试作下列各轴的扭矩图.docx

计算题(第五章)

5.1试作下列各轴的扭矩图。

5.1图

图示传动轴，转速，A轮为主动轮，输入功率，B、C、D为从动轮，输出功率分别为，。⑴试作轴的扭矩图；⑵如果将轮A和轮C的位置对调，试分析对轴受力是否有利。

题5.2图题5.3图

5.3T为圆轴横截面上的扭矩，试画出截面上与T对应的切应力分布图。
5.4图示圆截面空心轴，外径，内径，扭矩，
试计算的A点处的扭转切应力以
及横截面上的最大和最小的扭转切应力。

题5.4图
5.5一直径为的圆截面轴，其转速为，设横截面上的最大切应力为，试求所传递的功率。

5.6将直径，长的钢丝一端嵌紧，另一端扭转一整圈，已知切变模量，求此时钢丝内的最大切应力。

5.7某钢轴直径，扭矩，材料的许用切应力，单位长度许用扭转角，切变模量，试校核此轴的强度和刚度。

5.8阶梯形圆轴直径分别为d1=40mm，d2=70mm，轴上装有三个皮带轮，如图所示。已知由轮3输入的功率为N3=3kW，轮1输出的功率为N1=13kW，轴作匀速转动，转速n=200r/min，材料的许用切应力，，许用扭转角＝。试校核轴的强度和刚度。

题5.8图
5.9一钢轴受扭矩，许用切应力，许用扭转角，切变模量，试选择轴的直径。

5.10桥式起重机题5.10图所示。若传动轴传递的力偶矩，材料的许用切应力，，同时规定0.5°/m。试设计轴的直径。

题5.10图

5.11某空心钢轴，内外径之比，转速，传递功率，已知许用切应力，许用扭转角，切变模量，试设计钢轴的内径和外径。

5.12某传动轴，横截面上的最大扭矩，许用切应力，试按下列两种方案确定截面直径：⑴横截面为实心圆截面；⑵横截面为的空心圆截面。5.13横截面面积相等的实心轴和空心轴，两轴材料相同，受同样的扭矩T作用，已知实心轴直径，空心轴内外径之比值。试求二者最大切应力之比及单位长度扭转角之比。
5.14钢质实心轴和铝质空心轴（内外径比值）的横截面面积相等，钢轴许用应力，铝轴许用应力，若仅从强度条件考虑，哪一根轴能承受较大的扭矩？

5.15实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起，已知轴的转速，传递功率，材料的许用切应力，试选择实心轴直径和内外径比值的空心轴外径。

题5.15图

5.16已知传动轴的功率分别为，，，若AB段和BC段轴的最大切应力相同，试求此两段轴的直径之比及两段轴的扭转角之比。

题5.16图
5.17已知轴的许用切应力，切变模量，许用单位扭转角，试问此轴的直径d达到多大时，轴的直径应由强度条件决定，而刚度条件总可满足。
5.18长度、材料、外力偶矩相同的两根圆轴，一根是实心轴，直径为，另一根为空心轴，内外径之比，试求两轴具有相等强度时的重量比和刚度比。
5.19图示圆轴承受集度为m的均匀分布的扭力矩作用，已知轴的抗扭刚度和长度l，试求B截面的扭转角。

题5.18图题5.19图
5.20传动轴外径，长度，段内径，段内径，欲使轴两段扭转角相等，则应是多长。

5.21图5.21所示一圆轴，直径D=110mm，力偶矩Me=14kN.m，材料的许用切应力，试校核轴的强度。（安全）

题5.21图