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 = ?

一根直径 60 mm 的实心圆轴，材料的容许切应力为 70 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 60 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.简单
d = 20 mmT = ?

一根直径 20 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 = 20 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.中等
d = 15 mmT = 20 N·m250 mmφ = 2.22°

在扭转试验中，一根直径 15 mm 的实心试件受 20 N·m 的扭矩作用。标距 250 mm 两端的相对转角为 2.22°（材料仍处于弹性范围）。求材料的切变模量 G。

T = 20 N·md = 15 mmL = 250 mmφ = 2.22°
G = GPa
4.中等
do​ = 80, di​ = 60 mmT = 750 N·mL = 2 m

一根空心铝轴（外径 80 mm，内径 60 mm，长 2 m）一端固定，另一端受 750 N·m 的扭矩作用。求扭转角 φ，以度表示。

T = 750 N·mdo = 80 mmdi = 60 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
5.困难
d = 30 mmTB​ = 1500 N·mTC​ = 100 N·mABC1 m1.5 m

一根直径 30 mm 的实心黄铜轴在 A 端固定。距 A 1 m 的 B 处作用 1500 N·m 的扭矩，再往前 1.5 m 的自由端 C 处作用一个反向的 100 N·m 扭矩。 求端部 C 扭转角 φC 的大小，以度表示。

d = 30 mmTB = 1500 N·mTC = 100 N·mAB = 1 mBC = 1.5 mG = 39 GPa
φC = °
6.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1000 rpm 下传递 5 kW，且切应力不超过 50 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 5 kWN = 1000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

答案

  1. 1. Tmax = 2969 N·m
  2. 2. Tmax = 78.54 N·m
  3. 3. G = 25.96 GPa
  4. 4. φ = 1.202 °
  5. 5. φC = 23.09 °
  6. 6. d = 16.94 mm

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