《机械基础》杆件的基本变形（2）（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《机械基础》杆件的基本变形（2）-讲义 知识点四 圆轴的扭转 一、圆轴的扭转 圆轴在与轴线垂直的平面内受到力偶作用时，发生的变形称为扭转。圆轴的各截面在扭转变形时发生相对转动，但轴线保持直线。 扭转变形：圆轴的各截面在扭转变形时发生相对转动，但轴线保持直线。 受力特点：圆轴在与轴线垂直的平面内受到若干个力偶的作用。 变形特点：杆件的各截面在扭转变形时发生相对转动，但轴线保持直线。 工程实例：如钻头、汽车传动轴、传动系统的转动轴等均是扭转变形的实例。 二、扭转的工程应用 工程上常将以扭转变形为主的杆件称为轴，机械中的轴多数是圆截面不承载面，统称为圆轴。 应用实例：如电动机轴、AB轴、CD轴等都传递转矩，并承受扭转变形。 功能：这些轴通过传递转矩来完成预定的工作，如齿轮减速器中的电动机轴、AB轴、CD轴等。 （单项选择题）关于圆轴扭转的描述，下列说法正确的是（ ） A. 圆轴扭转时，各截面沿轴线方向发生平移 B. 圆轴扭转时，各截面在与轴线平行的平面内发生相对转动 C. 圆轴扭转时，各截面在与轴线垂直的平面内发生相对转动 D. 圆轴扭转时，各截面沿轴线方向发生弯曲变形 【答案】C 【解析】根据教材原文，圆轴扭转时，各截面在与杆件轴线垂直的平面内受到若干个力偶的作用，其变形特点是杆件的各截面在扭转变形时发生相对转动，杆件轴线保持直线。因此选项C正确。 1. （单项选择题）在以下扭转变形实例，说法正确的是（ ） A. 钻头在工作时主要承受拉伸变形 B. 汽车传动轴在工作时主要承受扭转变形 C. 传动系统的转动轴在工作时主要承受压缩变形 D. 钻头、汽车传动轴和转动轴在工作时都主要承受弯曲变形 【答案】B 【解析】根据教材原文，钻头、汽车传动轴以及传动系统的转动轴等均是扭转变形的实例，它们在工作时主要承受扭转变形。因此选项B正确。 2. （单项选择题）关于圆轴的定义，下列说法正确的是（ ） A. 圆轴是指承受弯曲变形为主的杆件 B. 圆轴是指承受拉伸变形为主的杆件 C. 圆轴是指承受压缩变形为主的杆件 D. 圆轴是指承受扭转变形为主的杆件 【答案】D 【解析】根据教材原文，工程上常将以扭转变形为主的杆件称为轴。因此选项D正确。 3. （单项选择题）在工程实际中，承受扭转作用而传递动力的杆件被称为（ ） A. 梁 B. 柱 C. 轴 D. 板 【答案】C 【解析】根据教材原文，工程实际中有很多杆件是承受扭转作用而传递动力的，这类杆件统称为轴。 1. （单项选择题）下列关于圆轴扭转变形特点的描述正确的是（ ） A. 各截面在扭转变形时发生相对移动 B. 各截面在扭转变形时发生相对转动 C. 杆件轴线变为曲线 D. 杆件轴线保持不变但弯曲 【答案】B 【解析】根据教材原文，圆轴在受扭转作用时的特点是各截面在扭转变形时发生相对转动，杆件轴线保持直线。 2. （单项选择题）下列实例中不属于扭转变形的是（ ） A. 钻头开孔 B. 汽车传动轴 C. 扩毛巾 D. 桥梁承重 【答案】D 【解析】 根据教材原文，桥梁承重不属于扭转变形，而钻头开孔、汽车传动轴和扩毛巾都属于扭转变形。 3. （单项选择题）当杆件在与轴线垂直的平面内受到若干个力偶的作用时，杆件的各截面会发生 A. 相对移动 B. 相对转动 C. 弯曲变形 D. 拉伸变形2FN​ 【答案】B 【解析】 根据教材原文，杆件在与轴线垂直的平面内受到力偶作用时，各截面发生相对转动。 · 圆轴在与轴线垂直的平面内受到力偶作用时，发生的变形称为扭转。圆轴的各截面在扭转变形时发生相对转动，但轴线保持直线。 · 在工程实例中，钻头、汽车传动轴、传动系统的转动轴等均是扭转变形的实例。 知识点五 直梁的弯曲 一、弯曲变形的概念 弯曲变形是指杆件在轴线平面内承受垂直于轴线方向的外力作用，或承受分布作用，使杆件的轴线变成曲线的变形形式。 梁：工程中常将以弯曲变形为主的杆件称为梁。 静定梁：仅由平衡方程可求出全部约束力的梁。 二、静定梁的基本形式 根据支座对梁的约束情况，静定梁有以下三种基本形式：简支梁、外伸梁、悬臂梁。 简支梁：两端分别由固定铰链支座和活动铰链支座支撑，支座只能提供垂直方向的约束力。 外伸梁：在简支梁的基础上，一端或两端有外伸部分，增加了梁的复杂性。 悬臂梁：一端固定，另一端自由，固定端可以提供垂直和水平方向的约束力以及弯矩。 三、平面弯曲的概念 若梁上所有外力（包括外力偶）都作用在梁的纵对称平面内，则变形后梁的轴线将变成位于纵对称平面的一条平面曲线，这种弯曲称为平面弯曲。 纵对称平面：截面的对称轴与梁的轴线所确定的平面。 平面弯曲：所有外力作用在纵对称平面内，变形后的轴线也位于该平面内。 （单项选择题）下列关于平面弯曲的说法中，正确的是（ ） A. 平面弯曲时，梁的轴线变形后不在纵对称平面内 B. 平面弯曲时，梁上所有外力必须作用在梁的横截面上 C. 平面弯曲时，梁的轴线变形后变成位于纵对称平面内的平面曲线 D. 平面弯曲时，梁的轴线变形后变成空间曲线 【答案】C 【解析】 根据教材原文，若梁上所有外力（包括外力偶）都作用在该纵对称平面内，则变形后梁的轴线将变成位于纵对称平面的一条平面曲线，这种弯曲称为平面弯曲。 1. （单项选择题）关于静定梁的描述，下列说法正确的是（ ） A. 静定梁是指仅由平衡方程无法求出全部约束力的梁 B. 简支梁的一端为固定铰链支座，另一端为活动铰链支座 C. 外伸梁两端均无外伸部分 D. 悬臂梁两端均为固定支座 【答案】B 【解析】根据教材原文，简支梁的一端为固定铰链支座，另一端为活动铰链支座。而静定梁是指仅由平衡方程可求出全部约束力的梁；外伸梁一端或两端有外伸部分；悬臂梁一端固定，另一端自由。 2. （单项选择题）关于梁的跨度，下列说法正确的是（ ） A. 梁的跨度是指梁的总长度 B. 梁的跨度是指梁的两个支座之间的距离 C. 梁的跨度是指梁的外伸部分长度 D. 梁的跨度是指梁的最大弯曲变形处的距离 【答案】B 【解析】根据教材原文，梁的两个支座之间的距离称为梁的跨度。 3. （单项选择题）关于简支梁的特点，下列描述正确的是（ ） A. 两端均为固定铰链支座 B. 一端为固定铰链支座，另一端为活动铰链支座 C. 两端均为活动铰链支座 D. 一端为固定铰链支座，另一端为自由端σ=LFN​​ 【答案】B 【解析】简支梁的特点是一端为固定铰链支座，另一端为活动铰链支座。 1. （单项选择题）下列哪种梁不属于静定梁的基本形式（ ） A. 简支梁 B. 外伸梁 C. 悬臂梁 D. 连续梁 【答案】D 【解析】教材中提到静定梁有三种基本形式：简支梁、外伸梁和悬臂梁，连续梁不属于这三种基本形式之一。 2. （单项选择题）梁的纵对称平面是由什么确定的（ ） A. 梁的横截面的对称轴与梁的轴线 B. 梁的横截面的对称轴与梁的高度 C. 梁的横截面的对称轴与梁的宽度 D. 梁的横截面的对称轴与梁的长度 【答案】A 【解析】教材原文提到，梁的纵对称平面是由梁的横截面的对称轴与梁的轴线所确定的。 3. （单项选择题） 下列关于梁的弯曲变形描述正确的是（ ） A. 弯曲变形是指杆件在轴线平面内承受垂直于轴线方向的外力作用 B. 弯曲变形是指杆件在轴线平面内承受平行于轴线方向的外力作用 C. 弯曲变形是指杆件在轴线平面内承受任意方向的外力作用 D. 弯曲变形是指杆件在轴线平面内承受扭转力矩作用 【答案】A 【解析】弯曲变形是指杆件在轴线平面内承受垂直于轴线方向的外力作用。 · 弯曲变形是指杆件在轴线平面内承受垂直于轴线方向的外力作用，或承受分布作用，使杆件的轴线变成曲线的变形形式。 · 若梁上所有外力（包括外力偶）都作用在梁的纵对称平面内，则变形后梁的轴线将变成位于纵对称平面的一条平面曲线，这种弯曲称为平面弯曲。 知识点六 弯曲与扭转的组合变形 一、弯曲与扭转的组合变形 机械传动中的转轴在工作时，既受到弯曲作用又受到扭转作用，这种变形称为弯曲与扭转的组合变形。 弯曲作用：当转轴受到外力作用时，会在其上产生弯矩，使转轴发生弯曲变形。 扭转作用：当转轴传递扭矩时，会在其上产生剪应力，使转轴发生扭转变形。 组合变形：在实际工程中，转轴通常同时受到弯曲和扭转两种作用，导致其发生复杂的组合变形动。 二、计算概念 弯矩：弯曲作用产生的内力偶矩，用M表示。 扭矩：扭转作用产生的内力偶矩，用T表示。 （单项选择题）传动轴在机械传动中通常处于弯曲与扭转的组合变形下工作。根据教材内容，电动机驱动的传动轴中，段轴受弯曲作用，而段轴不仅受弯矩作用还带动整个轴转动。基于此描述，下列选项正确的是（ ） A. 段轴仅受扭转作用 B. 段轴仅受弯曲作用 C. 段轴既受弯曲又受扭转作用 D. 段轴不受任何外力作用 【答案】C 【解析】 根据教材原文，段轴受弯曲作用，而段轴在带动整个轴转动的同时也受弯矩作用，因此段轴既受弯曲又受扭转作用。 1.（单项选择题）关于弯扭组合变形的特点，下列说法正确的是（ ） A. 弯扭组合变形只发生在特定类型的轴上 B. 弯扭组合变形是工程实践中常见的现象 C. 弯扭组合变形不会影响轴的工作性能 D. 弯扭组合变形仅出现在静止的轴上 【答案】B 【解析】教材原文提到，工程实践中使用的轴多数是在弯扭组合作用下工作的，因此弯扭组合变形是工程实践中常见的现象。 2. （单项选择题）关于弯扭组合变形对轴的影响，下列说法正确的是（ ） A. 弯扭组合变形不会对轴产生任何影响 B. 弯扭组合变形会使轴的强度和刚度发生变化 C. 弯扭组合变形只会改变轴的外观形状 D. 弯扭组合变形仅影响轴的长度 【答案】B 【解析】 弯扭组合变形会对轴的强度和刚度产生影响，这是由于弯矩和扭矩共同作用的结果，因此选项B正确。 3. （单项选择题）在机械传动中，当转轴同时受到弯曲和扭转作用时，下列描述正确的是（ ） A. 弯曲和扭转不会同时发生 B. 弯曲和扭转可以同时发生 C. 弯曲和扭转互不影响 D. 弯曲和扭转只能单独发生 【答案】B 【解析】根据教材原文，转轴可以在弯曲与扭转的组合变形下工作。 1. （单项选择题）关于弯扭组合变形的应用，下列说法正确的是（ ） A. 弯扭组合变形仅适用于小型机械 B. 弯扭组合变形广泛应用于各类机械传动系统 C. 弯扭组合变形不适合用于电动机驱动的传动轴 D. 弯扭组合变形仅限于理论研究，无实际应用 【答案】B 【解析】 弯扭组合变形广泛应用于各类机械传动系统，尤其是在电动机驱动的传动轴中，因此选项B正确。 2. （单项选择题）在机械传动中，转轴的工作状态取决于（ ） A. 只有弯曲作用 B. 只有扭转作用 C. 弯曲和扭转的组合 D. 与弯曲和扭转无关 【答案】C 【解析】根据教材原文，转轴一般都在弯曲与扭转的组合变形下工作。 3. （单项选择题）根据所示的电动机驱动的传动轴，下列描述正确的是（ ） A. 图中A、B两点为非支点位置 B. AB段轴不受任何外力作用 C. BC段轴仅受扭转作用 D. BC段轴既受弯矩作用又带动整个轴转动 【答案】D 【解析】根据图及教材原文描述，段轴不仅受弯矩作用还带动整个轴转动，因此选项D正确。 · 机械传动中的转轴在工作时，既受到弯曲作用又受到扭转作用，这种变形称为弯曲与扭转的组合变形。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$