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 = 1500 N·md = 30 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 70 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。
d = 20 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
3.中等
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 = 30 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
4.中等
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 = 20 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.困难
一根空心轴在 3000 rpm 下传递 75 kW。求轴中的最大切应力 τmax。
P = 75 kWN = 3000 rpmdo = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.困难
一根实心钢轴在 1450 rpm 下传递 50 kW。切应力不得超过 50 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 0.5°。求同时满足两个限值的最小直径 d。
P = 50 kWN = 1450 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.5°/mG = 80 GPa
d = mm
答案
- 1. τmax = 282.9 MPa
- 2. Tmax = 110 N·m
- 3. φ = 6.928 °
- 4. φ = 22.8 °
- 5. τmax = 3.311 MPa
- 6. d = 46.82 mm
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