材料力学习题第6章

发布 2019-05-21 03:41:55 阅读 5793

材料力学习题。

第6章。6-1 作图示各杆的扭矩图。

6-2 如图,轴的转速为450rpm,最大切应力为45mpa ,试求轴传递的功率。

6-3 画出各杆横截面上的切应力分布图。

6-4 直径50mm的圆轴,扭矩2.15kn·m,求在距离横截面中心10mm处的切应力,并求横截面上最大切应力。

6-5 实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起,已知轴的转速n=100rpm,传递功率p=7.5kw,最大切应力为40mpa,试选择实心轴直径d1和内外径之比为1/2的空心轴外径d2。

6-6 用横截面abe,cdf和包含轴线的纵向面abcd从受扭圆轴(图a)中截出一部分如图b所示,根据切应力互等定理,纵向截面上的切应力τ将产生一个力偶矩,试问这个力偶矩与这一截出部分上的哪个力偶矩平衡?

6-7 直径50mm的钢圆轴,其横截面上的扭矩t=1.5kn·m,求横截面上的最大切应力。

6-8 圆轴的直径d= 50mm ,转速为120rpm ,若该轴横截面上的最大切应力等于60mpa ,问所传递的功率是多少kw?

6-9 圆轴的粗段外径为100mm ,内径为80mm ,细段直径为80mm ,在轮a处由电动机带动,输入功率p1=150kw,在轮b ,c处分别负载p2=75kw, p3=75kw ,已知轴的转速为300rpm。

1) 作扭矩图 ;

2) 求该空心轴及实心轴的最大切应力。

6-10 一直径为d=50mm的圆轴 ,其两端受力矩为1kn·m的外力偶作用而发生扭转 ,轴材料的切变模量g=8 ×104mpa.试求:1.

横截面上ρa=d/4处的切应力和切应变;2. 最大切应力和和单位长度扭转角。

6-11 材料相同的一根空心圆轴和一根实心圆轴 .它们的横截面面积相同 ,扭矩相同,试分别比较这两根轴的最大切应力和单位长度扭转角。

6-12 一电机轴的直径d= 40mm ,转速n=1400rpm ,功率为30kw ,.切变模量g=8×104mpa 。试求此轴的最大切应力和单位长度扭转角。

6-13 空心圆轴的外径d=100mm , 内径d=50mm , 已知间距为l=2.7m的两横截面的相对扭转角ф=1.8°,材料的切变模量g = 80gpa ,求:

1.轴内最大切应力;2.当轴以n=80rpm的速度旋转时,轴传递的功率。

6-14 全长为l,两端面直径分别为d1,d2的圆锥形杆,其两端各受一矩为m的集中力偶作用,试求杆的总扭转角。

6-15 一根轴转速360rpm,传递功率150kw,切变模量80gpa,设计其直径,使切应力不超过50mpa,并且在2.5m长度内扭转角不超过3°。

6-16 图示矩形截面杆受m=3kn·m的一对外力偶作用,材料的切变模量g=80gpa。求:1.

杆内最大切应力的大小,位置和方向;2.横截面短边中点的切应力;3.单位长度扭转角。

6-17 图示一个t形薄壁截面杆,长l=2m,在两端受扭转力偶作用,杆的扭矩为t=0.2kn·m,材料的切变模量 g=8×104mpa求此杆在自由扭转时的最大切应力及扭转角。

6-18 图示一等厚闭口薄壁杆,两端受扭转力偶作用,杆的最大切应力为60mpa.求:1.确定其扭转力偶矩;2.若在杆上沿母线切开一条缝,试问开口后扭转力偶矩是多少?

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