材料力学-扭转

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1、习题基础题3一3变截面轴受力如习题图3—3所示，图屮尺寸单位为mm。若已知仏1=1765N•m,Me2=1171N•m,材料的剪切弹性模量G=80.4GPa,试：1.画岀扭矩图，确定最大扭矩；2.确定轴内最大剪应力，并指出其作用位置；3.确定轴内最大相对扭转角＜pmaxo3—4一根外径D=80mm,内径d=60mm的空心圆截面轴，其传递的功率N=150kW,转速n=100r/mino求内圆上一点和外圆上一点的应力。3-8习题图3—8所示，钻头横截面直径为20nuii,在顶部受均匀的阻抗扭矩m/m）的作用，许用切应力[r]=70MPa.⑴求许可的收。（2）若G=SOGPa,求上端对F端的相对扭转

2、角。3—9习题图3—9所示的传动轴，其直径d=50mm。试计算:（1）轴的最大切应力：（2）截面口上半径为20mm圆轴处的切应力；（3）从强度考虑三个轮子如何布置比较合理？为什么？1.5kN-mlkN-m0.5kN・mLiL2习题图3—93—12习题图3—112示阶梯形圆轴直径分别为d,=40mm,d2=10mm,轴上装有三个皮带轮，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P^^kW,轴作匀速转动，转速m=200r/min,材料的剪切许用应力[z]=60MPa,G=SOGPa，许用扭转角0]=2。/加。试校核轴的强度和刚度。习题图3—12提高题3—17.习题图3—17所

3、示，AE和CD两杆的尺寸相同。AE为钢杆，CD为铝杆，两种材料的切变模量之比为3:1。若不计BE和ED两杆的变形，试问F力将以怎样的比例分配于AB和CD两杆？题图3—13-3A8ce「11//7/Mmm宀BmaxPU=2936N・―H—=43.6MPa—0.073316T,iC1171x16乃"仆工BCmax—匹—==47.7MPa—0.053龙・°・°516^"max—^BCmax47.7MPaTrti久ax=5C=卡严+嘴4=22.7x10-2rad5pab5pbc3-4“9549•需“4.3kN—„t22__=156.1MPa—D4(l-(—)4)32D208.1MPa3-83-9me

4、=110N-m,T(x)=Omex=血+%=*7処+JE2必=k(叫x0.2+0.05mJ=0.022radGIP0GIPGIP丁CEZL=^1.5x10?—xO.O5316=61.6MPa,rp=rmax0.020.025=48.9MPa若三j仑女叮图布置，缪严合理：/切”从畑巾3-12-r,◎jztT1乡A/QK2、”几〕咸小。因为:1330m.=9549——=620.7N・m;n,2=9549-^=1432.4N-meI200200AC段：^imax=6207=49.4MPa<[r]—x0.04316—=l-77'7m

5、.07316maxTdB—=o.44°/m<[^]713-17：设AB受力耳,CD受力爲,设ATab=F・ci,Tcd=F2a则久厂％。，幷=罟，令=3Sd】p户2所以，Fx=lFyFi=LcDrA展=^crj=32o・7"w二/432・创'・71*)=2wX±_壯==和)%"2+0"Me)=久o£m/~—inTk^C=•/Tie=Ng=一hZAla©I_—「0・P“eAm鬥皿侥*4=八R%®OB殴3="%^—2M-竽•5±^力•至«•3T[.认加弘£。咚力E•:—心W二n智弘*、、、R*I护