发布时间 : 星期五 文章一、 传动轴如图19-5(a)所示 主动轮A输入功率，从动轮输更新完毕开始阅读79f33a3b69eae009591bec79
习 题
19-1 绘制图示各杆的扭矩图。
Me (a)
Me
(b)
2Me Me m 2kN·m 1kN·
(c)
4kN·m 1kN·m
(d)
7kN·m m 3kN·m 2kN·题19-1图
19-2 直径为D=5cm的圆轴，受到扭矩Mn=2.15kN·m的作用，试求在距离轴心1cm处的剪应力，并求轴截
面上的最大剪应力。
19-3 已知作用在变截面钢轴上的外力偶矩m1=1.8kN·m，m2=1.2kN·m。试求最大剪应力和最大相对转角。材料的G=80GPa。
19-4 已知圆轴的转速n=300r/min，传递功率330.75kW，材料的[?]=60MPa，G=82GPa。要求在2m长度内的相对扭转角不超过1o，试求该轴的直径。
19-5 图示一圆截面直径为80cm的传动轴，上面作用的外力偶矩为m1=1000N·m，m2=600N·m，m3=200N·m，m4=200N·m，（1）试作出此轴的扭矩图，（2）试计算各段轴内的最大剪应力及此轴的总扭转角（已知材料的剪切弹性模量G=79GPa）；（3）若将外力偶矩m1和m2的作用位置互换一下，问圆轴的直径是否可以减少？
19-6 发电量为15000kW的水轮机主轴如图所示，D=55cm，d=30cm，正常转速n=250r/min。材料的许用剪应力[?]=50MPa。试校核水轮机主轴的强度。
φ75 φ50 m4 m2 A m3 C 1m m2 D 1.5m 题19-5图
m1 B 2m m1 750 500 题19-3图
D d 电机轴 D2 d3 C 水轮机轴 D1 d2 H A B 题19-6图 题19-7图
19-7 图示AB轴的转速n=120r/min，从B轮输入功率N=44.15kW，此功率的一半通过锥形齿轮传给垂直轴C，另一半由水平轴H输出。已知D1=60cm，D2=24cm，d1=10cm，d2=8cm，d3=6cm，[?]=20MPa。试对各轴进行
d1
强度校核，
19-8 实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起。已知轴的转速n=100r/min，传递的功率N=7.5kW，材
1料的许用应力[?]=40MPa。试选择实心轴直径d1和内外径比值为的空心轴的外径D2。
2 19-9 已知一皮带轮传动轴。主动轮A由电动机输入功率NA?7.35kW，B轮和C轮分别带动两台水泵，消耗功率NB?4.41kW，NC=2.94kW，轴的转速n?600r/min，轴的材料[?]=20MPa，G=80GPa，[?]=1o/m，试按强度和刚度条件确定轴的直径d。
MA D2 d2 d1 MB 题19-8图
d MC 题19-9图
19-10 钢质实心轴和铝质空心轴（内外径比值α=0.6）的横截面面积相等。[?]钢=80MPa，[?]铝=50MPa。若仅从强度条件考虑，哪一根轴能承受较大的扭矩？
19-11 传动轴的转速n=500r/min，主动轮I输入功率N1=367.5kW，从动轮2、3分别输出功率N2=147kW，N3=220.5kW。已知[?]=70MPa，[?]=1o/m，G?80GPa（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。
19-12 图示圆轴的直径d=50mm，外力偶矩m=1kN?m，材料的G=82GPa。试求：
N1 A 1 500 N2 B 2 400 N3 C 3 题19-11图
（1）横截面上A点处（ρA=d/4）的剪应力和相应的剪应变； （2）最大剪应力和单位长度相对扭转角。
19-13 由厚度t=8mm的钢板卷制成的圆筒，平均直径为D=200mm。接缝处用铆钉铆接。若铆钉直径d=20mm，许用剪应力[τ]=60MPa，许用挤压应力[σjy]=160MPa，筒的两端受扭转力偶矩m=30kN·m作用，试求铆钉的间距s。
ρA O A d m m 题19-12图
题19-13图 s 19-14 圆截面杆AB的左端固定，承受一集度为m的均布力偶矩作用。试导出计算截面B的扭转角的公式。 19-15 受扭转力偶作用的圆截面杆，长l=1m，直径d=20mm，材料的剪切弹性模量G=80GPa，两端截面的相对扭转角υ=0.1rad。试求此杆外表面任意点处的剪应变，横截面上的最大剪应力和外加力偶矩m。
19-16 圆柱形密圈螺旋弹簧，簧丝横截面直径d=18mm，弹簧平均直径D=125mm，弹簧材料的G=80GPa。
m A B l 题19-15图
d ml γ m
如弹簧所受拉力P=500N，试求：（1）簧丝的最大剪应力；（2）弹簧要几圈才能使它的伸长等于6mm。
19-17 拖拉机主离合器弹簧，在工作时受到P?780N的作用。已知弹簧平均直径D=27mm。簧杆直径d=5mm，许用剪应力[?]=600MPa。试校核弹簧强度。若弹簧圈数n=5.5，G?81GPa，试求弹簧的总变形。
19-18 拖拉机通过方轴带动悬挂在后面的旋耕机，方轴的转速n=720r/min，传递的最大功率N=25.73kW，截面为30×30mm，材料的[?]=100MPa。试校核方轴的强度。