問題48  
     
 図(a)に示すように直径Dで質量mのベルト車に、引張側でP1=20kN,ゆるみ側でP2=5kNの張力がそれぞれ加わっている。
このベルト車の軸材に機械構造用炭素鋼S45Cを用いる場合、安全な軸径dを決める。なお、各部の寸法はベルト車の直径をD=500mm,質量M=100kg,ベルト車の幅方向の中央面から軸受(軸を止めている箇所)の中央面までの距離をL=100mmとして、軸受部での軸径dを求める。S45Cの引張強さσu=580MPa,せん断強さτu=460MPaとする。作用する力の考え方を図(b)に示す。 また、トルクT=(P1-P2)D/2とする。
 
図(a) 図(b)
【解】