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 = 200 N·md = 30 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.简单
d = 20 mmT = ?

一根直径 20 mm 的实心圆轴,材料的容许切应力为 40 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 20 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.中等
do​ = 30, di​ = 23 mmT = 750 N·mL = 2 m

一根空心钢轴(外径 30 mm,内径 23 mm,长 2 m)一端固定,另一端受 750 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ,以度表示。

T = 750 N·mdo = 30 mmdi = 23 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.中等
T = 400 N·md = 30 mmL = 1.5 mφ = ?

一根黄铜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 = 400 N·md = 30 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.困难
d = ?75 kW, 1000 rpm

一根实心黄铜轴在 1000 rpm 下传递 75 kW。切应力不得超过 50 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 0.25°。求同时满足两个限值的最小直径 d。

P = 75 kWN = 1000 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.25°/mG = 39 GPa
d = mm
6.困难
Td = ?

一根实心轴需在 750 rpm 下传递 5 kW,且切应力不超过 80 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 5 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

答案

  1. 1. τmax = 37.73 MPa
  2. 2. Tmax = 62.83 N·m
  3. 3. φ = 20.64 °
  4. 4. φ = 11.08 °
  5. 5. d = 80.92 mm
  6. 6. d = 15.94 mm

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