1.やさしい
直径 25 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 60 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 = 25 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
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 = 2000 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 = 50 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
長さ 0.5 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 3° 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 = 1500 N·mL = 0.5 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
5.むずかしい
直径 50 mm の黄銅製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 0.8 m、B から 2.5 m の C にトルク 1000 N·m が作用する。 壁 A における反力トルク TA を求めよ。
d = 50 mmT0 = 1000 N·ma = 0.8 mb = 2.5 m
TA = N·m
6.むずかしい
黄銅製の中実軸が 750 rpm で 75 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 = 75 kWN = 750 rpmτallow = 40 MPaθallow = 0.75°/mG = 39 GPa
d = mm
解答
- 1. Tmax = 184.1 N·m
- 2. τmax = 159.2 MPa
- 3. φ = 1.347 °
- 4. d = 48.67 mm
- 5. TA = 757.6 N·m
- 6. d = 66.07 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。