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 = 200 N·md = 40 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 200 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.简单
do​ = 40, di​ = 20 mmT = 1500 N·m

一根外径 40 mm、内径 20 mm 的空心圆轴承受 1500 N·m 的扭矩。求最大切应力 τmax。

T = 1500 N·mdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
3.中等
d1​ = 40 mmd2​ = 30 mmT = 750 N·mABC2 m2.5 m

一根阶梯形实心钢轴在 A 端固定。AB 段直径 40 mm,长 2 m;BC 段直径 30 mm,长 2.5 m。自由端 C 作用 750 N·m 的扭矩。 求端部 C 的扭转角 φC,以度表示。

T = 750 N·md1 = 40 mm, L1 = 2 md2 = 30 mm, L2 = 2.5 mG = 80 GPa
φC = °
4.中等
T = 500 N·md = 25 mmL = 1 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 = 500 N·md = 25 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
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 80 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 10 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.困难
do​ = ?10 kW, 1000 rpm

一根空心轴须在 1000 rpm 下传递 10 kW。 其内径为外径的 0.8 倍,切应力不得超过 60 MPa。求最小外径 do。

P = 10 kWN = 1000 rpmdi/do = 0.8τallow = 60 MPa
do = mm

答案

  1. 1. τmax = 15.92 MPa
  2. 2. τmax = 127.3 MPa
  3. 3. φC = 21.16 °
  4. 4. φ = 19.15 °
  5. 5. d = 20.09 mm
  6. 6. do = 23.94 mm

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