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1、. . 扭转基 本 概 念 题一、选择题(如果题目有5 个备选答案，选出25 个正确答案，有4 个备选答案选出一个正确答案。) 1.图示传动轴，主动轮A 的输入功率为PA = 50 kW ，从动轮 B，C，D，E 的输出功率分别为 PB = 20 kW ，PC = 5 kW ，PD = 10 kW ，PE = 15 kW 。则轴上最大扭矩maxT出现在( )。ABA 段BAC 段C CD 段D DE 段题 1 图2.图示单元体的应力状态中属正确的纯剪切状态的是（） 。题 2 图3.上题图示单元体的应力状态中属正确的是（） 。4.下列关于剪应力互等定理的论述中正确的是（） 。A剪应力互等定理是由
2、平衡B剪应力互等定理仅适用于纯剪切的情况C剪应力互等定理适用于各种受力杆件D剪应力互等定理仅适用于弹性范围E剪应力互等定理与材料的性能无关5.图示受扭圆轴，其横截面上的剪应力分布图正确的是( )。-12- . . 题 5 图6.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( )。A8B8C16D167.受扭空心圆轴（Dd） ，在横截面积相等的条件下，下列承载能力最大的轴是( )。A0（实心轴）B5. 0C6.0D8 .08.扭转应力公式pIT的适用范围是（） 。A各种等截面直杆B实心或空心圆截面直杆C矩形截面直杆D
3、弹性变形E弹性非弹性范围9.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（） 。AT2BT2CT22DT410.材料相同的两根圆轴，一根为实心，直径为1D；另一根为空心，内径为2d，外径为2D，22Dd。 若两轴横截面上的扭矩T， 和最大剪应力max均相同，则两轴外径之比21DD为( )。A31B41C313)1(D314)1(11.阶梯圆轴及其受力如图所示，其中 AB 段的最大剪应力1max与 BC 段的最大剪应力2max的关系是 ( )。A2max1maxB2max1max23C2max1max41D2max1max83-13-. . 题 12
4、图题 13 图12.在图示的圆轴中，AB 段的相对扭转角1和 BC 段的相对扭转角2的关系是( )。A21B1238C12316D123413.在上题图示圆轴左段实心，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maxmax（） 。A3 B16 / 5 C 6 D24 / 7 14.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（） 。A85 B165 C32 D 24 15.受扭圆轴的强度条件和刚度条件均与（）有关。A材料性质B扭矩大小C扭矩转向D圆轴的长度E圆轴横截面尺寸二、判断题 (正确的打“” ，错的
5、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。（）三、填空题1.受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线（） 。2. 受扭圆轴的横截面的内力是（），应力是（）。3.实心圆轴横截面上（）处剪应力最大，中心处剪应力（） 。-14- . . 4. 公式pGITl适用于 （
6、） ；式中pGI是（） ，它反映了（） 。5. 在弹性范围内，若只将等截面圆轴的长度增大一倍，其它条件不变，则圆轴的最大应力（） ；单位长度扭转角（） ，总相对扭转角（） 。6.外径为 D，内径为 d = 0.5D 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Dd8. 0，则轴内的最大剪应力变为( )。7.扭转应力公式pIT适用（）或（）截面直杆。8.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，22Dd。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21AA（） 。9.一受扭空心圆轴，其内外径
7、之比Dd。轴内最大剪应力为m ax，这时横截面上内圆周处的剪应力（） 。10.矩形截面杆受扭时，横截面上的最大剪应力出现在（） ；的点在（）和（）处。11.矩形截面杆受扭时，横截面上边缘各点的剪应力方向（） 。计 算 题1. 内、外直径分别为d 和 D 的空心轴，其横截面的极惯性矩为323244dDIp，抗扭截面系数为161633dDWt。以上算式是否正确？何故？题 1 图-15- . . 2. 阶梯形圆轴直径分别为d1 40 mm，d2 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P330 kW ，轮 1 输出的功率为P113 kW，轴作匀速转动，转速 n 200 r/m
8、in ，材料的剪切许用应力 60 MPa，G 80 GPa，许用扭转角 2/m。试校核轴的强度和刚度。题 2 图题 3 图3. 机床变速箱第轴如图所示，轴所传递的功率为P 5.5 kW ， 转速 n 200 r/min，材料为 45 钢， 40 MPa。试按强度条件初步设计轴的直径。4. 传动轴的转速为n 500 r/min，主动轮1 输入功率P1 368 kW ，从动轮2 和 3分别输出功率P2 147 kW ，P3 221 kW 。已知 70 MPa， 1/m，G 80 GPa。（ 1）试确定AB 段的直径d1和 BC 段的直径 d2。（ 2）若 AB和 BC两段选用同一直径，试确定直径d。（ 3）主动轮和从动轮应如何安排才比较合理？题 4 图题 5 图题 6 图5. 设圆轴横截面上的扭矩为T，试求四分之一截面上内力系的合力的大小、方向及作用点。6. 钻头横截面直径为20 mm，在底部受均匀的阻抗扭矩m（单位为Nm/m）的作用，许用切应力 70 MPa。（ 1）求许可的主动外力偶矩Me。（ 2）若 G 80 GPa，求上端对下端的相对扭转角。-16-