伝達動力 $L = 2.2 \text{ kW}$、回転数 $n = 460 \text{ rpm}$ の動力を伝える回転軸の直径 $d$ を、許容せん断応力 $\tau = 32 \text{ MPa}$ から計算する問題です。

応用数学機械工学回転軸せん断応力動力伝達公式適用数値計算
2025/6/18

1. 問題の内容

伝達動力 L=2.2 kWL = 2.2 \text{ kW}、回転数 n=460 rpmn = 460 \text{ rpm} の動力を伝える回転軸の直径 dd を、許容せん断応力 τ=32 MPa\tau = 32 \text{ MPa} から計算する問題です。

2. 解き方の手順

与えられた式
d=365×Lτn3d = 365 \times \sqrt[3]{\frac{L}{\tau n}}
に、それぞれの値を代入します。
L=2.2 kW=2.2×103 WL = 2.2 \text{ kW} = 2.2 \times 10^3 \text{ W}
τ=32 MPa=32 N/mm2\tau = 32 \text{ MPa} = 32 \text{ N/mm}^2
n=460 rpmn = 460 \text{ rpm}
これらの値を式に代入して、
d=365×2.2×10332×4603d = 365 \times \sqrt[3]{\frac{2.2 \times 10^3}{32 \times 460}}
d=365×2200147203d = 365 \times \sqrt[3]{\frac{2200}{14720}}
d=365×0.14945653d = 365 \times \sqrt[3]{0.1494565}
d=365×0.5309d = 365 \times 0.5309
d193.78 mmd \approx 193.78 \text{ mm}

3. 最終的な答え

d193.78 mmd \approx 193.78 \text{ mm}

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