材料力學(xué)習(xí)題第6章

1、材料力學(xué)習(xí)題 第6章6-1 作圖示各桿的扭矩圖。6-2 如圖，軸的轉(zhuǎn)速為450rpm，最大切應(yīng)力為45MPa ，試求軸傳遞的功率。6-3 畫出各桿橫截面上的切應(yīng)力分布圖。6-4 直徑50mm的圓軸，扭矩2.15kN·m，求在距離橫截面中心10mm處的切應(yīng)力，并求橫截面上最大切應(yīng)力。6-5 實(shí)心軸和空心軸通過牙嵌式離合器連接在一起，已知軸的轉(zhuǎn)速n=100rpm，傳遞功率P=7.5KW，最大切應(yīng)力為40MPa，試選擇實(shí)心軸直徑d1和內(nèi)外徑之比為1/2的空心軸外徑D2。6-6 用橫截面ABE，CDF和包含軸線的縱向面ABCD從受扭圓軸（圖a）中截出一部分如圖b所示，根據(jù)切應(yīng)力互等定理，縱向

2、截面上的切應(yīng)力´將產(chǎn)生一個(gè)力偶矩，試問這個(gè)力偶矩與這一截出部分上的哪個(gè)力偶矩平衡？6-7 直徑50mm的鋼圓軸，其橫截面上的扭矩T=1.5KN·m，求橫截面上的最大切應(yīng)力。6-8 圓軸的直徑d= 50mm ，轉(zhuǎn)速為120rpm ，若該軸橫截面上的最大切應(yīng)力等于60MPa ，問所傳遞的功率是多少kW?6-9 圓軸的粗段外徑為100mm ，內(nèi)徑為80mm ，細(xì)段直徑為80mm ，在輪A處由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，輸入功率P1=150kW，在輪B ，C處分別負(fù)載P2=75kW， P3=75kW ，已知軸的轉(zhuǎn)速為300rpm。1） 作扭矩圖 ；2） 求該空心軸及實(shí)心軸的最大切應(yīng)力。6-10 一

3、直徑為d=50mm的圓軸 ，其兩端受力矩為1kN·m的外力偶作用而發(fā)生扭轉(zhuǎn) ，軸材料的切變模量G=8 ×104MPa.試求:1.橫截面上A=d/4處的切應(yīng)力和切應(yīng)變;2. 最大切應(yīng)力和和單位長度扭轉(zhuǎn)角。6-11 材料相同的一根空心圓軸和一根實(shí)心圓軸 .它們的橫截面面積相同 ，扭矩相同，試分別比較這兩根軸的最大切應(yīng)力和單位長度扭轉(zhuǎn)角。6-12 一電機(jī)軸的直徑d= 40mm ，轉(zhuǎn)速n=1400rpm ，功率為30kW ，.切變模量G=8×104MPa 。試求此軸的最大切應(yīng)力和單位長度扭轉(zhuǎn)角。6-13 空心圓軸的外徑D=100mm ， 內(nèi)徑d=50mm ， 已知間距為L

4、=2.7m的兩橫截面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角=1.8°，材料的切變模量G = 80GPa ，求:1.軸內(nèi)最大切應(yīng)力;2.當(dāng)軸以n=80rpm的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸傳遞的功率。6-14 全長為L，兩端面直徑分別為d1，d2的圓錐形桿，其兩端各受一矩為M的集中力偶作用，試求桿的總扭轉(zhuǎn)角。6-15 一根軸轉(zhuǎn)速360rpm，傳遞功率150kW，切變模量80GPa，設(shè)計(jì)其直徑，使切應(yīng)力不超過50MPa，并且在2.5m長度內(nèi)扭轉(zhuǎn)角不超過3°。6-16 圖示矩形截面桿受M=3kN·m的一對(duì)外力偶作用，材料的切變模量G=80GPa。求:1.桿內(nèi)最大切應(yīng)力的大小，位置和方向;2.橫截面短邊中點(diǎn)的切應(yīng)力;3.單位長度扭轉(zhuǎn)角。6-17 圖示一個(gè)T形薄壁截面桿，長L=2m，在兩端受扭轉(zhuǎn)力偶作用，桿的扭矩為T=0.2kN·m，材料的切變模量 G=8×104MPa求此桿在自由扭轉(zhuǎn)時(shí)的最大切應(yīng)力及扭轉(zhuǎn)角。6-18 圖示一等厚閉口薄