1.简单
一根直径 50 mm 的实心圆轴，材料的容许切应力为 50 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。
d = 50 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
轴的扭转练习卷（附答案）
2.简单
一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。
T = 1000 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.中等
一根阶梯形实心钢轴在 A 端固定。AB 段直径 60 mm，长 0.8 m；BC 段直径 30 mm，长 1.2 m。自由端 C 作用 400 N·m 的扭矩。 求端部 C 的扭转角 φC，以度表示。
T = 400 N·md1 = 60 mm, L1 = 0.8 md2 = 30 mm, L2 = 1.2 mG = 80 GPa
φC = °
4.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 = 500 N·md = 40 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.困难
一根直径 60 mm 的实心钢轴在 A 端固定。距 A 1.2 m 的 B 处作用 200 N·m 的扭矩，再往前 3 m 的自由端 C 处作用一个反向的 1500 N·m 扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。
d = 60 mmTB = 200 N·mTC = 1500 N·mAB = 1.2 mBC = 3 m
τmax = MPa
6.困难
一根空心轴须在 1450 rpm 下传递 50 kW。 其内径为外径的 0.8 倍，切应力不得超过 60 MPa。求最小外径 do。
P = 50 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.8τallow = 60 MPa
do = mm
答案
- 1. Tmax = 1227 N·m
- 2. τmax = 188.6 MPa
- 3. φC = 4.503 °
- 4. φ = 13.15 °
- 5. τmax = 35.37 MPa
- 6. do = 36.18 mm
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