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​ = 75, di​ = 60 mmT = 1000 N·m

一根外径 75 mm、内径 60 mm 的空心圆轴承受 1000 N·m 的扭矩。求最大切应力 τmax。

T = 1000 N·mdo = 75 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
2.简单
T = 1500 N·md = 50 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 1500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.中等
d = ?T = 100 N·mL = 2 m

一根长 2 m 的实心铝轴承受 100 N·m 的扭矩。两端之间的扭转角不得超过 2°。求满足该限值的最小直径 d。

T = 100 N·mL = 2 mG = 26 GPaφallow = 2°
d = mm
4.中等
T = 250 N·md = 40 mmL = 3 mφ = ?

一根铝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 = 40 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.困难
d = ?30 kW, 1500 rpm

一根实心钢轴在 1500 rpm 下传递 30 kW。切应力不得超过 50 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 = 30 kWN = 1500 rpmτallow = 50 MPaθallow = 1°/mG = 80 GPa
d = mm
6.困难
do​ = ?50 kW, 500 rpm

一根空心轴须在 500 rpm 下传递 50 kW。 其内径为外径的 0.75 倍,切应力不得超过 75 MPa。求最小外径 do。

P = 50 kWN = 500 rpmdi/do = 0.75τallow = 75 MPa
do = mm

答案

  1. 1. τmax = 20.45 MPa
  2. 2. τmax = 61.12 MPa
  3. 3. d = 38.71 mm
  4. 4. φ = 6.576 °
  5. 5. d = 34.36 mm
  6. 6. do = 45.61 mm

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