เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 70 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
d = 50 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.ง่าย
มอเตอร์ส่งกำลัง 4 kW ให้เพลาที่หมุนที่ 1200 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 4 kWN = 1200 rpm
T = N·m
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 750 N·md = 30 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 1000 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.75 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 1000 N·mdi/do = 0.75τallow = 50 MPa
do = mm
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 500 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 20 kWN = 500 rpmdi/do = 0.5τallow = 40 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 100 kW ที่ 1450 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 100 kWN = 1450 rpmdo = 75 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
เฉลย
- 1. Tmax = 1718 N·m
- 2. T = 31.83 N·m
- 3. φ = 3.377 °
- 4. do = 53.02 mm
- 5. do = 37.3 mm
- 6. τmax = 8.511 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com