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材料力学の問題です。 以下の問題の解き方を教えてください。 図に示すエン...

shi********さん

2017/9/1102:02:42

材料力学の問題です。
以下の問題の解き方を教えてください。

図に示すエンジンについて、ガス圧2MPaとなるとピストンは移動し始める。

コネクティングロッド、シリンダーとピスト

ンの間に摩擦はなく、それぞれの要素の質量を
無視し、コネクティングロッドに作用する軸力とクランクシャフトに伝えられるトルクを
求めなさい。


解答はコネクティングロッドの軸力が65.3kN
トルクが7.63kNm
となっています。

コネクティングロッド,軸力,クランクシャフト,ピストン,トルク,コンロッド,cos15.95

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ベストアンサーに選ばれた回答

hap********さん

2017/9/1107:41:20

ピストン受圧面積A=πD²/4=3.14x200²/4=31416mm²
押し下げ力F=2x31416/1000=62.83kN
コンロッド角度θ₁=arc_tan100/350=15.95°

◆コンロッド軸力=F/cosθ₁=62.83/cos15.95°=65.3kN

クランクアーム角度θ₂=arc_tan75/100=36.87°
〃 長さL=√(75²+100²)=125mm
コンロッド対クランクアーム回転周接線角度θ₃=θ₂-θ₁=20.92°

◆トルクT=LFcosθ₃ =0.125x65.3xcos20.92°
=8.163x0.934=7.62kNm

(注)図の「クランクシャフト」となっている部分は、クランクシャフトと1体構造の「クランクアーム」と呼ぶのです。

質問した人からのコメント

2017/9/11 12:04:08

皆さん回答ありがとうございました。

ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

tot********さん

2017/9/1105:45:50

ピストン・クランク機構荷重計算は動力学になるが実は意外にとても難しい↓
http://www.geocities.jp/bequemereise/piston-crank0.html
クランク機構荷重計算プログラム何ていうのもあるくらいです↓
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/vb/crank/detail.html

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