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 = 50 mmT = 200 N·m

一根直径 50 mm 的实心轴承受 200 N·m 的扭矩。求距中心 12.5 mm 处的切应力 τρ。

T = 200 N·md = 50 mmρ = 12.5 mm
τρ = MPa
2.简单
d = 50 mmT = ?

一根直径 50 mm 的实心圆轴,材料的容许切应力为 70 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 50 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
3.中等
d1​ = 60 mmd2​ = 40 mmT = 200 N·mABC2 m0.5 m

一根阶梯形实心铝轴在 A 端固定。AB 段直径 60 mm,长 2 m;BC 段直径 40 mm,长 0.5 m。自由端 C 作用 200 N·m 的扭矩。 求端部 C 的扭转角 φC,以度表示。

T = 200 N·md1 = 60 mm, L1 = 2 md2 = 40 mm, L2 = 0.5 mG = 26 GPa
φC = °
4.中等
d = ?T = 400 N·mL = 3 m

一根长 3 m 的实心黄铜轴承受 400 N·m 的扭矩。两端之间的扭转角不得超过 1.5°。求满足该限值的最小直径 d。

T = 400 N·mL = 3 mG = 39 GPaφallow = 1.5°
d = mm
5.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1800 rpm 下传递 10 kW,且切应力不超过 80 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 10 kWN = 1800 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.困难
d = 30 mmT0​ = 400 N·mACBa = 3 mb = 0.8 m

一根直径 30 mm 的实心铝轴两端 A 和 B 都固定在刚性墙上。在距 A 3 m、距 B 0.8 m 的 C 处施加 400 N·m 的扭矩。 求截面 C 的转角 φC,以度表示。

d = 30 mmT0 = 400 N·ma = 3 mb = 0.8 mG = 26 GPa
φC = °

答案

  1. 1. τρ = 4.074 MPa
  2. 2. Tmax = 1718 N·m
  3. 3. φC = 1.57 °
  4. 4. d = 58.82 mm
  5. 5. d = 15 mm
  6. 6. φC = 7.001 °

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