 N·m 的扭矩。 其内径为外径的 0.5 倍,切应力不得超过 80 MPa。求最小外径 do。

T = 400 N·mdi/do = 0.5τallow = 80 MPa
do = mm
4.中等
do​ = 75, di​ = 53 mmT = 200 N·mL = 3 m

一根空心黄铜轴(外径 75 mm,内径 53 mm,长 3 m)一端固定,另一端受 200 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ,以度表示。

T = 200 N·mdo = 75 mmdi = 53 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
5.困难
d = ?75 kW, 300 rpm

一根实心铝轴在 300 rpm 下传递 75 kW。切应力不得超过 60 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 0.5°。求同时满足两个限值的最小直径 d。

P = 75 kWN = 300 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0.5°/mG = 26 GPa
d = mm
6.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1450 rpm 下传递 75 kW,且切应力不超过 40 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 75 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

答案

  1. 1. τmax = 15.29 MPa
  2. 2. τρ = 101.9 MPa
  3. 3. do = 30.06 mm
  4. 4. φ = 0.378 °
  5. 5. d = 101.7 mm
  6. 6. d = 39.77 mm

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