材料力学哈工大2017期末试题及答案
(完整版)材料力学期末试卷
合肥铁路工程学校2017—2018学年度第一学期《土木工程力学》期末试卷（开卷）班级：学号：姓名：成绩：得分评卷人一、单选题（每小题2.5分，共8小题，20分））他各项是必须满足的条件。
（A）强度条件（B）刚度条件（C）稳定性条件（D）硬度条件2、作为塑料材料的极限应力是（）（A）比例极限（B）弹性极限（C）屈服极限（D）强度极限3、低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中那种得到提高：（）（A）强度极限（B）比例极限（C）截面收缩率（D）延伸率4、梁受力如图，在Ｂ截面处（）（A）剪力图有突变，弯矩图有尖角（B）剪力图有折角，弯矩图连续光滑（C）剪力图有折角，弯矩图有尖角（D）剪力图有突变，弯矩图连续光滑5、中性轴是梁的( )的交线。
（A）纵向对称面与横截面；（B）横截面与中性层；（C）纵向对称面与中性层；（D）横截面与顶面或底面。
6、梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（）（A）剪力图有突变，弯矩图光滑连接；（B）弯矩图有突变，剪力图光滑连接；（C）剪力图有突变，弯矩图有转折；（D）弯矩图有突变，剪力图有转折。
7、梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（）。
（A）剪力图有突变，弯矩图无变化；（B）剪力图有突变，弯矩图有转折；（C）弯矩图有突变，剪力图有转折；（D）弯矩图有突变，剪力图无变化。
8、梁在某一段内作用有向下的分布力时，则该段内弯矩图是一条（）。
（A）下凸抛物线；（B）上凸抛物线；（C）水平线；（D）斜直线。
（）2、横截面形状和尺寸完全相同的木梁和钢梁，在相同的弯矩作用下，钢梁中的最大正应力大于木梁中的最大正应力。
（）3、一般情况下，挤压常伴随着剪切同时发生，但须指出，挤压应力与剪应力是有区别的，它并非构件内部单位面积上的内力。
（）4、绘制弯矩图时，正弯矩画在x轴的下方。
（）5、同一截面对于不同的坐标轴惯性矩是不同的，但它们的值恒为正值。
（）6、梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面任一侧（左侧或右侧）梁上所有外力的代数和。
材料力学习题答案 哈工业大材料力学本科生试卷和课后题目
材料力学习题答案2-4 a)MPa 15MPa,10-=='''y x x τσb)MPa 3.7MPa,3.47=='''y x x τσ c)MPa 65MPa,5.12-=-='''y x x τσd)MPa 6.60MPa,35-=='''y x x τσ e)MPa 5.20MPa,49.0=='''y x x τσf)MPa 0MPa,2.38=-='''y x x τσ2-6 a) MPa 32,0219MPa,7MPa,57max 21='=-==τασσσb)MPa 32,0219MPa,7MPa,57max 21='-=-==τασσσ c)MPa 25,45MPa,25MPa,25max 21==-==τασσσ d)MPa 2.41,9537MPa,2.71MPa,2.11max 21='=-==τασσσe) MPa 7.44,7113MPa,7.84MPa,7.4max 21='=-==τασσσ f)MPa 32,0219MPa,27MPa,37max 21='-=-==τασσσ 2-8 a) 略略；；))cos ),cos 1(,0),cos 1(0max 0320c b x στθσσσθσσ=-==+=2-10 1071=σMPa ，02=σ，203-=σMPa2-11 3.43-=xy τMPa ，3.43-''y x τMPa ，50='y σMPa2-137.841=σ MPa ，202=σMPa ，7.43-=σMPa ，1001=I MPa ，8002=I （MPa ）2，240003=I （MPa ）32-14 a)701=σ MPa ，602=σMPa ，303=σMPa ，70max =σMPa ，20max =τMPab) 501=σ MPa ，502=σMPa ，303=σMPa ，50max =σMPa ，10max =τMPa3-1 εx =0,εy =c ，εz =kx +iy +2gz ，γxy =b ，γyz =ix +2fy +jz +d ，γzx =2ex +iy +kz 。
《材料力学》期末考试试卷A、B卷及答案.
***学院期末考试试卷一、填空题（总分20分，每题2分）1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的 ，称为内力。
2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。
3、低碳钢拉伸时，其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段， 阶段， 阶段， 阶段。
4、线应变指的是 的改变，而切应变指的是 的改变。
5.梁截面上弯矩正负号规定，当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。
6.梁必须满足强度和刚度条件。
在建筑中，起控制做用的一般是 条件。
7、第一和第二强度理论适用于 材料，第三和第四强度理论适用于 材料。
8、求解组合变形的基本方法是 。
9、力作用于杆端方式的不同，只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为 。
10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的 ，它只适用于 杆。
二、 单项选择(总分20分，每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-，下面说法正确的是（ ） A. N 其实是应力 B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力 3、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。
从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢，2杆为铸铁B. 1杆为铸铁，2杆为钢C. 2杆均为钢D. 2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式EANll =∆可以看出，E 和A 值越大，l ∆越小，故（ ）。
A. E 为杆的抗拉（压）刚度。
B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。
C. 乘积EA 为杆的抗拉（压）刚度D. 以上说法都不正确。
5、空心圆轴的外径为D ，内径为d ，α=d /D 。
其抗扭截面系数为（ ）。
A )1(163απ-=D W P B )1(1623απ-=D W P C )1(1633απ-=D W P D )1(1643απ-=D W P 6、在没有荷载作用的一段梁上，（ ）A. 剪力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线 C ．没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式21Z Z I I a A =+中，其中Z 轴和轴1Z 轴互相平行，则（ ）。
哈工大材料力学试卷及答案
一、填空题：请将正确答案写在划线内（每空1分，计16分） ⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。
⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。
⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点，其值=τmax -------------。
4．平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、、 ----------------。
5．四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、 ――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。
6．用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ；――――――――――――――――――――――；－―――――――――――――――――――――――。
二、单项选择题⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的――――――――――――。
⑴ 比例极限p σ； ⑵ 名义屈服极限2.0σ； ⑶ 强度极限b σ； ⑷ 根据需要确定。
２． 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。
⑴ 矩形； ⑵ 菱形； ⑶ 正方形； ⑷三角形。
3． 杆件的刚度是指――――――――――――――－。
⑴ 杆件的软硬程度； ⑵ 杆件的承载能力； ⑶ 杆件对弯曲变形的抵抗能力； ⑷ 杆件对弹性变形的抵抗能力；4. 图示二向应力单元体，如剪应力改变方向，则―――――――――――――。
⑴ 主应力的大小和主平面的方位都将改变；⑵ 主应力的大小和主平面的方位都不会改变； ⑶ 主应力的大小不变，主平面的方位改变； ⑷ 主应力的大小改变，主平面的方位不变。
哈工大07年材料力学期末考试试题A卷
哈工大07年材料力学期末考试试题A卷哈工大2007年春季学期材料力学期末考试试题（A卷）题号分数一二三四五班号姓名八九十总分六七 (注意: 本次期末考试成绩卷面分值为100分, 得分将按50%计入最终成绩。
)1. 单项选择题: (共8小题，每小题3分，总分24分) 1-1. 以下关于虚功和虚位移的论述中正确的是（）.A. 力F在其虚位移d上所作的功为Fd/2B. 虚位移必须满足位移约束条件C. 虚位移引起的系统能量变化比真实位移引起的小D. 虚功只能由外力引起1-2. 以下 ( ) 不是疲劳的特征.A. 破坏时名义应力值等于材料的静强度值B. 构件需要经过一定的应力循环才破坏C. 破坏断面明显划分为光亮区域与颗粒状的粗糙区域D. 破坏是脆性断裂1-3. 关于面积相同的圆形和正方形截面（如图1-3所示），对各自主轴x的抗弯能力，以下描述正确的是（）.A. (b)>(a).B. (a)>(b).C. (a)=(b).D. 两者相差超过50%图1-3 图1-41-4. 图1-4所示结构的静不定次数是（）A. 1 次B. 2 次C. 3次D. 4次第 1 页（共 7页）试题：班号：姓名：1-5. 如图1-5所示，梁在其中点处受一集中载荷F。
假设梁的横截面宽度保持不变，若按等强度观点设计梁的横截面高度，那么梁的大致形状是（）图1-51-6. 直径为d的圆形截面和边长为a的正方形截面对其各自形心轴的惯性半径分别是（） . A. d/4 和 a/(23) B. d/(22) 和 a/6C. d/4 和 a/2D. d/(22) 和 a/(23)1-7. 以下关于第三和第四强度理论的论述中正确的是（） A. 满足第三强度理论必然满足第四强度理论 B. 满足第四强度理论必然满足第三强度理论 C. 有时（A）成立，有时（B）成立 D. 两强度理论并无必然联系1-8. 关于梁的弯曲，以下不正确的是 ( ) A. 各类挠曲线方程都是分段成立的B. 在各段上分布外载、剪力和弯矩函数依次越来越光滑C. 应用d2v/dx2=M(x)时可以用剪力匹配条件来确定未知参数D. 挠度函数v(x)及dv(x)/dx总是连续的第 2 页（共 7页）试题：班号：姓名：2. 图2所示梁AC刚度为EI。
材料力学期末考试复习试题与答案
材料力学一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形，称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形，称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为。
30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。
二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷与横截面尺寸如图所示，C为截面形心。
大学期末考试材料力学试题及答案
一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。
( )2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。
( )3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。
( )4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。
( )5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。
（ ）6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。
( )7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。
（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。
( )9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。
( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。
( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分）1．应用拉压正应力公式A FN =σ的条件是（ ）。
A 、应力小于比例极限；B 、外力的合力沿杆轴线；C 、应力小于弹性极限；D 、应力小于屈服极限。
2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 )(m ax )(m ax b a σσ 为（ ）。
A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D、16。
3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是。
A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。
4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是。
A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力h4h(a) h4h(b)5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ b ）6、对钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了20%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（ c ） A 、 强度、刚度均足够；B 、强度不够，刚度足够； C 、强度足够，刚度不够；D 、强度、刚度均不够。
哈尔滨工业大学历年材料力学试题及答案
哈尔滨工业大学学年第二学期材料力学试题(A 卷)一、 选择题（20分）1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。
A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ） （1） 扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA （2） 变形的几何关系（即变形协调条件） （3） 剪切虎克定律（4） 极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dAA 、（1）B 、（1）（2）C 、（1）（2）（3）D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（ ） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ）A 、提高到原来的2倍B 、提高到原来的4倍C 、降低到原来的1/2倍D 、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（ ） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
（１５分） 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分题一、3图工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------题一、5图题一、4题一、1图三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。
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2017 学年 春 季学期
材料力学 考 试 题
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 阅卷人
注意行为规范 遵守考场纪律
图示三角桁架，各杆材料相同， 结构中尺寸l =0.5m ，杆1/2/3均为圆截面，直径分别为d 1=15mm ，d 2=20mm ，d 3=30mm 。
若结构规定的安全系数为[n]=2.5，求许可载荷[F]的大小。
（20分）
200GPa 200MPa, 240MPa p s E σσ===，
……………………………密……………
AD由塑性材料制成，B、D处为轴承。
A轮直径D A=120mm，受到F1=4kN作用，C轮直径D C=160mm，受到水平切向力F2作用。
材料的
G=80GPa，许用应力[σ]=120MPa；许用单位扭转角[ϕ]=1o/m。
要求设AD的直径d。
（20分）
图示结构，材料相同，弹性模量为E ，剪切弹性模量G=0.4E ，各段长度均为l 。
直角折杆OBC 处于水平面内，其O 端固定，C 端由垂直支杆CD 支撑。
折杆OBC 为圆截面，直径相同，其抗弯刚度为EI ; CD 杆的横截面面积A=24I /l 2。
（1）计算CD 杆的内力；
（2）求B 截面在Y 方向的位移。
（25分）
五、 共5个小题，每题3分。
（15分） （1）图示外伸梁，由铸铁制成，受力为F .下面四种截面形状中最合理的是哪一种？为什么？
（2）画出梁的挠曲线大致形状，若有拐点需要标出。
3）图示a 、b 两杆，材料相同，杆长为均为3
l ，A 为横截面积。
重量为W 的物体v 水平冲击杆端。
比较a ，b 两杆的最大动应力σa max 和σb max ，下面的哪个结
结论 （1）σa max =σb max （2）σa max >σb max （3）σa max <σb max
（4）满足强度条件的压杆是否满足稳定性条件？满足稳定性条件的压杆是否满足强度条件？为什么？
（5）在同一变速箱中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径大。
2017 学年春季学期
材料力学考试题题号一二三四五六七八九十总分得分
阅卷人
注意行为规范遵守考场纪律
解：约束力
51
(),(),
44
A B
F F F F
=↑=↓…………..(2
…………..(4分)
贴片处剪力()5
14
y s F F =−;
中性轴处的应力状态为纯剪切，
()45
1
0E ετντ=−−+ 得9.375MPa τ=， 另外()1.25151.5 1.528F F
bh bh
ττ−===，
由（1）（2）得37.5F KN = …………..(8分)
max
5
30.478
M Fl kN m == []max
162.5162.5160
=1.56%5%160
z
x z
M W σσ==>−<不安全或
安全
…………..(6分)
图示三角桁架，各杆材料相同， 结构中尺寸l =0.5m ，杆1/2/3均为圆截面，直径分别为d 1=15mm ，d 2=20mm ，d 3=30mm 。
若结构规定的安全系数为[n]=2.5，求许可载荷[F]的大小。
（20分） ()12
A B F F F ==↑ 由各杆受力得()()12312F F F F ==拉，压…………..(5分) 1受拉考虑强度校核，2,3杆受压考虑稳定性。
由于32d d >，所以杆2先失稳，故只计算杆2的稳定性。
由题意得2 =141.4>99.3,p l i µl l =故采用欧拉公式校核
2cr 22
πA =30.97kN E
F l =× …………..(6分) 有稳定性条件得 2 17.52cr st
F F F kN n ≤→≤ …………..(4分) 1杆强度：[][]max 11
S x F A n σσσ=≤=得 33.9F kN ≤ 所以[] 17.52F kN ≤………… (5分)
200GPa 200MPa, 240MPa p s E σσ===，
三、图示传动轴AD 由塑性材料制成，B 、D 处为轴承。
A 轮直径D A =120mm ，受到垂直切向力F 1=4kN 作用，C 轮直径D C =160mm ，受到水平切向力F 2作用。
材料的剪切弹性模量G =80GPa ，许用应力[σ]=120MPa ；许用单位扭转角[ϕ]=1o /m 。
要求设计轴AD 的直径d 。
（20分）
由力矩平衡得 23F kN =,…………. .(2分)
画内力图得120B M N m =
,161.6C M N m == …………. (2分)
…………. (5分)
…………. (6分)
C 截面危险
若按第3强度理论校核得29.1d mm ≥
若按第4强度理论校核得28.2d mm ≥ …………. (5分)
按刚度条件max max 180
[]π
p T GI φφ=⋅≤得，36.4d mm ≥…………. (5分) 所以36.4d mm =
四、图示结构，材料相同，弹性模量为E ，剪切弹性模量G=
0.4E ，各段长度均为l 。
直角折杆OBC 处于水平面内，其O 端固定，C 端由垂直支杆CD 支撑。
折杆OBC 为圆截面，直径相同，其抗弯刚度为EI ; CD 杆的横截面面积A=24I /l 2。
（1）计算CD 杆的内力； （2）求B 截面在Y 方向的位移。
（25分） 解：一次超静定问题，切断CD 杆后为静定结构，轴力为X1， 11110X F ΔΔΔ=+= …………. (4分) ………. (8分) ()()3
1111211472112324P l δl l l l l l l EI GI EA EI =×⋅⋅+
⋅⋅+×⋅= …………. (4分) 3111215151232226248F P Fl l Fl Fl ΔFl l l l l l EI GI EI ×⋅⋅+×⋅⋅+⋅⋅= ……. (4分) 得151()94F X =−压…. (2分) ()3115120.1522942323l l Fl v l Fl Fl EI EI
l −×⋅⋅+⋅⋅=↓ …………. (2分)
五、共5个小题，每题3分。
（15分）
（1）图示外伸梁，由铸铁制成，受力为F.下面四种截面形状中最合理的是哪
一种？为什么？
答：B合理，因为弯矩均为正值，上侧受压、下侧受拉，脆性材料抗压能力大于抗拉能力，所以距中性轴远的尺寸在受压侧。
（2）画出梁的挠曲线大致形状，若有拐点需要标出。
左段凹向下，右段凹向上
3）图示a 、b 两杆，材料相同，杆长为均为3l ，A 为横截面积。
重量为W 的物体v 水平冲击杆端。
比较a ，b 两杆的最大动应力σa max 和σb
max ，下面的哪个结
结论 （1）σa max =σb max （2）σa max >σb max （3）σa max <σb max
a 和
b 杆的静应力相同，所以可通过比较动荷系数求解。
由于a 杆的静位移大于b 杆，故a 杆的动荷系数小于b 杆，所以结论（3）正确。
4）满足强度条件的压杆是否满足稳定性条件？满足稳定性条件的压杆是否满足强 不一定 满足稳定性条件，因为失稳在先。
对于第二个问题有如下两种答案 a ） 满足稳定性条件的压杆 不一定 满足强度条件，如短粗杆满足稳定性要求，但不一定满足强度要求。
b ） 若采用折减系数法，则满足稳定性条件的压杆 一定 满足强度条件。
5）在同一变速箱中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径大。
答：因为在功率一定条件下，低速轴传递的扭距大。
由9554e P
M n =可判断。