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 = 750 N·md = 40 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 = 40 mm
τmax = MPa
2.简单
do​ = 30, di​ = 15 mmT = 100 N·m

一根外径 30 mm、内径 15 mm 的空心圆轴承受 100 N·m 的扭矩。求最大切应力 τmax。

T = 100 N·mdo = 30 mmdi = 15 mm
τmax = MPa
3.中等
do​ = 30, di​ = 21 mmT = 1000 N·mL = 1 m

一根空心钢轴(外径 30 mm,内径 21 mm,长 1 m)一端固定,另一端受 1000 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ,以度表示。

T = 1000 N·mdo = 30 mmdi = 21 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.中等
do​ = 40, di​ = 28 mmT = 1000 N·mL = 1.2 m

一根空心黄铜轴(外径 40 mm,内径 28 mm,长 1.2 m)一端固定,另一端受 1000 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ,以度表示。

T = 1000 N·mdo = 40 mmdi = 28 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1000 rpm 下传递 15 kW,且切应力不超过 40 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 15 kWN = 1000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.困难
d = 50 mmT0​ = 1500 N·mACBa = 3 mb = 0.8 m

一根直径 50 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 1500 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

d = 50 mmT0 = 1500 N·ma = 3 mb = 0.8 m
τmax = MPa

答案

  1. 1. τmax = 59.68 MPa
  2. 2. τmax = 20.12 MPa
  3. 3. φ = 11.85 °
  4. 4. φ = 9.231 °
  5. 5. d = 26.32 mm
  6. 6. τmax = 48.25 MPa

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