1.やさしい
直径 40 mm の中実軸がトルク 750 N·m を受ける。中心から半径 10 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。
T = 750 N·md = 40 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
解答つき軸のねじりワークシート
2.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 = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
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 = 250 N·md = 40 mmL = 0.5 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 20 N·m でねじる。標点距離 300 mm の両端は互いに 6.49° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。
T = 20 N·md = 12 mmL = 300 mmφ = 6.49°
G = GPa
5.むずかしい
中空軸が 500 rpm で 75 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
P = 75 kWN = 500 rpmdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
中空軸が 750 rpm で 100 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
P = 100 kWN = 750 rpmdo = 60 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
解答
- 1. τρ = 29.84 MPa
- 2. τmax = 119.4 MPa
- 3. φ = 1.096 °
- 4. G = 26.02 GPa
- 5. τmax = 121.6 MPa
- 6. τmax = 32.02 MPa
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