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 = 60 mmT = 1500 N·m

一根直径 60 mm 的实心轴承受 1500 N·m 的扭矩。求距中心 18 mm 处的切应力 τρ。

T = 1500 N·md = 60 mmρ = 18 mm
τρ = MPa
2.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
3.中等
d = 15 mmT = 40 N·m300 mmφ = 5.32°

在扭转试验中,一根直径 15 mm 的实心试件受 40 N·m 的扭矩作用。标距 300 mm 两端的相对转角为 5.32°(材料仍处于弹性范围)。求材料的切变模量 G。

T = 40 N·md = 15 mmL = 300 mmφ = 5.32°
G = GPa
4.中等
T = 750 N·md = 30 mmL = 3 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 = 750 N·md = 30 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
5.困难
d = ?5 kW, 1500 rpm

一根实心黄铜轴在 1500 rpm 下传递 5 kW。切应力不得超过 50 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 1°。求同时满足两个限值的最小直径 d。

P = 5 kWN = 1500 rpmτallow = 50 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm
6.困难
Tdo​ = 40 mm, di​ = 28 mm

一根空心轴在 750 rpm 下传递 75 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 75 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa

答案

  1. 1. τρ = 21.22 MPa
  2. 2. τmax = 141.5 MPa
  3. 3. G = 26 GPa
  4. 4. φ = 20.26 °
  5. 5. d = 26.27 mm
  6. 6. τmax = 100 MPa

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