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 = 40 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 40 mm の中実軸がトルク 500 N·m を受ける。中心から半径 8 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。
T = 500 N·md = 40 mmρ = 8 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 = 250 N·md = 40 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
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 = 1000 N·md = 40 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
中実軸が 1500 rpm で 50 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 = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.むずかしい
アルミニウム製の中実軸が 500 rpm で 5 kW を伝達する。せん断応力は 75 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 = 5 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.75°/mG = 26 GPa
d = mm
解答
- 1. τmax = 19.89 MPa
- 2. τρ = 15.92 MPa
- 3. φ = 2.192 °
- 4. φ = 4.676 °
- 5. d = 27.86 mm
- 6. d = 41.12 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。