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 = 400 N·md = 25 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 400 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.简单
d = 25 mmT = 400 N·m

一根直径 25 mm 的实心轴承受 400 N·m 的扭矩。求距中心 5 mm 处的切应力 τρ。

T = 400 N·md = 25 mmρ = 5 mm
τρ = MPa
3.中等
T = 100 N·md = 50 mmL = 1 mφ = ?

一根铝实心轴一端固定在墙上,自由端受扭矩 T。求自由端的扭转角 φ,以度为单位。

T = 100 N·md = 50 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
4.中等
T = 400 N·md = 30 mmL = 1.5 mφ = ?

一根钢实心轴一端固定在墙上,自由端受扭矩 T。求自由端的扭转角 φ,以度为单位。

T = 400 N·md = 30 mmL = 1.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.困难
d = ?30 kW, 1000 rpm

一根实心钢轴在 1000 rpm 下传递 30 kW。切应力不得超过 75 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 = 30 kWN = 1000 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.5°/mG = 80 GPa
d = mm
6.困难
d = 25 mmTB​ = 750 N·mTC​ = 250 N·mABC1.2 m2 m

一根直径 25 mm 的实心钢轴在 A 端固定。距 A 1.2 m 的 B 处作用 750 N·m 的扭矩,再往前 2 m 的自由端 C 处作用一个反向的 250 N·m 扭矩。 求端部 C 扭转角 φC 的大小,以度表示。

d = 25 mmTB = 750 N·mTC = 250 N·mAB = 1.2 mBC = 2 mG = 80 GPa
φC = °

答案

  1. 1. τmax = 130.4 MPa
  2. 2. τρ = 52.15 MPa
  3. 3. φ = 0.3591 °
  4. 4. φ = 5.404 °
  5. 5. d = 45.22 mm
  6. 6. φC = 1.868 °

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