1.やさしい
中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
T = 400 N·md = 30 mm
τmax = MPa
解答つき軸のねじりワークシート
2.やさしい
直径 60 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 100 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク Tmax を求めよ。
d = 60 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.ふつう
アルミニウム製の中実軸が壁に固定され、自由端でトルク T によりねじられる。自由端のねじれ角 φ を度で求めよ。
T = 500 N·md = 40 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
鋼製の中実軸が壁に固定され、自由端でトルク T によりねじられる。自由端のねじれ角 φ を度で求めよ。
T = 200 N·md = 25 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
直径 40 mm の鋼製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 1.2 m、B から 2 m の C にトルク 250 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
d = 40 mmT0 = 250 N·ma = 1.2 mb = 2 m
τmax = MPa
6.むずかしい
中空軸が 1450 rpm で 15 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.6 倍とし、せん断応力は 80 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。
P = 15 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.6τallow = 80 MPa
do = mm
解答
- 1. τmax = 75.45 MPa
- 2. Tmax = 4241 N·m
- 3. φ = 10.96 °
- 4. φ = 11.21 °
- 5. τmax = 12.43 MPa
- 6. do = 19.33 mm
ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。