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 = ?

一根直径 40 mm 的实心圆轴,材料的容许切应力为 50 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 40 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
2.简单
N = 1500 rpmT = 250 N·m

一根以 1500 rpm 转动的轴承受 250 N·m 的稳定扭矩。求它传递的功率 P。

T = 250 N·mN = 1500 rpm
P = kW
3.中等
d1​ = 40 mmd2​ = 25 mmT = 250 N·mABC2.5 m1 m

一根阶梯形实心钢轴在 A 端固定。AB 段直径 40 mm,长 2.5 m;BC 段直径 25 mm,长 1 m。自由端 C 作用 250 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

T = 250 N·md1 = 40 mm, L1 = 2.5 md2 = 25 mm, L2 = 1 m
τmax = MPa
4.中等
d1​ = 30 mmd2​ = 20 mmT = 250 N·mABC2.5 m1 m

一根阶梯形实心钢轴在 A 端固定。AB 段直径 30 mm,长 2.5 m;BC 段直径 20 mm,长 1 m。自由端 C 作用 250 N·m 的扭矩。 求端部 C 的扭转角 φC,以度表示。

T = 250 N·md1 = 30 mm, L1 = 2.5 md2 = 20 mm, L2 = 1 mG = 80 GPa
φC = °
5.困难
Td = ?

一根实心轴需在 750 rpm 下传递 10 kW,且切应力不超过 75 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 10 kWN = 750 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.困难
d = ?50 kW, 300 rpm

一根实心铝轴在 300 rpm 下传递 50 kW。切应力不得超过 50 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 = 50 kWN = 300 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.75°/mG = 26 GPa
d = mm

答案

  1. 1. Tmax = 628.3 N·m
  2. 2. P = 39.27 kW
  3. 3. τmax = 81.49 MPa
  4. 4. φC = 17.03 °
  5. 5. d = 20.52 mm
  6. 6. d = 83.08 mm

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