材料力学作业4(扭转)

4、如图所示，圆轴 AB 与套管 CD 用刚性突缘 E 焊接成一体，并承受扭力矩 M 作用。圆轴 直径 d=56mm，许用切应力[τ1]=80MPa，套管外径 D=56mm，壁厚 δ=6mm，许用切应力[τ 2]=40MPa，试求扭力矩 M 的许用值。
第四章扭转
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5、 已知实心圆轴的转速 n=300r/min， 传递的功率 P=330kW， 轴材料的许用应力[τ]=60MPa， 切变模量 G=80GPa，若要求 2m 长度的相对扭转角不超过 1º，设计该轴直径。
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第四章
扭转
） ）
一、是非题 1 在单元体两个相互垂直的截面上，切应力的大小可以相等，也可以不等。 （ 2 扭转切应力公式
T 可以适用于任意截面形状的轴。 IP
（
3 受扭转的圆轴，最大切应力只出现在横截面上。 （ ） 4 圆轴扭转时，横截面上既有正应力，又有切应力。 （ ） 5 矩形截面杆扭转时，最大切应力发生于矩形长边的中点。 （ ） 二、选择或填空 1、 ．图示的圆轴，用截面法求扭矩，无论取哪一段作为研究对象，其同一截面的扭矩大小与 符号（ ） 。 a.完全相同 b.正好相反 c．不能确定 2、两根圆轴，材料相同，受力相同，而直径不同，当 d1=2d2 时，则两轴的最大切应力之比
2、图示圆截面空心轴，外径 D＝40mm，内径 d＝20mm，扭矩 T＝1kN·m。试计算ρ＝15mm 的 A 点处的扭转切应力τA 及横截面上的最大和最小扭转切 应力。
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3、如图所示，截面积相等、材料相同的两轴，用牙嵌式离合器连接。左端为空心轴，外径 d1=50mm,内径 d2=30mm，轴材料的〔τ〕＝65MPa，工作时所受力偶矩 M＝1000N·m，试 校核左、右两端轴的强度。如果强度不够，轴径应增加到多少？
6、一密圈螺旋弹簧，承受轴向载荷 F=1kN 作用。设弹簧的平均直径 D=40mm，弹簧丝的直 径 d=7mm，许用应力〔τ〕=480MPa，校核弹簧的强度。
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7、图示两端固定圆截面轴，承受扭力矩作用。求支反力偶距。扭转刚度为已知常数。
8、 图示二轴， 用突缘和螺栓连接。 各螺栓的材料、 直径相通， 并均匀地排列在直径为 D=100mm 的圆轴上，突缘厚度 δ=10mm。设扭力矩 M=5kN·m，螺栓的许用切应力[τ]=100MPa，许用 挤压应力[σbs]=300MPa，试确定螺栓直径 d。
τ1/τ2 和单位扭转角 1 / 2 分别为
。
A 1/4，1/16 B 1/8，1/16 C 1/8，1/64 D 8，16 3．下列结论中正确的是（ ） 。 A．圆轴扭转时，横截面上有正应力，其大小与截面直径无关 B．圆轴扭转时，截面上有正应力，也有切应力，其大小均与截面直径无关 C．圆轴扭转时，横截面上只有切应力，其大小与到圆心的距离成正比 4．如图所示，圆轴扭转时，下列切应力分布图正确的是（ ） 。
A
B
C
D
5．实心圆轴扭转时，横截面上的最小切应力（ ） 。 A．一定为零 B.一定不为零 C．可能为零，也可能不为零 6．空心圆轴扭转时，横截面上的最小切应力（ ） 。 A.一定为零 B．一定不为零 C．可能为零，也可能不为零
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三、计算题 1 一传动轴匀速转动，转速 n=200r/min，轴上装有五个 轮子。主动轮Ⅱ输入功率为 60kW，从动轮Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ Ⅴ依次输出 18 kW，12kW，22 kW 和 8 kW。试做轴的 扭矩图。