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 = 750 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 = 750 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.简单
d = 25 mmT = 400 N·m

一根直径 25 mm 的实心轴承受 400 N·m 的扭矩。求距中心 6.3 mm 处的切应力 τρ。

T = 400 N·md = 25 mmρ = 6.3 mm
τρ = MPa
3.中等
T = 400 N·md = 50 mmL = 1 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 = 400 N·md = 50 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.中等
d = 20 mmT = 50 N·m300 mmφ = 0.68°

在扭转试验中,一根直径 20 mm 的实心试件受 50 N·m 的扭矩作用。标距 300 mm 两端的相对转角为 0.68°(材料仍处于弹性范围)。求材料的切变模量 G。

T = 50 N·md = 20 mmL = 300 mmφ = 0.68°
G = GPa
5.困难
do​ = ?100 kW, 750 rpm

一根空心轴须在 750 rpm 下传递 100 kW。 其内径为外径的 0.5 倍,切应力不得超过 75 MPa。求最小外径 do。

P = 100 kWN = 750 rpmdi/do = 0.5τallow = 75 MPa
do = mm
6.困难
Tdo​ = 40 mm, di​ = 24 mm

一根空心轴在 1800 rpm 下传递 20 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 20 kWN = 1800 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa

答案

  1. 1. τmax = 141.5 MPa
  2. 2. τρ = 65.71 MPa
  3. 3. φ = 0.4669 °
  4. 4. G = 80.46 GPa
  5. 5. do = 45.18 mm
  6. 6. τmax = 9.701 MPa

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