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
d = 50 mmT = ?

一根直径 50 mm 的实心圆轴，材料的容许切应力为 80 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 50 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.简单
N = 3000 rpmT = ?

一台电动机向以 3000 rpm 转动的轴输出 5.5 kW。求轴中的扭矩 T。

P = 5.5 kWN = 3000 rpm
T = N·m
3.中等
do​ = 40, di​ = 20 mmT = 2000 N·mL = 2 m

一根空心黄铜轴（外径 40 mm，内径 20 mm，长 2 m）一端固定，另一端受 2000 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ，以度表示。

T = 2000 N·mdo = 40 mmdi = 20 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
4.中等
do​ = ?T = 200 N·m

一根空心轴须承受 200 N·m 的扭矩。 其内径为外径的 0.6 倍，切应力不得超过 75 MPa。求最小外径 do。

T = 200 N·mdi/do = 0.6τallow = 75 MPa
do = mm
5.困难
d = 25 mmT0​ = 200 N·mACBa = 2.5 mb = 1.5 m

一根直径 25 mm 的实心铝轴两端 A 和 B 都固定在刚性墙上。在距 A 2.5 m、距 B 1.5 m 的 C 处施加 200 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

d = 25 mmT0 = 200 N·ma = 2.5 mb = 1.5 m
τmax = MPa
6.困难
Td = ?

一根实心轴需在 750 rpm 下传递 10 kW，且切应力不超过 40 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 10 kWN = 750 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

答案

  1. 1. Tmax = 1963 N·m
  2. 2. T = 17.51 N·m
  3. 3. φ = 24.94 °
  4. 4. do = 24.99 mm
  5. 5. τmax = 40.74 MPa
  6. 6. d = 25.31 mm

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