เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 30 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 18 mm รับแรงบิด 250 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 250 N·mdo = 30 mmdi = 18 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
มอเตอร์ส่งกำลัง 11 kW ให้เพลาที่หมุนที่ 1500 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 11 kWN = 1500 rpm
T = N·m
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 250 N·md = 25 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 1500 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.75 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 1500 N·mdi/do = 0.75τallow = 60 MPa
do = mm
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 30 kW ที่ 1800 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 30 kWN = 1800 rpmdo = 75 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 50 kW ที่ 1500 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 50 kWN = 1500 rpmdi/do = 0.8τallow = 40 MPa
do = mm
เฉลย
- 1. τmax = 54.18 MPa
- 2. T = 70.03 N·m
- 3. φ = 3.735 °
- 4. do = 57.11 mm
- 5. τmax = 3.254 MPa
- 6. do = 40.95 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com