材料力学第3章

材料力学第三章

一、选择题

1.一空心钢轴和一实心铝轴的外径相同，比较两者的抗扭截面模量，可知( )

A. 空心钢轴的较大

B.实心铝轴的较大

C.其值一样大

D.其大小与轴的剪切弹性模量有关

2. 汽车传动主轴所传递的功率不变，当轴的转速降低为原来的二分之一时，轴所受的外力偶的力偶矩较之转速降低前将（）

A .增为原来的两倍 B.增为原来的四倍 C.减为原来的一半 D.不改变

3.两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力τ1、τ2，和扭转角φ1、φ2之间的关系为（）

4．实心圆轴扭转时，不发生屈服的极限扭矩为T0，若将其横截面面积增加一倍，则极限扭矩为（）

5.单位长度扭转角θ与（）无关。

A .杆的长度；B.扭矩；C .材料性质；D.截面几何性质

6. 空心圆轴的外径为D，内径为d，α=d /D 。其抗扭截面系数为（）

8.传动轴转速n＝250r/min，此轴上轮C输入功率为P=150kW，轮A、B的输出功率P=50kW ，P=100kW为使轴横截面上的最大扭矩最小，轴上三个轮子的布置从左到右应按顺序( )安排比较合理。

9.等截面圆轴，左段为钢，右段为铝，两端承受扭转力矩后，左、右两段( )

10. 表示扭转变形程度的量( )

11．内、外径之比为α的空心圆轴，扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘的切应力为（）。

A、τ；

B、ατ；

C、零；D （1-α）4τ

二、填空题

1. 一直径为D的实心轴，另一内外直径之比d/D=0.8的空心轴，两轴的长度、材料、扭矩和单位长度切应力均分别相同，则空心轴与实心轴的重量比（）

2. 圆轴扭转切应力最大值出现在圆轴的（）

3. 圆轴的直径d=50m，若该轴横截面上的最大切应力等于60MPa，圆轴的扭矩大小为（）

4. 一级减速箱中的齿轮直径大小不等，在满足相同的强度条件下，高速齿轮轴的直径要比低速齿轮轴的直径（）。

5．当实心圆轴的直径增加1培时，其抗扭强度增加到原来的（）倍，抗扭刚度增加到原来的（）倍。

6．直径D=50mm的圆轴，受扭矩T=2.15 kn.m，该圆轴横截面上距离圆心10mm处的剪应力τ= （），最大剪应力τmax= （）

7. 一根空心轴的内外径分别为d，D，当D=2d时，其抗扭截面模量为（）

8.直径和长度均相等的两根轴，在相同的扭矩作用下，而材料不同，它们的τmax是（相）同的，扭转角φ是（）同的。

9.等截面圆轴扭转时的单位长度相对扭转角为θ，若圆轴直径增大一倍，则单位长度扭转角将变为（）

10.圆截面杆扭转时，其变形特点是变形过程中横截面始终保持（），即符合（）假设。

三、判断题

1.由不同材料制成的两圆轴，若长L、直径D及作用的扭矩均相同，则其最大切应力必相同。（）

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.由不同材料制成的两圆轴，若长L、直径D及作用的扭矩均相同，则其最大扭转角必相同。（）

4. 圆杆扭转变形实质上是剪切变形。（）

5. 受扭圆轴的最大切应力只出现在横截面上。（)

6. 受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的转矩（外力偶矩）有关，而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。( )

7. 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。（）

8. 切应力互等定理，仅适用于纯剪切情况。（)

9. 材料相同的圆杆，它们的剪切强度条件和扭转强度条件中，许用应力的意义相同，数值相等。（）

10. 受扭圆轴在横截面上和包含轴的纵向截面上均无正应力。（)

四、作图题

1、

2、如下图圆轴扭转从左向右为M 1=8KN •m ，M 2=3KN •m ，M 3=15KN •m ，画扭矩图

3、

五、 计算题

1、空心钢轴的外径D=80mm ，内径d=30mm 。已知间距为m l 7.2= 的两横截面的相对扭

转角o 8.1=ϕ ，材料的切变模量GPa G 80= 。试求：轴内的最大切应力。

2、一传动轴作匀速转动，转速min /200r n = ，轴上装有五个轮子，主动轮II 输入的功率为60kW ，从动轮，I ，III ，IV ，V 依次输出18kW ，12kW ，22kW 和8kW 。试求最大扭矩并作轴的扭图，若M 2和M 3交换，会有何影响。

3、

5、作业