1、11扭 转 作 业 030613一、概念题选择题01、等截面圆轴上装有四皮带轮，如何安排合理，现有四个答案：( A ) 将 C 轮与 D 轮对调；( B ) 将 B 轮与 D 轮对调；( C ) 将 B 轮与 C 轮对调；( D ) 将 B 轮与 D 轮对调，然后将 B 轮与 C 轮对调；正确答案是_。02、 薄 壁 圆 管 受 扭 转 时 的 剪 应 力 公 式 为 ， ( R 为 圆 管 的 平 均 半 径 ， t 为 壁 厚 )。 关 于 下 列)2/(tT叙 述 ，( 1 ) 该 剪 应 力 公 式 可 根 据 平 衡 关 系 导 出 ；( 2 ) 该 剪 应 力 公 式 可 根 据
2、平 衡 、 几 何 、 物 理 三 个 方 面 条 件 导 出 ；( 3 ) 该 公 式 符 合 “平 面 假 设 ”；( 41 ) 该 剪 应 力 公 式 仅 适 用 于 t R；现 有 四 种 答 案 ：( A ) ( 1 )、 ( 3 ) 对 ； ( B ) ( 1 )、 ( 4 ) 对 ； ( C ) ( 2 )、 ( 3 ) 对 ； ( D ) 全 对 ； 正确答案是_。03、 建 立 圆 轴 的 扭 转 剪 应 力 公 式 时 ， “平 面 假 设 ”起 到 的 作 用 有 下 列 四 种 答 案 ：pIT/( A ) “平 面 假 设 ”给 出 了 横 截 面 上 内 力 与 应
3、 力 的 关 系 ；AdT( B ) “平 面 假 设 ”给 出 了 圆 轴 扭 转 时 的 变 形 规 律 ；( C ) “平 面 假 设 ”使 物 理 方 程 得 到 了 简 化 ；( D ) “平 面 假 设 ”是 建 立 剪 应 力 互 等 定 理 的 基 础 。正确答案是_。04、现 有 两 根 材 料 、 长 度 及 扭 矩 相 同 的 受 扭 圆 轴 ， 若 两 者 直 径 之 比 为 2： 3。 则 两 者 最 大 剪 应 力 之 比 为_，此 时 抗 扭 刚 度 之 比 为 _。05、 一 内 、 外 直 径 分 别 为 d、 D 的 空 心 圆 轴 ， 其 抗 扭 截 面
4、系 数 有 四 种 答 案 ：22( A ) ； ( B ) ；163dDWt3dDWt( C ) ； ( D ) ；(4t 24t正确答案是_。 C06. 一 内 外 径 之 比 为 的 空 心 圆 轴 ， 当 两 端 承 受 扭 转 力 偶 矩 时 ， 横 截 面 上 的 最 大 剪 应 力 为 ， 则d/ 内 圆 周 处 的 剪 应 力 有 四 种 答 案 ：( A ) ； ( B ) ； ( C ) ； ( D ) ； 13)14正确答案是_ _。 B07. 材料不同的两根扭转轴，其直径和长度相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大剪应力之间和扭转角之间的关系有四种答案：( A ) ； (
5、 B ) ； 2121,2121,( C ) ； ( D ) ； 正确答案是_。 B08. 剪 切 虎 克 定 律 可 表 示 为 _， 该 定 律 的 应 用 条 件 是_。09. 分别画出图示三种截面上剪应力沿半径各点处的分布规律。 ( c)薄 壁 圆 截 面(a)圆 截 面 b空 心 圆 截 面10. 扭转应力、变形公式 、 的应用条件是_pIT/pAGITdx_。11. 圆 截 面 等 直 杆 受 力 偶 作 用 如 图 ( a )， 试 在 图 ( b ) 上 画 出 ABCD 截 面 ( 直 径 面 ) 上 沿 BC 线 的 剪应 力 分 布 。12. 内 外 径 比 值 的 空
6、心 圆 轴 受 扭 时 ， 若 a 点 的 剪 应 变 为 已 知 ， 则 b 点 的 剪 应 变8.0/Dd a=_。b3313 阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB 段的最大剪应力 与 BC 段的最大剪应力 之比为 。1max2max14 图示受扭圆轴的直径 ，外力偶矩 ，材料的 。试求：md50kN2GPa82( 1 ) 横截面上 A 点处( ) 的剪应力和相应的剪应变；4/( 2 ) 最大剪应力和单位长度相对扭转角。15某传动轴，转速 ，轮 1 为主动轮，输入功率 ，轮 2、3、4 为从动轮，min/30rkWN501输出功率分别为 ， 。( 1 ) 试绘出该轴的扭矩图；( 2 ) 若将轮
7、1 与轮 3kWN12 kN2043的位置对调，试分析对轴的受力是否有利。16一钻探机的功率 ，转速 ，钻杆钻入土层的深度 。如土壤对钻k10min/180rml40杆的阻力偶沿杆均匀分布，且单位杆长的分布力偶矩为 。试确定 之值并画扭矩图。tt4417直径为 的实心圆轴，在 BC 段有集度为 的分布力偶。求轴横截面上的最大剪应力。dqm18两段两样直径的实心钢轴，由法兰盘通过六只螺栓连接。传递功率 ，转速kWN80。轴与螺栓的许用剪应力分别为 和 。( 1 ) 校核轴的强min/240r MPa801Pa52度；( 2 ) 设计螺栓直径。19 图示等截面圆轴，已知 ， ， ， ，md10l5
8、0mkN81k32，求：GPa82( 1 ) 最大剪应力；( 2 ) A、C 两截面间的相对扭转角；( 3 ) 若 BC 段的单位长度扭转角与 AB 段相等，则在 BC 段钻孔的孔径 应为多大？1d5520 已知作用在变截面钢轴上的外力偶矩 ， 。试求最大剪应力和两端mkN8.1k2.1面间相对扭转角。材料的 。GPa8021 试作出图示直径为 的圆轴的扭矩图，并求 B 截面相对 A 截面的相对扭转角。设 、d m、 、 、 ，是均布扭转力偶矩的集度。Gdamq/222 受扭转力偶用作用的圆截面杆，长 ，直径 ，材料的剪变模量 ，两ml1d20GPa80端截面的相对扭转角 。试求此杆外表面任意
9、点处的剪应变、横截面上的最大剪应力和外加力偶rad1.0矩 。m23 实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接，已知轴的转速 ，传递的功率 ，min/10rkWN10。试确定实心轴的直径 和空心轴的内外直径 和 。已知 。MPa80ddD6./1d24 试求图示圆轴的许用外力加偶矩 。已知M66、 、 、 、 。ml5.1l0.2md71d502MPa025 满 足 平 衡 条 件 ， 但 剪 应 力 超 过 比 例 极 限 时 ， 有 下 列 四 种 结 论 ：( A ) ( B ) ( C ) ( D )剪应力互等定理： 成立 不成立 不成立 成立剪切虎克定律 ： 成立 不成立 成立 不成立正确
10、答案是_。26空心圆杆受轴向拉伸时，受力在弹性范围内，外径与壁厚的变形关系有四种：( A ) 外径和壁厚都增大； ( B ) 外径和壁厚都减小；( C ) 外径减小，壁厚增大； ( D ) 外径增大，壁厚减小；正确答案是_。27图示圆杆，若材料分别为低碳钢与铸铁，两端受力如图所示，杆的破坏截面有以下四种作案：(A) 沿纵截面 2 - 2 破坏； (B) 沿螺旋面 1 - 1 破坏；(C) 沿横截面 4 - 4 破坏； (D) 沿螺旋面 3 3 破坏；低碳钢的正确答案是 ；铸铁的正确答案是 。28 图( 1 ) 、( 2 ) 所示两圆轴的材料、长度相同，扭转时两轴表面上一点处的剪应变相等 ，则2
11、1与 的关系有四种答案：m( A ) ； ( B ) ；12m( C ) ； ( D ) ；1248正确答案是_。( 1)( 2)77填空题 (10) 29 图示阶梯形圆轴受扭转力偶作用，材料的剪切弹性模量为 G，则相对扭转角 _，AC在 单独作用时， _。1mAB30 ( 5 )图示阶梯形圆轴的最大剪应力发生在_段_点处。31 ( 5 )图 a、 b、 c 分 别 为 构 件 内 点 处 取 出 的 单 元 体 ， 变 形 后 情 况 如 虚 线 所 示 ， 则 单 元 体 a 的 剪 应 变=_； 单 元 体 b 的 剪 应 变 =_； 单 元 本 的 c 的 剪 应 变 =_； (计算题
12、32 实心圆轴直径为 d，空心轴内外径之比为 0.8 ， 欲使空心轴和实心轴有相等的强度，求其重量比和刚度比。设两轴材料相同。( 10 分 )33图示传动轴的转速为 ，由主动轮 2 输入功率 ，由从动轮 1、3 和 4 分别min/20rkWP602输出功率为 ，若 ，kPkWP3,1,8431 CMa/5.,0，试按强度和刚度条件选定直径。Ga288w34已知等截面轴输入与输出的功率如图所示，转速 ，min/90r， ，试按强度和刚度条件选定直径，并画出轴的扭矩图。mMPa/3.0,4 GPa835( 10 )。图 示 实 心 圆 锥 形 杆 受 扭 转 外 力 偶 作 用 ， 材 料 的 剪 切 弹 性 模 量 为 G， 该 杆 的 =-max_， 最 大 单 位 长 度 扭 转 角 =_。max
