1.やさしい
直径 40 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 50 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 = 40 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
解答つき軸のねじりワークシート
2.やさしい
直径 40 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 = 40 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.ふつう
アルミニウム製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 30 mm、長さ 0.5 m、区間 BC は直径 25 mm、長さ 2.5 m である。自由端 C にトルク 400 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
T = 400 N·md1 = 30 mm, L1 = 0.5 md2 = 25 mm, L2 = 2.5 m
τmax = MPa
4.ふつう
黄銅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 = 50 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
中実軸が 300 rpm で 15 kW を伝達し、せん断応力が 75 MPa を超えないようにしたい。条件を満たす最小直径 d を求めよ。
P = 15 kWN = 300 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.むずかしい
中空軸が 750 rpm で 50 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
P = 50 kWN = 750 rpmdo = 80 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
解答
- 1. Tmax = 628.3 N·m
- 2. Tmax = 1257 N·m
- 3. τmax = 130.4 MPa
- 4. φ = 1.197 °
- 5. d = 31.89 mm
- 6. τmax = 8.333 MPa
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。