发布时间 : 星期六 文章工程力学作业解答（重大版）更新完毕开始阅读
解：（1）设AB,BC段承受的力矩为T1,T2.计算外力偶矩：
mA=9549mCNAnNCn=1193.6N?m =596.8N?m
=9549那么AB,BC段的扭矩分别为：T1=?mA=—1193.6N?m
T2.=?mc=596.8N?m
（2）检查强度要求
圆轴扭转的强度条件为：?max?d2=40mm)
TmaxWt(其中Wt?????可知：
?d163，d1=60mm,
代入?1max?T1maxWt和?2max?T2maxWt得：
?1max=28.2Mpa, ?2max=47.5Mpa
故：?max=47.5Mpa （3）检查强度要求
圆轴扭转的刚度条件式为：
?max?TmaxGIp?180??TmaxG??d4180???32?????
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所以：?1max=
T1maxG?d1324?180??=0.67??m
?2max=
T1maxG?d1324?180??=1.7??m
故：?max=1.7??m
5.13题图5.13所示，汽车驾驶盘的直径为520mm，驾驶员作用于盘上的力P=300N，转向轴的材料的许用剪应力???=60Mpa。试设计实心转向轴的直径。若改用 ?=重量。
解：（1）当为实心转向轴时
外力偶矩m=p?l=156N?m 则扭矩T=156N?m
圆轴扭转的强度条件为：
TdD=0.8的空心轴，则空心轴的内径和外径各位多大？并比较两者的
?max?maxWt????可知：(其中Wt??d163)
d?316Tmax????dD=23.6N?m
(2) 当改为??=0.8的空心轴时
圆轴扭转的强度条件为：
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?max?TmaxWt????可知：(其中wt??D163?1???)
4? D?28.2mm d?22.6mm
故：空心轴D=28.2mm,d=22.6mm
(3) 实心轴与空心轴的质量之比就应该是两者的横截面积之比，即：
?m实m空=A实A空=4D2?1???2?4= 0.514
d12
5.16题图5.16所示钻探机钻杆的外径D = 60mm，内径d = 50mm，钻入的深度l=40m;A端输入的功率NA=15Kw，转速n=180r/min，B端钻头所受的扭转力矩MB=300kN?m；材料的???= 40MPa，G = 80GPa，假设土壤对钻杆的阻力沿杆长度均匀分布，试求：（1）单位长度上土壤对钻杆的阻力距m。
（2）作钻杆的扭矩图，并校核其扭转强度。
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（3）A,B两端截面的相对扭转角。
解：（1）钻探机A端的偶矩为：
MAA=9549
Nn=795.75N?m
那么单位长度的阻力矩为： m=
MA?MBl=12.4 N/m
（2）圆轴扭转的强度条件为：?Tmaxmax?W????得：(其中wt??D3t16?1??4?)
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