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直徑d=100mm的圓軸，受軸向拉力F和力偶矩M_e作用。材料的彈性模量E=200GPa，泊松比v=0.3。現(xiàn)測得圓軸表面的軸向線應(yīng)變ε₀=500×10^-6，45°方向的線應(yīng)變ε_45°=400×10^-6，求F和M_e。

題圖所示，汽車駕駛盤的直徑為520mm，駕駛員作用于盤上的力P=300N，轉(zhuǎn)向軸的材料的許用剪應(yīng)力[τ]=60Mpa。試設(shè)計實心轉(zhuǎn)向軸的直徑。若改用的空心軸，則空心軸的內(nèi)徑和外徑各位多大？并比較兩者的重量。