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 = 40 mmT = ?

一根直径 40 mm 的实心圆轴，材料的容许切应力为 60 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 40 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.简单
T = 200 N·md = 20 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 200 N·md = 20 mm
τmax = MPa
3.中等
T = 250 N·md = 25 mmL = 0.5 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 = 250 N·md = 25 mmL = 0.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.中等
d = 12 mmT = 50 N·m200 mmφ = 7.22°

在扭转试验中，一根直径 12 mm 的实心试件受 50 N·m 的扭矩作用。标距 200 mm 两端的相对转角为 7.22°（材料仍处于弹性范围）。求材料的切变模量 G。

T = 50 N·md = 12 mmL = 200 mmφ = 7.22°
G = GPa
5.困难
Tdo​ = 60 mm, di​ = 45 mm

一根空心轴在 500 rpm 下传递 5 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 5 kWN = 500 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.困难
d = 60 mmTB​ = 200 N·mTC​ = 1500 N·mABC2 m0.5 m

一根直径 60 mm 的实心钢轴在 A 端固定。距 A 2 m 的 B 处作用 200 N·m 的扭矩，再往前 0.5 m 的自由端 C 处作用一个同向的 1500 N·m 扭矩。 求端部 C 扭转角 φC 的大小，以度表示。

d = 60 mmTB = 200 N·mTC = 1500 N·mAB = 2 mBC = 0.5 mG = 80 GPa
φC = °

答案

  1. 1. Tmax = 754 N·m
  2. 2. τmax = 127.3 MPa
  3. 3. φ = 4.789 °
  4. 4. G = 38.98 GPa
  5. 5. τmax = 3.294 MPa
  6. 6. φC = 2.336 °

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