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 = 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 100 N·m を受ける。中心から半径 5 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。
T = 100 N·md = 40 mmρ = 5 mm
τρ = MPa
3.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 = 250 N·md = 40 mmL = 1 mG = 80 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 = 400 N·md = 40 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
中空軸が 1800 rpm で 20 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
P = 20 kWN = 1800 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
アルミニウム製の中実軸が 1500 rpm で 30 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 1° 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 = 1500 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm
解答
- 1. τmax = 31.83 MPa
- 2. τρ = 1.989 MPa
- 3. φ = 0.7124 °
- 4. φ = 4.676 °
- 5. τmax = 14.3 MPa
- 6. d = 45.5 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。