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 = 250 N·md = 25 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 50 mm の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。中心から半径 12.5 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。
T = 1500 N·md = 50 mmρ = 12.5 mm
τρ = 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 = 500 N·md = 25 mmL = 0.5 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
長さ 1.2 m の黄銅製の中実軸がトルク 200 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 0.5° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。
T = 200 N·mL = 1.2 mG = 39 GPaφallow = 0.5°
d = mm
5.むずかしい
中空軸が 1450 rpm で 10 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.5 倍とし、せん断応力は 60 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。
P = 10 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.5τallow = 60 MPa
do = mm
6.むずかしい
アルミニウム製の中実軸が 300 rpm で 30 kW を伝達する。せん断応力は 40 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.75° を超えてはならない。両方の制限を満たす最小の直径 d を求めよ。
P = 30 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPaθallow = 0.75°/mG = 26 GPa
d = mm
解答
- 1. τmax = 81.49 MPa
- 2. τρ = 30.56 MPa
- 3. φ = 14.37 °
- 4. d = 51.77 mm
- 5. do = 18.13 mm
- 6. d = 73.12 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。