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如图示为某汽车传动轴简图，外径 D = 90 mm，内径 d = 85 mm。许用剪应力 [τ] = 60 MPa，轴能承受的最大外力偶矩 M = 1.5 kNm。 要求： ① 校核该轴的强度； ② 若改用实心圆轴，试按最大剪应力相等的条件确定实心圆轴的直径 d1； ③ 比较空心轴与实心轴的重量。
参考答案和解析
(1)校核强度空心轴的抗扭截面系数为 故传动轴满足强度条件。(2)校核刚度 可知传动轴也满足刚度条件。(3)计算轴的长度、重量不变时的实心轴直径d 1 当两轴的材料、长度相同时设m、m 1 分别为空心轴和实心轴的质量则空心轴和实心轴的质量相等。 传动轴不满足刚度条件。以上计算结果表明采用相同重量的材料制作受扭转的圆轴空心轴的强度比实心轴的强度大得多。采用空心轴既可节省材料又能减轻自重。 校核强度空心轴的抗扭截面系数为 故传动轴满足强度条件。(2)校核刚度 可知传动轴也满足刚度条件。(3)计算轴的长度、重量不变时的实心轴直径d1当两轴的材料、长度相同时,设m、m1分别为空心轴和实心轴的质量,则空心轴和实心轴的质量相等。 传动轴不满足刚度条件。以上计算结果表明,采用相同重量的材料制作受扭转的圆轴,空心轴的强度比实心轴的强度大得多。采用空心轴既可节省材料,又能减轻自重。
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考题
一直径为D1的实心圆轴，另一内外径之比为d2/D2=0.8的空心轴，若两轴所受扭矩和轴内最大剪应力均相等，则两轴的外径之比D1/D2为（ ）。A．0.48
B．0.84
C．1.19
D．1.27
考题
为了使实心圆轴的重量减轻20％，用外径为内径两倍的空心圆轴代替，如实心圆轴内最大剪应力等于60MPa，则在空心圆轴内最大剪应力等于（）A、50MPaB、60MPaC、58.1MPaD、68.1MPa
考题
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钢制实心轴B
铝制空心轴C
两轴能承受相同扭矩D
无法判断
考题
单选题等截面的空心圆轴，两端受2kN·m的扭转力偶矩的作用。若圆轴的内外径之比为0．9，材料的许用剪应力为50MPa，则根据强度条件，轴的外径应为（）mm。A
106B
95C
84D
76
考题
单选题某传动轴的外径为80mm，内径为65mm，转速为50r／min，材料的许用剪应力为45MPa，则此轴所能传递的最大功率为（）kw。A
13.4B
10.6C
6.7D
4.2
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