1、扭 转基 本 概 念 题一、选择题 (如果题目有 5 个备选答案，选出 25 个正确答案，有 4 个备选答案选出一个正确答案。)1. 图示传动轴，主动轮 A 的输入功率为 PA = 50 kW，从动轮 B，C，D，E 的输出功率分别为 PB = 20 kW，P C = 5 kW，P D = 10 kW，P E = 15 kW。则轴上最大扭矩 出现maxT在( )。ABA 段 BAC 段 CCD 段 DDE 段题 1 图2. 图示单元体的应力状态中属正确的纯剪切状态的是（ ） 。题 2 图3. 上题图示单元体的应力状态中属正确的是（ ） 。 4. 下列关于剪应力互等定理的论述中正确的是（ ） 。
2、A 剪应力互等定理是由平衡 B 剪应力互等定理仅适用于纯剪切的情况 C 剪应力互等定理适用于各种受力杆件 D剪应力互等定理仅适用于弹性范围E剪应力互等定理与材料的性能无关 5. 图示受扭圆轴，其横截面上的剪应力分布图正确的是( )。-12-题 5 图6. 实心圆轴，两端受扭转外力偶作用。直径为 D 时，设轴内的最大剪应力为 ，若轴的直径改为 ，其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为( )。2DA B C D8816167. 受扭空心圆轴（ ） ，在横截面积相等的条件下，下列承载能力最大的轴是d( )。A （实心轴） B C D05.06.08.08. 扭转应力公式 的适用范围是（ ） 。pITA
3、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（ ） 。A B C DT2T22T410. 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1 2d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2Dd max比 为( )。21A B C D34131)(314)(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1max力 的关系是( )。2maxA B C D2max12max1ax
4、32max1ax42max1ax83-13-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( )。12A B C D 2112381236123413. 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 和右max之比 （ ） 。左max左右 maxaA3 B16 / 5 C6 D24 / 714. 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 的比右左（ ） 。左右 A85 B165 C32 D2415. 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
5、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。 （ ）pItW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.
6、实心圆轴横截面上（ ）处剪应力最大，中心处剪应力（ ） 。-14-4. 公式 适用于（ ） ；式中 是（ ） ，它反pGITlpGI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( )。d8.07. 扭转应力公式 适用（ ）或（ ）截面直杆。pIT8. 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1D2d径为
7、 ， 。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2Dd max积之比 （ ） 。21A9. 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Ddmax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 ，324dDIp抗扭截面系数为 。以上算式是否正确？何故？163Wt题 1 图-15-2. 阶梯形圆轴直径分别为 d1 40 mm，d 2 70 mm，轴上装
8、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 60 MPa，G 80 GPa，许用扭转角 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， 40 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，P 3 221 kW。已知 70 MPa， 1/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 Nm/m）的作用，许用切应力 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。-16-
