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
do​ = 80, di​ = 64 mmT = 2000 N·m

一根外径 80 mm、内径 64 mm 的空心圆轴承受 2000 N·m 的扭矩。求最大切应力 τmax。

T = 2000 N·mdo = 80 mmdi = 64 mm
τmax = MPa
2.简单
T = 1000 N·md = 60 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 1000 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.中等
T = 200 N·md = 25 mmL = 0.8 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 = 200 N·md = 25 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.中等
d1​ = 75 mmd2​ = 50 mmT = 250 N·mABC0.8 m1.5 m

一根阶梯形实心铝轴在 A 端固定。AB 段直径 75 mm,长 0.8 m;BC 段直径 50 mm,长 1.5 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 = 75 mm, L1 = 0.8 md2 = 50 mm, L2 = 1.5 mG = 26 GPa
φC = °
5.困难
d = 60 mmT0​ = 1000 N·mACBa = 2 mb = 0.5 m

一根直径 60 mm 的实心黄铜轴两端 A 和 B 都固定在刚性墙上。在距 A 2 m、距 B 0.5 m 的 C 处施加 1000 N·m 的扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

d = 60 mmT0 = 1000 N·ma = 2 mb = 0.5 m
τmax = MPa
6.困难
Td = ?

一根实心轴需在 1450 rpm 下传递 100 kW,且切应力不超过 75 MPa。求满足要求的最小直径 d。

P = 100 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

答案

  1. 1. τmax = 33.7 MPa
  2. 2. τmax = 23.58 MPa
  3. 3. φ = 2.988 °
  4. 4. φC = 1.489 °
  5. 5. τmax = 18.86 MPa
  6. 6. d = 35.5 mm

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