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 = 200 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 = 200 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.简单
do​ = 60, di​ = 42 mmT = 400 N·m

一根外径 60 mm、内径 42 mm 的空心圆轴承受 400 N·m 的扭矩。求最大切应力 τmax。

T = 400 N·mdo = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
3.中等
T = 250 N·md = 40 mmL = 2 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 = 250 N·md = 40 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.中等
d = ?T = 500 N·mL = 1.2 m

一根长 1.2 m 的实心黄铜轴承受 500 N·m 的扭矩。两端之间的扭转角不得超过 0.5°。求满足该限值的最小直径 d。

T = 500 N·mL = 1.2 mG = 39 GPaφallow = 0.5°
d = mm
5.困难
Tdo​ = 50 mm, di​ = 38 mm

一根空心轴在 1000 rpm 下传递 10 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 10 kWN = 1000 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
6.困难
d = 20 mmTB​ = 250 N·mTC​ = 100 N·mABC1.2 m2 m

一根直径 20 mm 的实心铝轴在 A 端固定。距 A 1.2 m 的 B 处作用 250 N·m 的扭矩,再往前 2 m 的自由端 C 处作用一个同向的 100 N·m 扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

d = 20 mmTB = 250 N·mTC = 100 N·mAB = 1.2 mBC = 2 m
τmax = MPa

答案

  1. 1. τmax = 8.149 MPa
  2. 2. τmax = 12.41 MPa
  3. 3. φ = 1.425 °
  4. 4. d = 65.1 mm
  5. 5. τmax = 5.839 MPa
  6. 6. τmax = 222.8 MPa

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