第12练 圆轴扭转 山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第12练，内容涵盖模块2 直杆的基本变形 2-4 圆轴扭转。 山东省（春季高考）机械制造类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版）第12练 模块2 直杆的基本变形 2-4 圆轴扭转 一、单项选择题 1．圆轴受扭转变形时，横截面上任一点的切应力大小与该点到轴心距离的关系是（ ） A．成反比 B．成正比 C．处处相等 D．无确定关系 2．实心圆轴在扭转时，最大切应力出现在（ ） A．轴心处 B．半径中点处 C．靠近轴心处 D．外圆周表面 3．圆轴扭转强度计算中，扭转截面系数越大，在相同扭矩作用下最大切应力（ ） A．越大 B．不变 C．越小 D．先增大后减小 4．传动轴传递功率一定时，若转速增大，则轴所受转矩将（ ） A．增大 B．减小 C．不变 D．变为零 5．在材料和长度相同、承受相同扭矩的条件下，下列圆轴中扭转变形最小的是（ ） A．直径20 mm B．直径25 mm C．直径30 mm D．直径35 mm 6．关于圆轴扭转时的变形特点，下列说法正确的是（ ） A．截面绕轴线相对转动 B．截面沿轴线平移 C．轴线明显弯曲 D．横截面面积显著增大 二、判断题 7．圆轴扭转时，横截面绕轴线发生相对转动，相邻横截面之间产生相对扭转角。 8．在圆轴扭转计算中，极惯性矩越大，轴的抗扭刚度通常越小。 9．空心圆轴在外径相同的条件下，适当增大内径可以减轻质量，但会降低其承受扭转的能力。 三、综合题 10．小型搅拌机减速器输出端采用实心圆传动轴，轴径为40 mm，工作时承受扭矩800 N·m。已知实心圆轴的扭转截面系数，取。求该轴横截面上的最大切应力，并判断若材料许用切应力为70 MPa，该轴是否满足扭转强度要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第12练，内容涵盖模块2 直杆的基本变形 2-4 圆轴扭转。 山东省（春季高考）机械制造类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版）第12练 模块2 直杆的基本变形 2-4 圆轴扭转 一、单项选择题 1．圆轴受扭转变形时，横截面上任一点的切应力大小与该点到轴心距离的关系是（ ） A．成反比 B．成正比 C．处处相等 D．无确定关系 【答案】B 【解析】圆轴扭转时横截面上的切应力按半径呈线性分布，轴心处为零，外圆周处最大，因此切应力大小与该点到轴心的距离成正比。 2．实心圆轴在扭转时，最大切应力出现在（ ） A．轴心处 B．半径中点处 C．靠近轴心处 D．外圆周表面 【答案】D 【解析】实心圆轴扭转时切应力从轴心向外沿半径线性增大，轴心处切应力为零，外表面半径最大，所以最大切应力出现在外圆周表面。 3．圆轴扭转强度计算中，扭转截面系数越大，在相同扭矩作用下最大切应力（ ） A．越大 B．不变 C．越小 D．先增大后减小 【答案】C 【解析】圆轴扭转强度条件中最大切应力等于扭矩除以抗扭截面系数，在扭矩相同的情况下，抗扭截面系数越大，最大切应力越小。 4．传动轴传递功率一定时，若转速增大，则轴所受转矩将（ ） A．增大 B．减小 C．不变 D．变为零 【答案】B 【解析】传动轴传递功率与转矩和角速度的乘积有关，在功率一定时，转速增大表示角速度增大，因此所需转矩将减小。 5．在材料和长度相同、承受相同扭矩的条件下，下列圆轴中扭转变形最小的是（ ） A．直径20 mm B．直径25 mm C．直径30 mm D．直径35 mm 【答案】D 【解析】圆轴扭转角与扭矩和长度成正比，与材料的剪切弹性模量和极惯性矩成反比；直径越大，极惯性矩越大，所以直径最大的圆轴扭转变形最小。 6．关于圆轴扭转时的变形特点，下列说法正确的是（ ） A．截面绕轴线相对转动 B．截面沿轴线平移 C．轴线明显弯曲 D．横截面面积显著增大 【答案】A 【解析】圆轴扭转时，各横截面绕轴线发生相对转动，轴线长度基本不变，这是扭转变形的主要特点，因此该说法正确。 二、判断题 7．圆轴扭转时，横截面绕轴线发生相对转动，相邻横截面之间产生相对扭转角。 【答案】√ 【解析】圆轴受扭矩作用后，其主要变形特征是各横截面绕轴线作相对转动，因此相邻横截面之间会形成相对扭转角。 8．在圆轴扭转计算中，极惯性矩越大，轴的抗扭刚度通常越小。 【答案】× 【解析】圆轴的抗扭刚度与材料的切变模量和截面的极惯性矩有关，极惯性矩越大，在其他条件相同时抗扭刚度越大，所以该说法错误。 9．空心圆轴在外径相同的条件下，适当增大内径可以减轻质量，但会降低其承受扭转的能力。 【答案】√ 【解析】空心圆轴增大内径会减少材料用量而减轻质量，但截面的极惯性矩和抗扭截面系数会随之减小，因此其承受扭转的能力会降低。 三、综合题 10．小型搅拌机减速器输出端采用实心圆传动轴，轴径为40 mm，工作时承受扭矩800 N·m。已知实心圆轴的扭转截面系数，取。求该轴横截面上的最大切应力，并判断若材料许用切应力为70 MPa，该轴是否满足扭转强度要求。 【答案】解：，。实心圆轴扭转截面系数。最大切应力。因为，所以该轴满足扭转强度要求。 【解析】圆轴扭转强度校核应根据最大切应力公式进行计算，其中扭矩单位应与截面系数单位统一。本题先将800 N·m换算为800000 N·mm，再用实心圆轴扭转截面系数公式求得Wt，计算出的最大切应力小于材料许用切应力，因此该传动轴在扭转强度方面是安全的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $