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扭转一、选择题 1. 图示传动轴,主动轮 A 的输入功率为 P A= 50 kW ,从动轮 B,C,D,E 的输出功率分别为 P B= 20 kW ,P C=5 kW ,P D= 10 kW ,P E= 15 kW 。则轴上最大扭矩 max T 出现在(B)。 A. BA 段B. AC 段C. CD 段D. DE 段 2 、如图所示的传动轴,(B )种布置对提高轴的承载能力最为有利 A、B、 C、D、 3、一传动轴如图所示, 已知 M A = N·m,M B =3 N·m,M C =1 N·m,M D = N·m, 按扭矩的正负号规定,横截面 1-1 、2-2和3-3 上扭矩的正负号分别为(C)。 A 、正、负、负 B 、正、负、正 C 、负、正、正 D 、负、正、负 4. 图示受扭圆轴,其横截面上的剪应力分布图正确的是(A)。 5. 实心圆轴, 两端受扭转外力偶作用。直径为 D时, 设轴内的最大剪应力为?, 若轴的直径改为 2D ,其它条件不变,则轴内的最大剪应力变为(A)。 A.?8 ? C.?16 ? 6. 直径为 D 的实心圆轴, 最大的容许扭矩为 T, 若将轴的横截面积增加一倍, 则其最大容许扭矩为( C)。 7. 在题 10 图示圆轴左段实心, 右段空心, 其中右段和左段的最大剪应力右 max ?和左 max ?之比?左右 max max??(B)。 . 16/. 24/7 8. 在上题图示圆轴中,右段的相对扭转角右?和左段的相对扭转角左?的比?左右??()。 . 16/. 24 9. 截面为实心圆,直径为d,截面对圆心的极惯性矩 I p 为( B)。 A. 16 4d? B. 32 4d? C. 64 4d? 4d? 10. 等截面圆轴上装有四个皮带轮, (A) 安排合理,现有四种答案: A. 将C轮与D轮对调; B. 将B轮与D轮对调; C. 将B轮与C轮对调; D. 将B轮与D轮对调,然后再将B轮与C轮对调。二、判断题( 正确的打“√”,错的打“×”) 1. 受扭圆轴( 实心或空心) 横截面上的最小剪应力一定等于零。(×) 2. 当材料和横截面积相同时,空心圆轴的抗扭承载能力大于实心圆轴。(√) 3. 在扭转外力偶矩作用处,扭矩图发生突变。(√) 4. 材料和外圆半径相同时,空心圆轴的抗扭强度大于实心圆轴。(×) 5. 受扭圆轴横截面上,半径相同的点的剪应力大小也相同。(√) 6. 空心和实心圆轴横截面积相同时,空心圆轴的 pI 和tW 值较大。(√) 7. 材料在外力作用下产生扭转变形时,应按强度条件、刚度条件进行校核计算。(√) 8. GI 称为扭转变形的刚度, EA 称为拉压变形时的刚度。(√) 9. 圆轴发生扭曲变形时,剪应力最大值出现在其轴线部位。(×) 10. 一般在减速箱中,高速轴的直径较小,而低速轴的直径较大。(√) 11. 圆轴扭转时, 横截面上既有正应力也有剪应力。(×) 三、填空题 1. 受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线( 垂直)。 2. 受扭圆轴的横截面的内力是( 扭矩),应力是( 切应力)。 3. 实心圆轴横截面上( 半径)处剪应力最大,中心处剪应力( 为零)。 4. 外径为 D, 内径为 d= 的空心圆轴, 两端受扭转外力偶矩 m 作用时, 轴内最大剪应力为?。若轴的外径不变, 内径改为 ??, 则轴内的最大剪应力变为( ?)。 5. 扭转应力公式???pI T?适用( 实心圆)或( 空心圆)截面直杆。 6. 材料相同的两根圆轴,一根为实心轴,直径为 1D ;另一根为空心轴,内径 2d ,外径为 2D ,?? 2 2D d 。若两轴横截面上的扭矩 T 和最大剪应 max ?均相同, 则两轴的横截面积之比? 2 1A A ()。 7. 一受扭空心圆轴,其内外径之比 D d??。轴内最大剪应力为 max ?,这时横截面上内圆周处的剪应力??()1( 32 43???D Td )。四、计算题 1. 阶梯形圆轴直径分别为 d 1= 40 mm ,d 2= 70 mm ,轴上装有三个带轮,如图所示。已知由轮 3 输入的功率为 P 3= 30 kW , 轮1 输出的功率为 P 1= 13 kW , 轴作匀速转动,转速 n= 200 r/min ,材料的剪切许用应力[τ]= 60 MPa ,G = 80 GPa ,许用扭转角[φ‘]=2° /m 。试校核轴的强度和刚度。(答案????????????????????????m/ 435 .0m/ 77 .1 MP 3. 21 MPa 4. 49 DB AC DB AC??; ; ) 2. 机床变速