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
do​ = 50, di​ = 38 mmT = 200 N·m

一根外径 50 mm、内径 38 mm 的空心圆轴承受 200 N·m 的扭矩。求最大切应力 τmax。

T = 200 N·mdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
2.简单
T = 500 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 = 500 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.中等
T = 1000 N·md = 50 mmL = 1.5 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 = 1000 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.中等
d1​ = 40 mmd2​ = 25 mmT = 750 N·mABC1.5 m1.2 m

一根阶梯形实心铝轴在 A 端固定。AB 段直径 40 mm,长 1.5 m;BC 段直径 25 mm,长 1.2 m。自由端 C 作用 750 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

T = 750 N·md1 = 40 mm, L1 = 1.5 md2 = 25 mm, L2 = 1.2 m
τmax = MPa
5.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1500 rpm 下传递 50 kW,且切应力不超过 40 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1800 rpm 下传递 15 kW,且切应力不超过 60 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 15 kWN = 1800 rpmτallow = 60 MPa
d = mm

答案

  1. 1. τmax = 12.23 MPa
  2. 2. τmax = 163 MPa
  3. 3. φ = 3.591 °
  4. 4. τmax = 244.5 MPa
  5. 5. d = 34.35 mm
  6. 6. d = 18.9 mm

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