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 = 30 mmT = ?

一根直径 30 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 = 30 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.简单
N = 1500 rpmT = 750 N·m

一根以 1500 rpm 转动的轴承受 750 N·m 的稳定扭矩。求它传递的功率 P。

T = 750 N·mN = 1500 rpm
P = kW
3.中等
d1​ = 75 mmd2​ = 60 mmT = 400 N·mABC2.5 m1.2 m

一根阶梯形实心黄铜轴在 A 端固定。AB 段直径 75 mm，长 2.5 m；BC 段直径 60 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 = 75 mm, L1 = 2.5 md2 = 60 mm, L2 = 1.2 mG = 39 GPa
φC = °
4.中等
d = 15 mmT = 40 N·m400 mmφ = 2.31°

在扭转试验中，一根直径 15 mm 的实心试件受 40 N·m 的扭矩作用。标距 400 mm 两端的相对转角为 2.31°（材料仍处于弹性范围）。求材料的切变模量 G。

T = 40 N·md = 15 mmL = 400 mmφ = 2.31°
G = GPa
5.困难
Tdo​ = 40 mm, di​ = 20 mm

一根空心轴在 750 rpm 下传递 10 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 10 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
6.困难
Tdo​ = 75 mm, di​ = 56 mm

一根空心轴在 1500 rpm 下传递 75 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 75 kWN = 1500 rpmdo = 75 mmdi = 56 mm
τmax = MPa

答案

  1. 1. Tmax = 530.1 N·m
  2. 2. P = 117.8 kW
  3. 3. φC = 1.027 °
  4. 4. G = 79.85 GPa
  5. 5. τmax = 10.81 MPa
  6. 6. τmax = 8.364 MPa

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