材料力学作业参考题解扭转PPT精品文档.ppt

3-1 试作图示各轴的扭矩图试作图示各轴的扭矩图(单位单位: kNm) 2-+2T :1-+2T :+T :-0.5112+T :moa13-2圆轴的直径圆轴的直径d=100mm，承受扭矩，承受扭矩T=100kNm，试求距圆心，试求距圆心 d/8、、d/4及及d/2处的切应力，并绘处的切应力，并绘出横截面上切应力的分布图出横截面上切应力的分布图 解解：由扭转切应力公式：由扭转切应力公式：：dT横截面上切应力的分布如图横截面上切应力的分布如图23-11 图示阶梯形圆轴，装有三个皮带轮，轴径图示阶梯形圆轴，装有三个皮带轮，轴径d1=40mm、、d2=70mm已知由轮已知由轮3输入的功率输入的功率P3=30kW，由轮，由轮1和轮和轮2输出的功率分别为输出的功率分别为P1=13kW 和和P2=17kW，轴的转速，轴的转速n=200r/min，材料，材料的许用切应力的许用切应力[τ]=60MPa，切变模量，切变模量G=80GPa，许用扭转角，许用扭转角[θ ]=2º/m，试校核该轴的强度与，试校核该轴的强度与刚度 解解：计算扭力矩：计算扭力矩：：作扭矩图，危险截面在作扭矩图，危险截面在 AC 段或段或 DB 段：段：-620.71432.4T: (Nm)该轴满足强度与刚度要求该轴满足强度与刚度要求33-13 已知钻探机钻杆的外径已知钻探机钻杆的外径D=60mm，内径，内径d=50mm，功率，功率P=7.35kW，转速，转速n=180r/min，钻，钻杆入土深度杆入土深度l=40m，材料的，材料的G=80GPa，，[ τ ]=40MPa。

假设土壤对钻杆的阻力沿长度均匀分布，假设土壤对钻杆的阻力沿长度均匀分布，试求：（试求：（1）单位长度上土壤对钻杆的阻力矩；（）单位长度上土壤对钻杆的阻力矩；（2）作钻杆的扭矩图，并进行强度校核；）作钻杆的扭矩图，并进行强度校核；（（3））A、、B两截面的相对扭转角两截面的相对扭转角 解解：求扭力矩：求扭力矩（（1）设阻力矩分布集度为）设阻力矩分布集度为 m0，由钻杆的平衡条件：，由钻杆的平衡条件：-389.9T：：(Nm)（（2）作扭矩图，危险截面为）作扭矩图，危险截面为 A 截面：截面：x（（3）如图取坐标系，有：）如图取坐标系，有：43-16 如图所示，将空心圆杆（管）如图所示，将空心圆杆（管）A套在实心圆杆套在实心圆杆B的一端两杆在同一横截面处有一直径相的一端两杆在同一横截面处有一直径相同的贯穿孔，但两孔的中心线构成一同的贯穿孔，但两孔的中心线构成一ββ角，现在杆角，现在杆B上施加扭力偶使之扭转，将杆上施加扭力偶使之扭转，将杆A和和B的两的两孔对齐，装上销钉后卸去所施加的扭力偶试问两杆横截面上的扭矩为多大？已知两杆的极孔对齐，装上销钉后卸去所施加的扭力偶试问两杆横截面上的扭矩为多大？已知两杆的极惯性矩分别为惯性矩分别为 IpA和和 IpB，且材料相同，切变模量为，且材料相同，切变模量为G。

解解：一次超静定：一次超静定：：由平衡条件：由平衡条件：由变形协调条件：由变形协调条件：5。