3.1 图示圆轴的直径,试作轴的扭矩图;
求轴的最大切应力;
求截面对截面的相对扭转角。
解:⑴扭矩图如图。
轴的最大切应力
截面对截面的相对扭转角。
3.2 已知变截面圆轴上的,。试求轴的最大切应力和最大相对扭转角。
解: 3.3 图示钢圆轴()所受扭矩分别为,,及。已知: ,材料的许用切应力,许用单位长度扭转角。求轴的直径。
解:按强度条件计算。
按强度条件计算。
故,轴的直径取。
3.4 实心轴和空心轴通过牙嵌离合器连在一起,已知轴的转速,传递功率,。试选择实心轴的直径和内外径比值为的空心轴的外径。
解:求扭矩:
故,实心轴的直径,空心轴的外径,内径。
3.5 今欲以一内外径比值为的空心轴来代替一直径为的实心轴,在两轴的许用切应力相等和材料相同的条件下,试确定空心轴的外径,并比较两轴的重量。
解:要使两轴的工作应力相等,有,即。
两轴的重量比。
3.6 图示传动轴的转速为,从主动轮2上传来的功率是,由从动轮和5分别输出、、和。已知材料的许用切应力,单位长度扭转角,切变模量。试按强度和刚度条件选择轴的直径。
解:求扭矩:
最大扭矩。按强度条件计算:
按刚度条件计算:
故,轴的直径取。
3.7 图示某钢板轧机传动简图,传动轴直径,今用试验方法测得方向的,问传动轴承受的转矩是多少?
解:由,则。
3.8 空心轴外径,内径,受外力偶矩如图。,,已知材料的,许用切应力,许用单位长度扭转角。试校核此轴。
解:最大扭矩。
校核强度条件:
校核刚度条件:
故,轴的强度满足,但刚度条件不满足。
3.9 传动轴长,其直径,当将此轴的一段钻空成内径的内腔,而余下的一段钻成的内腔。设切应力不超过。试求:
此轴所能承受的扭转力偶的许可值;
若要求两段轴长度内的扭转角相等,则两段的长度各为多少?
解:⑴此轴能承受的扭转力偶。
要使两段轴长度内的扭转角相等,即。
即。故,,
3.10 直径的实心轴,在轴的两端承受扭转力偶作用,在轴的表面某点,用变形仪测得与轴线成方向的线应变为。已知:,。试求此时圆轴所承受扭转力偶。
解:由广义胡克定律有。
有 3.11 等截面传动轴,主动轮输入力矩,从动轮输出力矩分别为,,已知材料的,许用切应力,许用单位长度扭转角。
试设计轴的直径;
按经济的观点各轮应如何安排更为合理?为什么?
解:⑴设计轴的直径:最大扭矩。
按强度条件计算:
按刚度条件计算:
故,轴的直径取。
将主动轮与从动轮2对换,这样可以降低最大弯矩值,从而减少材料消耗,而降低成本。
材料力学习题册答案 第3章扭转
第三章扭转。一 是非判断题。1.圆杆受扭时,杆内各点处于纯剪切状态。2.杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。3.薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。4.圆杆扭转变形实质上是剪切变形。5.非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式,是因为非圆截面杆扭转时 平截面假设 不能成立...
第3章答案
第3章。习题3.1一 1.1 2.在内不可导 3.4.3,二 提示 令,则,则常数,再取。三 略 四 1.满足,2.满足,3.满足,4.满足,五 略 六 1.2.3.习题3.2一 1.2.3.4.5.大 6.7.8.9.二 1.c 2.d 3.a。三 1.在 内单调增加,在内单调减少 2.在内单调增...
第3章答案
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