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
d = 25 mmT = ?

一根直径 25 mm 的实心圆轴,材料的容许切应力为 40 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 25 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
2.简单
T = 750 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 = 750 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.中等
d = 15 mmT = 40 N·m300 mmφ = 3.55°

在扭转试验中,一根直径 15 mm 的实心试件受 40 N·m 的扭矩作用。标距 300 mm 两端的相对转角为 3.55°(材料仍处于弹性范围)。求材料的切变模量 G。

T = 40 N·md = 15 mmL = 300 mmφ = 3.55°
G = GPa
4.中等
T = 250 N·md = 20 mmL = 0.5 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 = 250 N·md = 20 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1000 rpm 下传递 100 kW,且切应力不超过 60 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 100 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.困难
Tdo​ = 50 mm, di​ = 38 mm

一根空心轴在 1000 rpm 下传递 10 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 10 kWN = 1000 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa

答案

  1. 1. Tmax = 122.7 N·m
  2. 2. τmax = 244.5 MPa
  3. 3. G = 38.97 GPa
  4. 4. φ = 5.699 °
  5. 5. d = 43.28 mm
  6. 6. τmax = 5.839 MPa

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