《材料力學(xué)》第3章 扭轉(zhuǎn) 習(xí)題解

1、1第三章第三章扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)習(xí)題解習(xí)題解[習(xí)題習(xí)題31]一傳動軸作勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速，軸上裝有五個(gè)輪子，主動輪II輸min200rn?入的功率為60，從動輪，I，III，IV，V依次輸出18，12，22和8kWkWkWkWkW。試作軸的扭圖。解：（1）計(jì)算各輪的力偶矩（外力偶矩）nNTke55.9?外力偶矩計(jì)算外力偶矩計(jì)算(kW換算成kN.m)題目編號輪子編號輪子作用功率(kW)轉(zhuǎn)速rminTe（kN.m）I從動輪182000.859II主動輪6

2、02002.865III從動輪122000.573IV從動輪222001.051習(xí)題31V從動輪82000.382(2)作扭矩圖[習(xí)題習(xí)題32]一鉆探機(jī)的功率為10kW，轉(zhuǎn)速。鉆桿鉆入土層的深度min180rn?ml40?。如土壤對鉆桿的阻力可看作是均勻分布的力偶，試求分布力偶的集度，并作鉆桿的扭m矩圖。解：（1）求分布力偶的集度m)(5305.018010549.9549.9mkNnNMke?????設(shè)鉆桿軸為軸，則：x0??xMeM

3、ml?)(0133.0405305.0mkNlMme???（2）作鉆桿的扭矩圖T圖(kN.m)3MPammmmNWTp518.4618407845.85630143max?????（2）當(dāng)軸以的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸所傳遞的功率min80rn?)(563.880549.9549.9mkNNnNMTkke??????)(74.71549.980563.8kWNk???[習(xí)題習(xí)題35]實(shí)心圓軸的直徑，長，其兩端所受外力偶矩mmd100?ml1?mk

4、NMe??14，材料的切變模量。試求：GPaG80?（1）最大切應(yīng)力及兩端面間的相對轉(zhuǎn)角；（2）圖示截面上A、B、C三點(diǎn)處切應(yīng)力的數(shù)值及方向；（3）C點(diǎn)處的切應(yīng)變。解：（1）計(jì)算最大切應(yīng)力及兩端面間的相對轉(zhuǎn)角。pepWMWT??max?式中，。故：)(19634910014159.3161161333mmdWp??????MPammmmNWMpe302.71196349101436max??????pGIlT???式中，。故：)(981

5、746910014159.3321321444mmdIp??????opradmmNmmNGIlT02.1)(0178254.0109817469108011400041229????????????（2）求圖示截面上A、B、C三點(diǎn)處切應(yīng)力的數(shù)值及方向MPaBA302.71max??????由橫截面上切應(yīng)力分布規(guī)律可知：MPaBC66.35302.715.021??????A、B、C三點(diǎn)的切應(yīng)力方向如圖所示。（3）計(jì)算C點(diǎn)處的切應(yīng)變34