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文档简介

1、习 题3-1 一传动轴作匀速转动，转速，轴上装有五个轮子，主动轮II输入的功率为60，从动轮，I，III，IV，V依次输出18，12，22和8。试作轴的扭图。解：（1）计算各轮的力偶矩（外力偶矩） () () () () () () （2）作扭矩图 扭矩图如图所示。 习题3-5 图示绞车由两人同时操作，若每人在手柄上沿着旋转的切向作用力F均为0.2kN，已知轴材料的许用切应力，试求： （1）AB轴的直径；（2）绞车所能吊起的最大重量。解：（1）计算AB轴的直径AB轴上带一个主动轮。两个手柄所施加的外力偶矩相等： 扭矩图如图所示。 由AB轴的强度条件得： （2）计算绞车所能吊起的最大重量 主动轮

2、与从动轮之间的啮合力相等： 由卷扬机转筒的平衡条件得： 3-8 直径的等直圆杆，在自由端截面上承受外力偶，而在圆杆表面上的A点将移动到A1点，如图所示。已知，圆杆材料的弹性模量，试求泊松比（提示：各向同性材料的三个弹性常数E、G、间存在如下关系：。解：整根轴的扭矩均等于外力偶矩：。设两截面之间的相对转角为，则， 式中， 由得：3-13 习题3-1中所示的轴，材料为钢，其许用切应力，切变模，许可单位长度扭转角。试按强度条件及刚度条件选择圆轴的直径。解：（1）由强度条件选择直径 轴的扭矩图如图所示。因为最大扭矩出现在II、III轮之间，所以危险截面出现在此段内，危险点在此段的圆周上。 （2）由刚度

3、条件选择直径 故选用 。3-15 有一薄壁厚、内径为的空心薄壁圆管，其长度为，作用在轴两端面内的外力偶矩为,材料的切变模量。试确定管中的最大切应力，并求管内的应变能。解：（1）求管中的最大切应力 （2）求管内的应变能 3-20 一长度为、边长为的正方形截面轴，承受扭转外力偶矩，如图所示。材料的切应模量为。试求：（1）轴内最大正应力的作用点、截面方位及数值；（2）轴的最大相对扭转角。解：（1）求轴内最大正应力的作用点、截面方位及数值因为横截面是正方形，无长短边之分，所以最大切应力出现在四条边的中点。 （取后截离体截面，则和点处的切应力为负号）由查表3-1（P81）得：，故：由斜截面上的应力公式（P68）可知，轴内正应力为： （和点）式中，是斜截面与横截面的夹角。在过或的斜截面上，或点正应力为：当（绕或轴逆时针转动）时， （2）求轴的最大相对扭转角由查表3-1（P81）得：，故：3-23 图示为薄壁杆的两种不同形状的横截面，其壁厚及管壁中线的周长均相同。两杆的长度和材料也相同，当在两端承受相同的一对扭转外力偶矩时，试求：（1） 最大切应力之比；（2） 相对扭转角之比。解：（1）求

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