发布时间 : 星期一 文章工程力学--材料力学（北京科大、东北大学版）第4版第三章习题答案更新完毕开始阅读
第三章
习题
3-1试求图视各轴在指定横截面1-1、2-2和3-3上的扭矩，并在各截面上表示出钮矩的方向。
3-2试绘出下列各轴的钮矩图，并求
。
3-3试绘下列各轴的扭矩图，并求出
。已知ma=,mb=,mc=600N,m.
3-4一传动轴如图所示，已知ma=130N..cm, mb= , mc=, md=;各段轴的直径分别为：Dab=5cm, Dbc=, Dcd=5cm (1)画出扭矩图；
（2）求1-1、2-2、3-3截面的最大切应力。
3-5图示的空心圆轴，外径D=8cm,内径d=,承受扭矩m=. (1)求
、
（2）绘出横截面上的切应力分布图；
（3）求单位长度扭转角，已知G=80000Mpa. 3-6已知变截面钢轴上的外力偶矩G=80*
Pa.
=,
=,试求最大切应力和最大相对扭矩。已知
3-7一钢轴的转矩n=240/min.传递功率试按强度和刚度条件计算轴的直径 解：轴的直径由强度条件确定，
=已知
=40Mpa,
=
,G=80*
MPa,
。
=,轴的转速=，
3-8图示实心轴通过牙嵌离合器把功率传给空心轴。传递的功率
n=100r/min,试选择实心轴直径
=40Mpa.
和空心轴外径
。已知
/
3-9图示AB轴的转速n=120r/min,从B轮上输入功率
=40kw,此功率的一半通过锥齿
轮传给垂直轴V，另一半功率由水平轴H传走。已知锥齿轮的节圆直径
=600mm；各轴直径为=100mm,=80mm,=60mm,=20MPa，试对各轴
进行强度校核。
3-10船用推进器的轴，一段是实心的，直径为280mm，另一段是空心的，其内径为外径的一半。在两段产生相同的最大切应力的条件下，求空心部分轴的外径D. 3-11有一减速器如图所示。已知电动机的转速n=960r/min,功率45钢，
=40MPa试按扭转强度计算减速器第一轴的直径。
=5kw；轴的材料为
3-12一传动轴传动功率
=3kw，转速n=27r/min，材料为45钢，许用切应力
=40MPa。试计算轴的直径。
3-13一钢制传动轴，受扭矩T=，轴的剪切弹性模量G=80GPa，许用切应力
，单位长度的许用转角
，试计算轴的直径。
3-14手摇绞车驱动轴AB的直径d=3 cm，由两人摇动，每人加在手柄上的力P=250 N，若轴的许用切应力
=40 Mpa，试校核AB轴的扭转强度。
=52 cm，驾驶员每只手作用于盘上的
=50 MPa，试设计实心转
3-15汽车的驾驶盘如图所示，驾驶盘的直径
最大切向力P=200 N，转向轴材料的许用切应力
向轴的直径。若改为==的空心轴，则空心轴的内径和外径各多大并比较两者
的重量。
3-16二级齿轮减速箱如图所示。已知输入功率为10 kW，又知减速箱轴Ⅱ的转速为1530 r/min，轴的直径d= cm，许用切应力轴Ⅱ的扭转强度。
=30 MPa，试按扭转强度校核
3-17已知钻探机钻杆的外径D=6 cm，内径d=5 cm，功率杆入土深度l=40 m，
=，转速n=180 r/min，钻
=40 MPa。假设土壤对钻杆的阻力沿钻杆长度
均匀分布，试求：
（1）单位长度上土壤对钻杆的阻力矩T； （2）作钻杆的扭矩图，并进行强度校核。
3-18四辊轧机的传动机构如图所示，已知万向接轴的直径d=11 cm，材料为40 Cr，其剪切屈服点
=450 Mpa，转速n= r/min；轧机电动机的功率
=60 kW。
试求此轴的安全系数。
参考答案
据截面沿指定截面i-i (i=123)将杆截为两段，考虑任一段的平衡即可得该指定截面上的扭矩
，例如题b:
（1）1-1截面 由
（2）2-2截面 由
（3）3-3截面 由
=0，
=0
=0，1+2-6+
=0得
=6-2-1= (方向如图所示，为正扭矩)
=0，1+2-=0得
=1+2=（方向如图所示，为负扭矩）