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 = 50 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 2000 N·m を受ける。中心から半径 10 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。
T = 2000 N·md = 50 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
3.ふつう
ねじり試験で、直径 15 mm の中実試験片をトルク 40 N·m でねじる。標点距離 250 mm の両端は互いに 4.43° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。
T = 40 N·md = 15 mmL = 250 mmφ = 4.43°
G = GPa
4.ふつう
ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 30 N·m でねじる。標点距離 400 mm の両端は互いに 12.99° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。
T = 30 N·md = 12 mmL = 400 mmφ = 12.99°
G = GPa
5.むずかしい
中空軸が 3000 rpm で 20 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.7 倍とし、せん断応力は 80 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。
P = 20 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.7τallow = 80 MPa
do = mm
6.むずかしい
中空軸が 300 rpm で 100 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
P = 100 kWN = 300 rpmdo = 80 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
解答
- 1. τmax = 10.19 MPa
- 2. τρ = 32.59 MPa
- 3. G = 26.02 GPa
- 4. G = 26 GPa
- 5. do = 17.47 mm
- 6. τmax = 46.32 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。