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 = 40 mmT = 100 N·m

一根直径 40 mm 的实心轴承受 100 N·m 的扭矩。求距中心 15 mm 处的切应力 τρ。

T = 100 N·md = 40 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
2.简单
T = 500 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 = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.中等
T = 1000 N·md = 40 mmL = 0.8 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 = 1000 N·md = 40 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.中等
d = 12 mmT = 30 N·m400 mmφ = 8.66°

在扭转试验中,一根直径 12 mm 的实心试件受 30 N·m 的扭矩作用。标距 400 mm 两端的相对转角为 8.66°(材料仍处于弹性范围)。求材料的切变模量 G。

T = 30 N·md = 12 mmL = 400 mmφ = 8.66°
G = GPa
5.困难
d = 50 mmTB​ = 400 N·mTC​ = 1500 N·mABC0.5 m0.8 m

一根直径 50 mm 的实心钢轴在 A 端固定。距 A 0.5 m 的 B 处作用 400 N·m 的扭矩,再往前 0.8 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 = 50 mmTB = 400 N·mTC = 1500 N·mAB = 0.5 mBC = 0.8 m
τmax = MPa
6.困难
Tdo​ = 40 mm, di​ = 24 mm

一根空心轴在 300 rpm 下传递 75 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 75 kWN = 300 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa

答案

  1. 1. τρ = 5.968 MPa
  2. 2. τmax = 39.79 MPa
  3. 3. φ = 4.676 °
  4. 4. G = 39 GPa
  5. 5. τmax = 61.12 MPa
  6. 6. τmax = 218.3 MPa

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