作业4（轴扭转相关）

一、 发动机涡轮轴的简图如图1所示。在截面    ，      级涡轮传递的功率为    ； 在截面     ，      级涡轮传递的功率为     。 轴的转速     。试画出轴的扭矩图，并求轴的最大切应力。

图1

二、 如图 2 所示，实心圆形截面传动轴的转速为     ， 主动轮 1 输入功率     ， 从动轮 2 和 3 分别输出功率     ，     。 已知    ，     ，    。 

（1） 试确定      段的直径     和 BC 段的直径     。 

（2） 若      和      两段选用同一直径， 试确定直径     。 

（3） 主动轮和从动轮应如何安排才比较合理？(可参考教材例题3.1、3.4)

图2

三、钢壳    使用刚性法兰盘焊接到直径为    的钢轴    上，钢壳的外径为    ，壁厚    。作用力偶矩    ，求钢壳内的最大切应力。