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扭 转一、选择题 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。则轴上最大扭矩出现在( B )。ABA段 BAC段 CCD段 DDE段 2、如图所示的传动轴,( B )种布置对提高轴的承载能力最为有利A、B、 C、D、 3、一传动轴如图所示,已知MA=1.3 Nm,MB=3 Nm,MC=1 Nm,MD=0.7 Nm,按扭矩的正负号规定,横截面1-1、2-2和3-3上扭矩的正负号分别为( C )。A、正、负、负 B、正、负、正 C、负、正、正 D、负、正、负 4. 图示受扭圆轴,其横截面上的剪应力分 布图正确的是( A )。 5. 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,其它条件不变,则轴内的最大剪应力变为( A )。A B C D6. 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( C )。A B C D 7. 在题10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和之比( B )。A3 B16 / 5 C6 D24 / 78. 在上题图示圆轴中,右段的相对扭转角和左段的相对扭转角的比( )。A85 B165 C32 D249. 截面为实心圆,直径为,截面对圆心的极惯性矩Ip为( B )。A.B.C.D.10. 等截面圆轴上装有四个皮带轮,( A )安排合理,现有四种答案:. 将轮与轮对调; . 将轮与轮对调;. 将轮与轮对调; . 将轮与轮对调,然后再将轮与轮对调。二、判断题(正确的打“”,错的打“”)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,空心圆轴的和值较大。( )7. 材料在外力作用下产生扭转变形时,应按强度条件、刚度条件进行校核计算。()8. GI 称为扭转变形的刚度,EA称为拉压变形时的刚度。()9. 圆轴发生扭曲变形时,剪应力最大值出现在其轴线部位。()10. 一般在减速箱中,高速轴的直径较小,而低速轴的直径较大。()11. 圆轴扭转时,横截面上既有正应力也有剪应力。()三、填空题1. 受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线( 垂直 )。2. 受扭圆轴的横截面的内力是( 扭矩 ),应力是( 切应力 )。3. 实心圆轴横截面上( 半径 )处剪应力最大,中心处剪应力( 为零 )。4. 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,则轴内的最大剪应力变为( 0.6 )。5. 扭转应力公式适用( 实心圆)或( 空心圆 )截面直杆。6. 材料相同的两根圆轴,一根为实心轴,直径为;另一根为空心轴,内径,外径为,。若两轴横截面上的扭矩T和最大剪应均相同,则两轴的横截面积之比( )。7. 一受扭空心圆轴,其内外径之比。轴内最大剪应力为,这时横截面上内圆周处的剪应力( )。四、计 算 题1. 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P3 30 kW,轮1输出的功率为P1 13 kW,轴作匀速转动,转速n 200 r/min,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。(答案)2. 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。(d=33mm)3. 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。求:(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? 统一直径取 4. 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=1500Nm,MA=600Nm, MC=900Nm,G=80GPa,=60MPa,/=2()/m。试校核该轴的强度和刚度。 (答案)弯 曲 内 力一、选择题 1. 平面弯曲梁的横截面上一般存在( A )。 AM和FS B只有FS C只有M D.扭矩 2. 纯弯曲梁段各横截面上的内力是( D )。AM和FS BFS和FN CM和FN D. 只有M3. 什么梁可不先求支座反力,而直接计算内力( B )。A简支梁 B悬臂梁 C外伸梁 D静定梁 4. 在无荷载作用的梁段上,下列论述正确的是( A )。AFS 0时,M图为向右上的斜直线 BFS 0时,M图为向下凸的抛物线CFS 0时,M图为向右上的斜直线 DFS 0时,M图为向上凸的抛物线5. 悬臂梁的弯矩图如图所示,则梁的FS图形状为( D )。A矩形 B三角形 C梯形 D零线(即各横截面上剪力均为零) 题5图 题6图6. 图示简支梁C截面的剪力( D )。AP2 B- P2 CP D不确定7. 右端固定的悬臂梁,其M图如图,则在中间截面处( A ) A、既有集中力,又有集中力偶 B、既无集中力,也无集中力偶 C、只有集中力 D、只有集中力偶8. 图示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是( D ) A、AB段 B、BC段 C、CD段 D、不存在9. 梁在集中力偶作用截面处( C ) A、M图无变化,Q图有突变; B、M图无变化,Q图有折角; C、M图有突变,Q无变化; D、 M图有突变,Q图有折角10. 梁在集中力作用的截面处( B )A、FS图有突变,M图光滑连续; B、FS图有突变,M图连续但不光滑;C、M图有突变,FS图光滑连续; D、M图有突变,FS图连续但不光滑。11. 判断下列结论的正确性( A )、杆件某截面上的内力是该截面一侧外力的代数和;、杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值;、应力是内力的分度; 、内力必大于应力。12、悬臂梁所受的载荷如图所示,A为坐标原点,下列选项中( C )是错误的。A、 B、在C、 D、在13、外伸梁在C点受集中力偶作用如图所示,下列选项( D )是错误的?A、剪力图为矩形B、当C点在B的右侧时,各截面弯矩M(x)0C、当c点在梁上移动时,剪力图不变D、当C点在梁上移动时,弯矩图不变二、判断题(正确的打“”,错的打“”)1. 如果外力作用在梁的纵向对称面内,那么梁一定发生平面弯曲。( )2. 将梁截开,左、右两段梁上的同一种内力是作用力与反作用力的关系,二者大小相等,方向相反,所以符号也相反。( )3. 如果梁上的荷载不变,梁长不变,仅调整支座的位置,不会改变梁的内力。( )4. 梁上某截面的剪力值等于该截面一侧所有横向力的代数和,而与外力偶无关。( )5. 两根静定梁的跨度、荷载和支承相同,但材料和横截面积不同,因而这两根梁的内力也不同。( )6. 若某梁段内各截面FS= 0,则该梁段内各截面弯矩相等。( )7. 纯弯曲梁段各横截面弯矩是常数。( )8. 根据梁的支承情况,一般可把梁简化为简支梁、外伸梁和悬臂梁。()9. 梁的支座按其对梁的约束可简化为活动铰链支座、固定铰链支座和固定端支座。()三、填空题1. 梁是( 弯曲 )变形为主的构件。2. 在弯矩图的拐折处,梁上必对应( 集中力 )作用。 3. 简支梁的剪力图如图所示。则梁上均布荷载q = ( 2KN/m ),方向( 向下 ),梁上的集中荷载P =( 9KN ),方向( 向上 )。题3图5. 梁发生平面弯曲时,横截面将绕( 中性 )轴转动。6. 梁的纵向对称面是( 轴线 )和( 横截面对称轴 )组成的平面。7. 梁上荷载布置得越分散、越靠支座,梁中的最大弯矩就( 越小 )。8. 梁的三种基本形式是( 简支 )梁、( 外伸 )梁和( 悬臂 )梁。9、已知:如图,P,a,l ,则距A端x处截面上剪力FS=(),弯矩M=( )10、如图所示简支梁,C截面的弯曲剪力为(FS=-6.5KN)。弯矩为(M= 13.75KNm)11、如图悬臂梁的内力方程为(,)四、计 算 题1. 试求图示梁指定截面上的剪力和弯矩。设q,a均为已知。 (a)(b)2. 试列出图示梁的剪力方程和弯矩方程,画剪力图和弯矩图,并求出FS,max和Mmax。设q,l均为已知。(a) (b) (a) (b)(d) 11. 不列剪力方程和弯矩方程,画出图示各梁的剪力图和弯矩图,并求出FS,max和Mmax。(a) (b) (c) (a) (b) (c)解: 弯 曲 应 力一、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. 等强度梁的截面尺寸( C ) A、与载荷和许用应力均无关 B、与载荷无关
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