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 = 400 N·md = 25 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 400 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.简单
d = 50 mmT = 400 N·m

一根直径 50 mm 的实心轴承受 400 N·m 的扭矩。求距中心 20 mm 处的切应力 τρ。

T = 400 N·md = 50 mmρ = 20 mm
τρ = MPa
3.中等
T = 200 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 = 200 N·md = 30 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.中等
d = 12 mmT = 30 N·m300 mmφ = 9.74°

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 300 mm 两端的相对转角为 9.74°(材料仍处于弹性范围)。求材料的切变模量 G。

T = 30 N·md = 12 mmL = 300 mmφ = 9.74°
G = GPa
5.困难
d = ?5 kW, 500 rpm

一根实心黄铜轴在 500 rpm 下传递 5 kW。切应力不得超过 75 MPa,每 m 长度的扭转角不得超过 0.75°。求同时满足两个限值的最小直径 d。

P = 5 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.75°/mG = 39 GPa
d = mm
6.困难
Tdo​ = 100 mm, di​ = 60 mm

一根空心轴在 300 rpm 下传递 50 kW。求轴中的最大切应力 τmax。

P = 50 kWN = 300 rpmdo = 100 mmdi = 60 mm
τmax = MPa

答案

  1. 1. τmax = 130.4 MPa
  2. 2. τρ = 13.04 MPa
  3. 3. φ = 5.542 °
  4. 4. G = 26.01 GPa
  5. 5. d = 37.15 mm
  6. 6. τmax = 9.313 MPa

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