高教社2024材料力学1第7版习题解答第三章 扭转.docx

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题型：问答题

3.1作图示各杆件的扭矩图。

答案：略。

解析：利用截面法。

难度：容易

能力：知识运用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.2T为圆杆横截面上的扭矩，试画出图示横截面上与T对应的切应力分布图。

答案：略。

解析：切应力按线性分布。

难度：容易

能力：知识运用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.3在变速箱中，为何低速轴的直径要比高速轴的直径大？

答案：略。

解析：利用外力偶矩、轴的功率及转速间的关系式。

难度：一般

能力：逻辑推理

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.4内、外直径分别为d和D的空心轴，其横截面的极惯性矩为Ip=132πD4

答案：略。

解析：利用圆环形截面的极惯性矩和抗扭截面系数的计算公式。

难度：一般

能力：知识运用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.5直径D=50mm的实心圆轴，受到扭矩T=2.15kN?m的作用。试求在距离轴心

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转切应力计算公式。

难度：容易

能力：知识运用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.6发电量为15000kW的水轮机主轴如图所示。D=550mm，d=300mm，正常运转时的转速n=250r/min

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件。

难度：一般

能力：知识运用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.7图示AB轴的转速n=120r/min，从B轮输入功率P=44.13kW，功率的一半通过锥形齿轮传给垂直轴Ⅱ，另一半由水平轴Ⅰ输出。已知D1=600mm，D2=240mm，d1

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件。

难度：一般

能力：知识运用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.8阶梯形实心圆轴直径分别为d1=40mm，d2=70mm，轴上装有三个带轮，如图所示。已知由轮3输入的功率为P3=30kW，轮1输出的功率为

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件和刚度条件。

难度：一般

能力：实际应用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.9图示绞车同时由两人操作，若每人加在手柄上的力都是F=200N，已知轴的许用切应力[τ]=40MPa，试按强度条件初步设计AB

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件。

难度：一般

能力：实际应用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.10机床变速箱第Ⅱ轴如图所示，轴所传递的功率为P=5.5kW，转速n=200r/min，材料为45钢，[τ

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件。

难度：一般

能力：实际应用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.11图示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n=100r/min，传递的功率P=7.5kW，材料的许用应力[τ]=40MPa。试选择实心轴的直径d1

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件。

难度：一般

能力：知识运用

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.12发动机涡轮轴的简图如图所示。在截面B，Ⅰ级涡轮传递的功率为21771kW；在截面C，Ⅱ级涡轮传递的功率为19344kW。轴的转速n=4650r/min。试画出轴的扭矩图，并求轴的

答案：见习题答案。

解析：最大切应力发生在抗弯截面系数最小的那段。

难度：一般

能力：熟练计算

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.13桥式起重机如图所示。若传动轴传递的力偶矩Me=1.08kN?m，材料的许用应力[τ]=40MPa，

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件和刚度条件。

难度：一般

能力：熟练计算

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.14如图所示，实心圆形截面传动轴的转速为n=500r/min，主动轮1输入功率P1=368kW，从动轮2和3分别输出功率P2=147kW，P

（1）试确定AB段的直径d1和BC段的直径

（2）若AB和BC两段选用同一直径，试确定直径d

（3）主动轮和从动轮应如何安排才比较合理？

答案：见习题答案。

解析：利用圆轴扭转时的强度条件和刚度条件。

难度：一般

能力：熟练计算

用途：作业，考试，自测

知识点：第三章扭转

题型：问答题

3.15设实心圆轴横截面上的