1.简单
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 = 25 mm
τmax = MPa
2.简单
一根直径 20 mm 的实心圆轴,材料的容许切应力为 100 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。
d = 20 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.中等
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 = 750 N·md = 30 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.中等
一根空心钢轴(外径 60 mm,内径 45 mm,长 3 m)一端固定,另一端受 1500 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ,以度表示。
T = 1500 N·mdo = 60 mmdi = 45 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
5.困难
一根空心轴在 300 rpm 下传递 30 kW。求轴中的最大切应力 τmax。
P = 30 kWN = 300 rpmdo = 100 mmdi = 80 mm
τmax = MPa
6.困难
一根直径 25 mm 的实心铝轴两端 A 和 B 都固定在刚性墙上。在距 A 2.5 m、距 B 0.5 m 的 C 处施加 750 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。
d = 25 mmT0 = 750 N·ma = 2.5 mb = 0.5 m
τmax = MPa
答案
- 1. τmax = 65.19 MPa
- 2. Tmax = 157.1 N·m
- 3. φ = 13.86 °
- 4. φ = 3.705 °
- 5. τmax = 8.237 MPa
- 6. τmax = 203.7 MPa
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