材料力学习题扭转

发布 2019-05-21 00:00:55 阅读 3284

8. 扭转应力公式的适用范围是。

a.各种等截面直杆 b.实心或空心圆截面直杆。

c.矩形截面直杆d.弹性变形e.弹性非弹性范围。

9. 直径为d的实心圆轴,最大的容许扭矩为t,若将轴的横截面积增加一倍,则。

其最大容许扭矩为( )

ab. cd.

10. 材料相同的两根圆轴,一根为实心,直径为;另一根为空心,内径为,外径为,。若两轴横截面上的扭矩t,和最大剪应力均相同,则两轴外径之比为( )

ab. cd.

11. 阶梯圆轴及其受力如图所示,其中ab段的最大剪应力与bc段的最大剪应力的关系是( )

a. b. c. d.

题12图题13图。

12. 在图示的圆轴中,ab段的相对扭转角和bc段的相对扭转角的关系是( )

a. b. c. d.

13. 在上题图示圆轴左段实心,右段空心,其中右段和左段的最大剪应力和之比( )

a.3b.16 / 5c.6d.24 / 7

14. 在上题图示圆轴中,右段的相对扭转角和左段的相对扭转角的比( )

a.8/5b.16/5c.3/2d.24

15. 受扭圆轴的强度条件和刚度条件均与有关。

a.材料性质 b.扭矩大小 c.扭矩转向。

d.圆轴的长度 e.圆轴横截面尺寸。

二、判断题(正确的打“√”错的打“×”

1. 受扭圆轴(实心或空心)横截面上的最小剪应力一定等于零。(

2. 当材料和横截面积相同时,空心圆轴的抗扭承载能力大于实心圆轴。(

3. 在扭转外力偶矩作用处,扭矩图发生突变。(

4. 材料和外圆半径相同时,空心圆轴的抗扭强度大于实心圆轴。(

5. 受扭圆轴横截面上,半径相同的点的剪应力大小也相同。(

6. 空心和实心圆轴横截面积相同时,空心圆轴的和值较大。(

三、填空题。

1. 受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线。

2. 受扭圆轴的横截面的内力是应力是。

3. 实心圆轴横截面上处剪应力最大,中心处剪应力。

4. 公式适用于式中是它反映了。

5. 在弹性范围内,若只将等截面圆轴的长度增大一倍,其它条件不变,则圆轴的最大应力单位长度扭转角总相对扭转角。

6. 外径为d,内径为d = 0.5d的空心圆轴,两端受扭转外力偶矩m作用时,轴内最大剪应力为。若轴的外径不变,内径改为,则轴内的最大剪应力变为。

7. 扭转应力公式适用或截面直杆。

8. 材料相同的两根圆轴,一根为实心轴,直径为;另一根为空心轴,内径,外径为,。若两轴横截面上的扭矩t和最大剪应均相同,则两轴的横截面积之比。

9. 一受扭空心圆轴,其内外径之比。轴内最大剪应力为,这时横截面上内圆周处的剪应力。

10. 矩形截面杆受扭时,横截面上的最大剪应力出现在。

的点在和处。

11. 矩形截面杆受扭时,横截面上边缘各点的剪应力方向。

计算题。1. 内、外直径分别为d和d的空心轴,其横截面的极惯性矩为,抗扭截面系数为。以上算式是否正确?何故?题1图。

2. 阶梯形圆轴直径分别为d1 =40 mm,d2 = 70 mm,轴上装有三个带轮,如图所示。

已知由轮3输入的功率为p3 =30 kw,轮1输出的功率为p1 =13 kw,轴作匀速转动,转速n = 200 r/min,材料的剪切许用应力[τ]60 mpa,g = 80 gpa,许用扭转角[φ‘2°/m。试校核轴的强度和刚度。

题2图题3图。

3. 机床变速箱第ⅱ轴如图所示,轴所传递的功率为p = 5.5 kw,转速n = 200 r/min,材料为45钢,[τ40 mpa。试按强度条件初步设计轴的直径。

4. 传动轴的转速为n = 500 r/min,主动轮1输入功率p1 = 368 kw,从动轮2和3分别输出功率p2 = 147 kw,p3 = 221 kw。已知[τ]70 mpa,[φ1°/m,g =80 gpa。

1)试确定ab段的直径d1和bc段的直径d2。

2)若ab和bc两段选用同一直径,试确定直径d。

3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?

题4图题5图题6图。

5. 设圆轴横截面上的扭矩为t,试求四分之一截面上内力系的合力的大小、方向及作用点。

6. 钻头横截面直径为20 mm,在底部受均匀的阻抗扭矩m(单位为n·m/m)的作用,许用切应力[τ]70 mpa。

1)求许可的主动外力偶矩me。

2)若g = 80 gpa,求上端对下端的相对扭转角。

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