第三章 圆轴的扭转 1. 试画出图示轴的扭矩图。 解： （1）计算扭矩。将轴分为2 段，逐段计算扭矩。 对AB 段： ∑MX＝0， T1－3kN·m＝0 可得：T1＝3kN·m 对BC 段： ∑MX＝0， T2－1kN·m＝0 可得：T2＝1kN·m （2）画扭矩图。 根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。 2.图示一传动轴，转速 n=200r/min，轮 A 为主动轴，输入功率 PA=60kW，轮 B，C，D均 为从 动 轮 ，输 出功 率 为PB=20kW ，PC=15kW，PD=25kW。1）试画出该轴的扭矩图；2）若将轮A 和轮C 位置对调，试分析对轴的受力是否有利？ 解： （1）计算外力偶矩。 MA=9549×60/200=2864.7N·m 同理可得： MB=954.9N·m，MC=716.2N·m，MD=1193.6N·m （2）计算扭矩。 将将轴分为 3 段，逐段计算扭矩。 对AB 段：∑Mx＝0， T1＋MB＝0 可得：T1＝-954.9N·m 对BC 段：∑Mx＝0， T2＋MB－MA＝0 可得：T2＝1909.8N·m 对BC 段：∑Mx＝0， T3－M＝0 可得：T3＝1193.6N·m （3）画扭矩图。 根据计算结果，按比例画出扭矩图如右图。 （4）将轮A 和轮C 位置对调后， 由扭矩图可知最大绝对值扭矩较之原来有所降低，对轴的受力有利。 3. 圆轴的直径d=50mm，转速n=120r/min。若该轴横截面的最大切应力 τmax=60MPa，问圆轴传递的功率多大？ 解： WP=πd3/16=24543.7mm3 由 τmax=T/WP 可得：T=1472.6N·m 由 M= T=9549× P/n 可得：P=T× n/9549=18.5kW 4. 在保证相同的外力偶矩作用产生相等的最大切应力的前提下，用内外径之比d/D=3/4的空心圆轴代替实心圆轴，问能够省多少材料？ 5. 阶梯轴AB 如图所示，AC 段直径d1=40mm，CB 段直径d2=70mm，外力偶矩MB=1500N·m ，MA=600N·m ， MC=900N·m，G=80GPa，[τ]=60MPa，[φ/]=2（º）/m。试校核该轴的强度和刚度。 6. 图示圆轴AB所受的外力偶矩Me1=800N·m，Me2=1200N·m，Me3=400N·m，G=80GPa，l2=2l1=600mm [τ]=50MPa，[φ /]=0.25（º）/m。试设计轴的直径。 7.直径d=25mm 的圆钢杆，受轴向拉力F=60kN 作用时，在标矩l=200mm 的长度内伸长Δl=0.113mm；受外力偶矩Me=200N·m ，的作用时，相距l=150mm 的两横截面上的相对转角为φ=0.55º。试求钢材的E 和 G。 第四章 轴向拉伸与压缩 1. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。 解： （1）分段计算轴力 杆件分为 2段。用截面法取图示研究对象画受力图...
