軸のトルク伝達におけるストレート部とテーパー部の影響
- ストレート部とテーパー部が混在する軸において、トルクセンサーを片端小径部に配置し、片端大径部にトルクをかけると、テーパーの勾配や大径部の長さによって計測されるトルクは変化する可能性があります。
- 材料力学の本の情報では同じトルクとして扱われますが、一部の人は大径部の長さが長く勾配が急な方がトルクが大きくなると主張しています。
- この点については詳細な研究が必要であり、特定の条件下での実験などが行われることが望ましいです。
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ストレート部とテーパー部がある軸のトルク伝達
初心者の質問ですみません。 ストレート部とテーパー部が混在する軸（例えば小径d1→テーパー部→大径d2）に、片端小径部は固定としてトルクセンサーを配置し、片端大径部にトルクをかけてねじっていった場合、途中のテーパーの勾配や大径部の長さによって計測されるトルクは変わるものなのでしょうか。（全長は変わらないとして） 材料力学の本を眺めた感じでは、トルクとしては同じに思うのですが、ある人から聞いた話では大径部の長さが長く勾配が急な方がトルクが大きく出ると言っていたので、よく分からなくなり、投稿した次第です。
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＞材料力学の本を眺めた感じでは、トルクとしては同じ が正しい。 wikiの説明。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AB%E3%82%AF トルクNは次のように定義される。 Ｎ ＝ ｒ × Ｆ ここでＦは物体に加わる力、rは回転の軸からみた力の加わる点までの距離を表す 軸の長さは出てきません。ｒは中心から手で受ける距離。回転する半径であって軸の太さも出てこない。 絵図【モンキーレンチにかかるトルク関係】の柄の長さがｒ ＞ある人から聞いた話 はトルクが掛かった軸のねじれの大小。 これは軸が細いほど、長いほどねじれの量（角度）は大きくなります。 ねじり角度の計算はストレート軸よりテーパー軸のほうが面倒です。 http://ms-laboratory.jp/zai/ex_z/ex34/ex34.htm 中ほど φ＝－－－ ＝○○・・・ の式。
その他の回答 (1)
通常軸は剛体とみなすので、回答（１）さんの回答通りと考えます。ただし、 軸にねじり変形が生じる場合はこの仮定から外れ、変形に仕事をすることに なるため、トルクはその瞬間変化します。
お礼
ご教授ありがとうございます。 剛体（弾性範囲）では回答（１）さんの通りで考えればよく、塑性変形が生じた場合にはずれてくるということですね。 よく理解できました。 ありがとうございました。
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