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 = 25 mmT = ?

一根直径 25 mm 的实心圆轴,材料的容许切应力为 40 MPa。求该轴能承受的最大扭矩 Tmax。

d = 25 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
2.简单
T = 750 N·md = 30 mm

一根实心圆轴承受扭矩 T。求轴中的最大切应力 τmax。

T = 750 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.中等
d = ?T = 250 N·mL = 1.5 m

一根长 1.5 m 的实心铝轴承受 250 N·m 的扭矩。两端之间的扭转角不得超过 1°。求满足该限值的最小直径 d。

T = 250 N·mL = 1.5 mG = 26 GPaφallow = 1°
d = mm
4.中等
d = 15 mmT = 50 N·m400 mmφ = 5.91°

在扭转试验中,一根直径 15 mm 的实心试件受 50 N·m 的扭矩作用。标距 400 mm 两端的相对转角为 5.91°(材料仍处于弹性范围)。求材料的切变模量 G。

T = 50 N·md = 15 mmL = 400 mmφ = 5.91°
G = GPa
5.困难
d = 50 mmTB​ = 100 N·mTC​ = 200 N·mABC0.8 m3 m

一根直径 50 mm 的实心黄铜轴在 A 端固定。距 A 0.8 m 的 B 处作用 100 N·m 的扭矩,再往前 3 m 的自由端 C 处作用一个反向的 200 N·m 扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

d = 50 mmTB = 100 N·mTC = 200 N·mAB = 0.8 mBC = 3 m
τmax = MPa
6.困难
d = 30 mmTB​ = 400 N·mTC​ = 250 N·mABC2.5 m3 m

一根直径 30 mm 的实心铝轴在 A 端固定。距 A 2.5 m 的 B 处作用 400 N·m 的扭矩,再往前 3 m 的自由端 C 处作用一个反向的 250 N·m 扭矩。 求轴中的最大切应力 τmax。

d = 30 mmTB = 400 N·mTC = 250 N·mAB = 2.5 mBC = 3 m
τmax = MPa

答案

  1. 1. Tmax = 122.7 N·m
  2. 2. τmax = 141.5 MPa
  3. 3. d = 53.86 mm
  4. 4. G = 39.01 GPa
  5. 5. τmax = 8.149 MPa
  6. 6. τmax = 47.16 MPa

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