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
T = 100 N·md = 30 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 100 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.简单
d = 50 mmT = 500 N·m

一根直径 50 mm 的实心轴承受 500 N·m 的扭矩。求距中心 6.3 mm 处的切应力 τρ。

T = 500 N·md = 50 mmρ = 6.3 mm
τρ = MPa
3.中等
do​ = 75, di​ = 53 mmT = 750 N·mL = 1.2 m

一根空心铝轴(外径 75 mm,内径 53 mm,长 1.2 m)一端固定,另一端受 750 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ,以度表示。

T = 750 N·mdo = 75 mmdi = 53 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
4.中等
do​ = ?T = 750 N·m

一根空心轴须承受 750 N·m 的扭矩。 其内径为外径的 0.5 倍,切应力不得超过 40 MPa。求最小外径 do。

T = 750 N·mdi/do = 0.5τallow = 40 MPa
do = mm
5.困难
Td = ?

一根实心轴需在 500 rpm 下传递 5 kW,且切应力不超过 40 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 5 kWN = 500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.困难
d = 60 mmT0​ = 2000 N·mACBa = 1.5 mb = 3 m

一根直径 60 mm 的实心黄铜轴两端 A 和 B 都固定在刚性墙上。在距 A 1.5 m、距 B 3 m 的 C 处施加 2000 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

d = 60 mmT0 = 2000 N·ma = 1.5 mb = 3 m
τmax = MPa

答案

  1. 1. τmax = 18.86 MPa
  2. 2. τρ = 5.134 MPa
  3. 3. φ = 0.8506 °
  4. 4. do = 46.7 mm
  5. 5. d = 22.99 mm
  6. 6. τmax = 31.44 MPa

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