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 = 750 N·md = 30 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 25 mm の中実軸がトルク 200 N·m を受ける。中心から半径 6.3 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。
T = 200 N·md = 25 mmρ = 6.3 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 = 30 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
黄銅製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 60 mm、長さ 2 m、区間 BC は直径 25 mm、長さ 2.5 m である。自由端 C にトルク 750 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
T = 750 N·md1 = 60 mm, L1 = 2 md2 = 25 mm, L2 = 2.5 m
τmax = MPa
5.むずかしい
中空軸が 1800 rpm で 15 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。
P = 15 kWN = 1800 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
アルミニウム製の中実軸が 300 rpm で 15 kW を伝達する。せん断応力は 60 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 = 15 kWN = 300 rpmτallow = 60 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm
解答
- 1. τmax = 141.5 MPa
- 2. τρ = 32.86 MPa
- 3. φ = 20.78 °
- 4. τmax = 244.5 MPa
- 5. τmax = 7.275 MPa
- 6. d = 57.22 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。