第9章受扭杆的强度和刚度.

1、第9章 受扭杆的强度和刚度9-1选择题1扭转变形时，圆轴横截面上的剪应力（B ）分布。A.均匀 B.线性C.假设均匀D.抛物线选项对与错原因A错扭转变形时，圆轴横截面上的剪应力线性分布B对C错扭转变形时，圆轴横截面上的剪应力线性分布D错扭转变形时，圆轴横截面上的剪应力线性分布2两根相同截面、不同材料的杆件，受相同的外力作用，它们的应力（ A ）A.相同B .不一定相同C.不相同D .都不对选项对与错原因A对B错杆件的应力只和截面面积及外力有关C错杆件的应力只和截面面积及外力有关D错杆件的应力只和截面面积及外力有关3如图的等截面圆轴中，AB段和BC段的材料分别是钢和铝，两段的最大切应 力分别为T

2、和T，转角分别为01和込则有（C ）。C. t = t,0i < (2D. t>t , 9 = E2选项对与错原因A错圆轴的最大切应力和材料无关，转角和材料的切变 模里有关B错圆轴的最大切应力和材料无关，转角和材料的切变 模里有关C对D错圆轴的最大切应力和材料无关，转角和材料的切变 模里有关4直径为d=100mm的实心园轴，受内力扭矩T=10kNm作用，则横断面上的最大剪应力为（C）MPa。A.25.46B.12.73C.50.93D.101.86选项对与错原因A错计算错误B错计算错误C对D错计算错误5实心园轴的抗扭截面系数为W p= (D )。A. nd/32B. nd/32C.

3、 nd/16D. nd/16选项对与错原因A错计算错误B错计算错误C错计算错误D对6刚度条件有三方面力学计算它们是（B ）。A.内力计算、应力计算、变形计算B .刚度校核、截面设计、计算许可荷载C .荷载计算、截面计算、变形计算D .截面计算、内力计算、计算许可荷载选项对与错原因A错刚度条件有三方面力学计算是刚度校核、截面设计、计算许可何载B对C错刚度条件有三方面力学计算是刚度校核、截面设计、计算许可何载D错刚度条件有三方面力学计算是刚度校核、截面设计、计算许可何载7强度条件有三方面力学计算它们是（B ） oA.内力计算、应力计算、变形计算B .强度校核、截面设计、计算许可荷载C .荷载计算、

4、截面计算、变形计算D .截面计算、内力计算、计算许可荷载选项对与错原因A错强度条件有三方面力学计算是强度校核、截面设计、计算许可何载B对C错强度条件有三方面力学计算是强度校核、截面设计、计算许可何载D错强度条件有三方面力学计算是强度校核、截面设计、计算许可何载8园轴的抗扭刚度是（B）。A: ElzB: Glp C: GA D: EA选项对与错原因A错园轴的抗扭刚度是GlpB对C错园轴的抗扭刚度是GlpD错园轴的抗扭刚度是Glp9空心园轴横截面的外直径为 D,内直径为d,则抗扭截面系数为（D ）。（注:d）二D4321 - 4二D4164二 D3321 - ：4二D316选项对与错原因A错计算错

5、误B错计算错误C错计算错误D对10高速转动的直径为D1的轴通过齿轮将功率传递给低速转动的直径为 D2的轴，在强度相同的条件下，两轴直径的大小关系 （C ）C.应满足Div D2D .与两轴转速无关选项对与错原因A错在强度相同的条件下，转速和直径是反比关系B错在强度相同的条件下，转速和直径是反比关系C对D错在强度相同的条件下，转速和直径是反比关系9-2图示空心圆截面轴，外径 D=40 mm,内径d=20 mm,扭矩T=1 kNm，试计算A点处(p=15 mm)的扭转切应力t,以及横截面上的最大与最小扭转切应 力。题9-2图【解】(1)计算横截面的极惯性矩；Ip(D4 -d4) =2.356 10

6、5 mm4p 32(2)计算扭转切应力;-maxminT a 1 忖叭63.7 MPaIt 2.356 1051 106 20 .84.9 MPaI 2.356 105T 1 106 10 =42.4 MPaIt 2.356 1059-3图示圆截面轴，AB与BC段的直径分别为di与d2,且d1=4d2/3,试求轴内的最大切应力与截面 C的转角，并画出轴表面母线的位移情况，材料的切变模量为Go*题9-3图【解】(1)画轴的扭矩图;b2MM(+)T(2)求最大切应力; AB maxTabWPAB13.5MBC max1JI16_ TbcWPBCd；丄坐)3二£ 163M v 兀 1616

7、M比较得16 Mmax: d2求C截面的转角;TabUb . TbbcGl pAB Gl pBC2MI丄 Ml处4 gF16.6MIGd：9-4如图所示轴，若扭力偶矩 M=1 kNm，许用切应力T=80 MPa，单位长度 的许用扭转角沪0.5 °/m，切变模量G=80 GPa,试确定轴径。A' a1. ；1II!l!匕4.JrW:题9-4图【解】(1)考虑轴的强度条件;2 M AB max丄df16<Id2 1 106 16<80d _ 50.3mmT BC maxM1jr1661 10 16<80d2 - 39.9 mm(2)考虑轴的刚度条件;ABMtab

8、 1800GI pAB<feJT2 1 06 3280 103 y41800103 乞 0.571BCGI pBC1 103 32 4 180 100.5 d2_61.8 mm80 1 03 二 d； 二 综合轴的强度和刚度条件，确定轴的直径;d1 _ 73.5mm d2 _61.8mm9-5某传动轴，转速n =300 r /min,轮1为主动轮，输入功率P1 =50 kW ，轮2、 轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为 P2=10 kW， P3 =P 4=20 kW 。(1) 试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩；(2) 若许用切应力T = 80 MPa，试确定轴径d ; 若将轮1与轮3的位置对调，轴的最大扭矩为何值？对轴的受力是否有利?P题9-5图解（1）求各段的扭矩AB段10Tab =9549318N.m300BC段5010Tbc=95491273N.mBC300CD段20Tcd =9549637N.m300rflN-m)严皿）Q.6V10.51S0 955扭矩图如图（a）所示因为m