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 = 100 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 = 100 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 40 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 60 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.中等
T = 250 N·md = 40 mmL = 1.2 mφ = ?

一根钢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 = 250 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
4.中等
do​ = 75, di​ = 45 mmT = 750 N·mL = 2.5 m

一根空心钢轴(外径 75 mm,内径 45 mm,长 2.5 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 = 75 mmdi = 45 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.困难
do​ = ?5 kW, 1450 rpm

一根空心轴须在 1450 rpm 下传递 5 kW。 其内径为外径的 0.75 倍,切应力不得超过 40 MPa。求最小外径 do。

P = 5 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.75τallow = 40 MPa
do = mm
6.困难
d = 50 mmT0​ = 1500 N·mACBa = 2 mb = 1 m

一根直径 50 mm 的实心铝轴两端 A 和 B 都固定在刚性墙上。在距 A 2 m、距 B 1 m 的 C 处施加 1500 N·m 的扭矩。 求墙 A 处的反扭矩 TA。

d = 50 mmT0 = 1500 N·ma = 2 mb = 1 m
TA = N·m

答案

  1. 1. τmax = 7.958 MPa
  2. 2. Tmax = 1696 N·m
  3. 3. φ = 0.8549 °
  4. 4. φ = 0.4967 °
  5. 5. do = 18.3 mm
  6. 6. TA = 500 N·m

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