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
T = 1000 N·md = 40 mm

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 = 40 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 50 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 60 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.中等
do​ = 50, di​ = 35 mmT = 250 N·mL = 1 m

一根空心钢轴（外径 50 mm，内径 35 mm，长 1 m）一端固定，另一端受 250 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ，以度表示。

T = 250 N·mdo = 50 mmdi = 35 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.中等
d = 10 mmT = 75 N·m200 mmφ = 10.94°

在扭转试验中，一根直径 10 mm 的实心试件受 75 N·m 的扭矩作用。标距 200 mm 两端的相对转角为 10.94°（材料仍处于弹性范围）。求材料的切变模量 G。

T = 75 N·md = 10 mmL = 200 mmφ = 10.94°
G = GPa
5.困难
Tdo​ = 40 mm, di​ = 28 mm

一根空心轴在 750 rpm 下传递 100 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 100 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
6.困难
d = 30 mmTB​ = 250 N·mTC​ = 400 N·mABC2.5 m1 m

一根直径 30 mm 的实心钢轴在 A 端固定。距 A 2.5 m 的 B 处作用 250 N·m 的扭矩，再往前 1 m 的自由端 C 处作用一个反向的 400 N·m 扭矩。 求端部 C 扭转角 φC 的大小，以度表示。

d = 30 mmTB = 250 N·mTC = 400 N·mAB = 2.5 mBC = 1 mG = 80 GPa
φC = °

答案

  1. 1. τmax = 79.58 MPa
  2. 2. Tmax = 2121 N·m
  3. 3. φ = 0.384 °
  4. 4. G = 80.02 GPa
  5. 5. τmax = 133.3 MPa
  6. 6. φC = 6.98 °

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