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 = 500 N·md = 30 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 = 30 mm
τmax = MPa
2.简单
N = 1200 rpmT = 50 N·m

一根以 1200 rpm 转动的轴承受 50 N·m 的稳定扭矩。求它传递的功率 P。

T = 50 N·mN = 1200 rpm
P = kW
3.中等
d1​ = 75 mmd2​ = 50 mmT = 500 N·mABC3 m2.5 m

一根阶梯形实心黄铜轴在 A 端固定。AB 段直径 75 mm,长 3 m;BC 段直径 50 mm,长 2.5 m。自由端 C 作用 500 N·m 的扭矩。 求端部 C 的扭转角 φC,以度表示。

T = 500 N·md1 = 75 mm, L1 = 3 md2 = 50 mm, L2 = 2.5 mG = 39 GPa
φC = °
4.中等
T = 100 N·md = 25 mmL = 0.8 mφ = ?

一根钢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 = 100 N·md = 25 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
5.困难
d = ?75 kW, 750 rpm

一根实心黄铜轴在 750 rpm 下传递 75 kW。切应力不得超过 75 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 0.75°。求同时满足两个限值的最小直径 d。

P = 75 kWN = 750 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.75°/mG = 39 GPa
d = mm
6.困难
do​ = ?20 kW, 500 rpm

一根空心轴须在 500 rpm 下传递 20 kW。 其内径为外径的 0.75 倍,切应力不得超过 50 MPa。求最小外径 do。

P = 20 kWN = 500 rpmdi/do = 0.75τallow = 50 MPa
do = mm

答案

  1. 1. τmax = 94.31 MPa
  2. 2. P = 6.283 kW
  3. 3. φC = 3.702 °
  4. 4. φ = 1.494 °
  5. 5. d = 66.07 mm
  6. 6. do = 38.47 mm

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