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。

新练习卷在线练习，附提示

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1.简单
do​ = 60, di​ = 42 mmT = 1000 N·m

一根外径 60 mm、内径 42 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 = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
2.简单
d = 60 mmT = ?

一根直径 60 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 = 60 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.中等
d1​ = 60 mmd2​ = 40 mmT = 750 N·mABC2 m2 m

一根阶梯形实心黄铜轴在 A 端固定。AB 段直径 60 mm，长 2 m；BC 段直径 40 mm，长 2 m。自由端 C 作用 750 N·m 的扭矩。 求端部 C 的扭转角 φC，以度表示。

T = 750 N·md1 = 60 mm, L1 = 2 md2 = 40 mm, L2 = 2 mG = 39 GPa
φC = °
4.中等
d1​ = 50 mmd2​ = 40 mmT = 250 N·mABC1.5 m1.5 m

一根阶梯形实心钢轴在 A 端固定。AB 段直径 50 mm，长 1.5 m；BC 段直径 40 mm，长 1.5 m。自由端 C 作用 250 N·m 的扭矩。 求端部 C 的扭转角 φC，以度表示。

T = 250 N·md1 = 50 mm, L1 = 1.5 md2 = 40 mm, L2 = 1.5 mG = 80 GPa
φC = °
5.困难
Td = ?

一根实心轴需在 3000 rpm 下传递 20 kW，且切应力不超过 60 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 20 kWN = 3000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.困难
d = 60 mmT0​ = 400 N·mACBa = 1.2 mb = 3 m

一根直径 60 mm 的实心钢轴两端 A 和 B 都固定在刚性墙上。在距 A 1.2 m、距 B 3 m 的 C 处施加 400 N·m 的扭矩。 求截面 C 的转角 φC，以度表示。

d = 60 mmT0 = 400 N·ma = 1.2 mb = 3 mG = 80 GPa
φC = °

答案

  1. 1. τmax = 31.03 MPa
  2. 2. Tmax = 4241 N·m
  3. 3. φC = 10.5 °
  4. 4. φC = 1.506 °
  5. 5. d = 17.55 mm
  6. 6. φC = 0.193 °

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