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 = 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 5 mm 处的切应力 τρ。

T = 200 N·md = 20 mmρ = 5 mm
τρ = MPa
2.简单
N = 1800 rpmT = 150 N·m

一根以 1800 rpm 转动的轴承受 150 N·m 的稳定扭矩。求它传递的功率 P。

T = 150 N·mN = 1800 rpm
P = kW
3.中等
d1​ = 50 mmd2​ = 25 mmT = 200 N·mABC2 m1 m

一根阶梯形实心钢轴在 A 端固定。AB 段直径 50 mm,长 2 m;BC 段直径 25 mm,长 1 m。自由端 C 作用 200 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

T = 200 N·md1 = 50 mm, L1 = 2 md2 = 25 mm, L2 = 1 m
τmax = MPa
4.中等
T = 200 N·md = 30 mmL = 3 mφ = ?

一根黄铜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 = 200 N·md = 30 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
5.困难
d = ?30 kW, 500 rpm

一根实心铝轴在 500 rpm 下传递 30 kW。切应力不得超过 40 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 0.25°。求同时满足两个限值的最小直径 d。

P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 40 MPaθallow = 0.25°/mG = 26 GPa
d = mm
6.困难
d = ?20 kW, 500 rpm

一根实心铝轴在 500 rpm 下传递 20 kW。切应力不得超过 80 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 1°。求同时满足两个限值的最小直径 d。

P = 20 kWN = 500 rpmτallow = 80 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm

答案

  1. 1. τρ = 63.66 MPa
  2. 2. P = 28.27 kW
  3. 3. τmax = 65.19 MPa
  4. 4. φ = 11.08 °
  5. 5. d = 84.69 mm
  6. 6. d = 54.11 mm

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