解:1、求阻力矩集度M 设钻机输出的功率完全用于克服土壤阻力,则有 746kW T=9549 49 =390N.m 180r/min 单位长度阻力矩M= T 390N.m 9.75N.m/ 140m 2、作扭矩图,进行强度校核 钻杆的扭矩图如图c所示。最大扭矩出现在A截面,所以A截面为危险截面。其上 最大切应力为 390N,m×30×10-3m =17.7 MPa (604-504) 满足强度要求。 3、计算A、B两截面相对扭转角qAB MDx d 0GⅠ 32×390N.m×40m 80×10°Paxr(60)4-(50)1×102m×20.148rad=848° 6两个等长度的钢管松套在一起。外管的尺寸为D=100m,d2=90mm;内管的尺寸D2=90 mm,d2=80mm。当内管受扭矩T=2kNm作用时,将两管的两端焊接起来。然后去掉内管 上的扭矩,问此时组合管内将产生怎样的应力?试画出组合管横截面上的切应力分布图5 解：1、求阻力矩集度M 设钻机输出的功率完全用于克服土壤阻力，则有 390 N m 180r / min 7.46 kW 9549 { } { } 9549 r min kW = = = ⋅ n P T 单位长度阻力矩 9.75 N m/m 40m 390N m = ⋅ ⋅ = = l T M 2、作扭矩图，进行强度校核 钻杆的扭矩图如图 c 所示。最大扭矩出现在A截面，所以A截面为危险截面。其上 最大切应力为 τ = < [ ] τ − × ⋅ × × = × = − − 17.7 MPa (60 50 ) 10 m 32 π 390N m 30 10 m 4 4 12 4 3 p max max I T R 满足强度要求。 3、计算A、B两截面相对扭转角ϕ AB 2 d · · ·d p 0 p 0 p l GI T x GI l x T GI l M x l AB = = = ∫ ∫ ϕ = = ° × × − × × × ⋅ × = − 0.148 rad 8.48 80 10 Pa π[ 60 50 ] 10 m 2 32 390 N m 40 m 9 （ ）4 （ ）4 12 4 6 两个等长度的钢管松套在一起。外管的尺寸为D1=100 mm，d1=90 mm；内管的尺寸D2 = 90 mm，d2 = 80 mm。当内管受扭矩T = 2 kN·m作用时，将两管的两端焊接起来。然后去掉内管 上的扭矩，问此时组合管内将产生怎样的应力？试画出组合管横截面上的切应力分布图