2つ教えていただきたいことがあります
 1.自在継手(フック継手以外)を教えて下さい
 2.あと等速回転伝達をする方法を教えて下さい
どちらか片方でもいいのでお願いいたします

A 回答 (1件)

質問の内容が良くわからないのですが


 ユニバーサルジョイントの何が知りたいのですか?

>あと等速回転伝達をする方法を教えて下さい
 何を等速回転伝達使用としているのですか?

役に立てればと思いますので補足をお願いいたします
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この回答へのお礼

ユニバーサルジョイントの種類です


実験の設問になっていたので、その実験の目的を書きます

  同一平面内にある主動軸と縦動軸の相対位置が任意の
 ときに使用してトルクを伝えることのできる軸継手を自
 在継手(universal joint coupling)という。そこで、
 本実験ではこの自在継手の原理を知ると共に、入力側角
 度に対する出力側角度を計測し、不等速回転伝達時に、
 どのようにして等速回転伝達にさせていくかを目的に実
 験を行う

  ↑についての設問だったのですが理解していただけたでしょうか?

お礼日時:2001/10/21 23:20

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Qユニバーサルジョイントの機構について

ユニバーサルジョイントの力の伝達で質問があります。

トルクからせん断力に変換され、再びトルクに変換され
力が伝わると私自身考えるのですが、具体的な力の伝達(変換)
の仕組みを教えていただけないでしょうか。

また、
http://www.mighty-corp.co.jp/seihin/mc/mc.html
に記載されている、ユニバーサルジョイントで
スパイダーを無くして溶接を行いクロスした棒だけでは
動作しないのでしょうか。
ヨークとクロス棒だけで取り付けた場合です。
構造上の理由を考えているのですがわかりません。

Aベストアンサー

図では左右のシャフトが平行になっていますが、上の写真を見てください。
あのようにくの字に曲がる部分にトルクを伝えるために有ります。
身近なところでは自動車ですが、最近の乗用車はFFなのでユニバーサルは使用されていません。
でもトラックの下を覗き込むと前から後に掛けて長いシャフトが見えるはずです。
それがプロペラシャフトでその前後にユニバーサルが付いています。
昔ユニバーサルの変りにゴムのジョイントがついている車も有りました。
最近の自動車(FF車)にはユニバーサルは使用されず等速ジョイントが左右の前輪についています。
溶接した棒で動作するかは、実際曲がった棒の片側を回すと反対側が振れるのが判ると思います。(説明しにくいのですが)
回転軸の向きを変える為についていると思ってください

Q回転座標系と等速円運動

少し抽象的な質問です。

一般に、合力Fが働いている物体(質量m)を、等角速度ωで直行固定XY軸に対し時計回りに回転する直行xy座標で考えた時、

mx¨(←ツードットのつもりです)= Fx + 2mωy・(←ドット)+ mω^2 x …(式(1)),

my¨= Fy + 2mωx・+ mω^2 y,

運動方程式は上のようになると思います。

一方、平面で半径rの等速円運動をする(角速度ω)物体について、回転の中心に向かってx軸が正方向になるように動く座標を設定した時、それを静止した観測者の立場から運動方程式を立てると、

mrω^2=Fx
(x¨=rω^2 ←この式は回転座標系から導出されますよね…?)

となると思います。(働いている力は簡単のためまとめてFとしました)

これを、物体に乗った立場から考えると、

m×(←かける)0 = Fx - rω^2 …(式(2))

となり、遠心力が式のかたち上現れる、ということまでは分かるのです。

そこで、これらの式たちがどう関連しているか、ということを考えてみようと思ったのですが、混乱してしまいました。

式(1)の mω^2 x の x に r を代入すると式(2)の遠心力に等しくなるので、何か上手く対応しているのかと思ったのですが…。

回転座標系、慣性系、非慣性系、考えているうちに自分がどの立場で式を立てているのか混乱してしまいました。


曖昧な質問で申し訳ないですが、どうしても頭がすっきりしないので質問させて頂きました。
説明不足があったらまた書き足します。
何か関係があるのか、知っている方がいらっしゃいましたら、ご回答宜しくお願いします。

補足:高校生なので、コリオリの力についてはあまり分かりません。今回は関係ない…と思うのですが…。

少し抽象的な質問です。

一般に、合力Fが働いている物体(質量m)を、等角速度ωで直行固定XY軸に対し時計回りに回転する直行xy座標で考えた時、

mx¨(←ツードットのつもりです)= Fx + 2mωy・(←ドット)+ mω^2 x …(式(1)),

my¨= Fy + 2mωx・+ mω^2 y,

運動方程式は上のようになると思います。

一方、平面で半径rの等速円運動をする(角速度ω)物体について、回転の中心に向かってx軸が正方向になるように動く座標を設定した時、それを静止した観測者の立場から運動方程式を立てると、

mrω^2=Fx
(x¨=rω^2 ←この...続きを読む

Aベストアンサー

一番上の2つの式のそれぞれの右辺の第2項の-2mωy・、2mωx・というのが通常コリオリの力と呼ばれるものですが、等速円運動をしている物体は回転座標系から見れば座標は変化しませんから、x・=y・=x¨=y¨=0となりコリオリの力は働きません。なので上の式は単純に
0= Fx + mω^2 x,
0= Fy + mω^2 y
となり、コリオリの力は今回の話題には関係ないことがわかります。


おそらくあなたは観測系のとりかたというより、座標の取り方で混乱しているのではないでしょうか?
一番上の式は(x,y)座標系において回転座標系上で記述されている運動方程式です。

>回転の中心に向かってx軸が正方向になるように動く座標を設定した時
この時のあなたのx軸の取り方からして(r,θ)座標系、つまり極座標であなたは座標を設定しています。
あなたの座標のとり方的にr=-xの関係があるようです。
確かに
0= Fx + mω^2 x,
0= Fy + mω^2 y
のx,yをrにすれば極座標でのr方向の運動方程式0 = Fr + mrω^2と同じ形になりますが、これは物体が等速円運動をしているためたまたま一緒になっているだけです。この「たまたま」は次のようにして分かります。
等速円運動をしている時、物体には向心力(r方向の力)しか働いていません。なので今は
x=rcosθ,y=rsinθに加えてFx=Frcosθ,Fy=Frsinθの関係がありますから、0= Fx + mω^2 xに代入すると、
0= (Fr + mω^2 r)cosθ
となり、x方向の運動方程式は本質的にr方向の運動方程式と変わらない事が分かります。

一番上の2つの式のそれぞれの右辺の第2項の-2mωy・、2mωx・というのが通常コリオリの力と呼ばれるものですが、等速円運動をしている物体は回転座標系から見れば座標は変化しませんから、x・=y・=x¨=y¨=0となりコリオリの力は働きません。なので上の式は単純に
0= Fx + mω^2 x,
0= Fy + mω^2 y
となり、コリオリの力は今回の話題には関係ないことがわかります。


おそらくあなたは観測系のとりかたというより、座標の取り方で混乱しているのではないでしょうか?
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Qユニバーサルジョイント

自動車部品のユニバーサルジョイント(自在継手)に使われる「スパイダー」という十字の部品はどうして「スパイダー」と呼ぶのでしょうか?

蜘蛛という意味なら、十字の四つの出っ張りが蜘蛛の脚を連想させるからなのでしょうか?

おわかりになる方、教えて頂けたら幸いです。

Aベストアンサー

 確証のある回答ではありません。

 結局は、語源が蜘蛛に似ている物ということになるのでしょうが、器具道具の世界では古来本体から突き出た部分や足を持つ物体を総称的にスパイダーと呼び習わしていたようです。事実、レンジに乗せる五徳、鼎のような幾本かの足を持つ容器、三脚、こうしたものは古くからスパイダーとも呼ばれています。ユニバーサルジョイントの十字状の部品も、開発当時から何の抵抗も無くスパイダーと名付けられたのではないでしょうか。

Q回転は加速度運動でも等速なのですか

回転というのは加速度が常に働いているにもかかわらず一定の速度で回転しているのはどのように理解するのが物理学的なのでしょうか。角速度という概念は初心者には理解するのが相当難しいものなのでしょうか。また一定の回転をしているときに常に加わる加速度はどこから出てくるのでしょうか。偶力と関係があるのでしょうか。

Aベストアンサー

> 回転を支持する軸などがない場合物体が回転を続ける場合の加速度がどこかから出てくるのか

回答No.5がその答えなのですが、もうちょっとイメージしやすく説明してみます。

二つの重りを糸で結び、糸の中央部を中心として、
互いに振り回されるような感じで周回してる場合を考えてみてください。
それぞれの重りが円運動をするような状況です。
その場合、どちらも重りも、重りに対し「糸の張力」という力が中心方向に働いて、中心方向への加速度が発生し、
その結果として「円運動」になっています。

「物体自身が回転している」場合も、ミクロに見るとこれと同じことになっています。
物体を構成する要素を「原子」レベルで見れば、
個々の原子は、原子間力によって隣の原子と引き合ってます。
上述の「重り」に相当する各「原子」は、中心側に隣り合う原子(こちらは上述の「糸」相当)に対する張力によって中心方向への加速度が発生します。
そんな感じで個々の「原子」を見ると「周回運動」をしており、
そういった「円運動」している原子を全部集めて、全体で見ると、「物体が回転している」ようになるのです。

> 回転を支持する軸などがない場合物体が回転を続ける場合の加速度がどこかから出てくるのか

回答No.5がその答えなのですが、もうちょっとイメージしやすく説明してみます。

二つの重りを糸で結び、糸の中央部を中心として、
互いに振り回されるような感じで周回してる場合を考えてみてください。
それぞれの重りが円運動をするような状況です。
その場合、どちらも重りも、重りに対し「糸の張力」という力が中心方向に働いて、中心方向への加速度が発生し、
その結果として「円運動」になっています。
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Qトラクターのユニバーサルジョイントが外れません(インナーとアウター)。

トラクターと作業機をつなぐPTOのユニバーサルジョイントですが、
そのインナーとアウターが外れず、一体化したままです。
十分に油分はしみていて、サビなどではないようです。
万力で固定して叩いてみてもビクともしません。
(1)傘のように縮じめた時に分離しないようにロックするのでしょうか?
(2)何らかの固着なので、トラックなどで引っ張って見る方が良いでしょうか?
ご存知の方がおられましたらお教え下さい。

Aベストアンサー

90cmか120cmノバールを買ってきて、
ジョイントの左右に動く部分に押しこんで、よこに、グイと押すと簡単に外れます。

泥がたまって固まっているはずナノ手゛、どろおとしを十分してください。

Q質量無視できる2等辺3角形 Oの周りを自由に回転.....物理の問題です、お願いします

質量無視できる2等辺3角形 Oの周りを自由に回転.....物理の問題です、お願いします

Aベストアンサー

「回転」と考えるとちょっと違って、単なる「天秤のつり合い」の問題ですよね?
物理でいえば「力のモーメント」。

図2で、Oから鉛直に下に引いた直線とABの交点をPとし、AP=k とすると、BP=2L - k なので(小文字のエルは「1」と紛らわしいので大文字で L と書きます)、つり合いの式は

 m1 * k*cosθ = m2 * (2L - k)cosθ

よって

 m1 / m2 = (2L - k) / k   ①

ここで、k を d, θ を使って表わさないといけません。
図2をよく見ると(質問者さんも補助線を入れていますね)
 d*tanθ = L - k
だということが分かります。

つまり
 k = L - d*tanθ

これを①に代入して

 m1 / m2
= (2L - k) / k
= [ 2L - (L - d*tanθ) ] / (L - d*tanθ)
= (L + d*tanθ) / (L - d*tanθ)
= (L*cosθ + d*sinθ) / (L*cosθ - d*sinθ)

まあ、図2をよく見れば、ダイレクトにこの式を導き出すこともできますね。

「回転」と考えるとちょっと違って、単なる「天秤のつり合い」の問題ですよね?
物理でいえば「力のモーメント」。

図2で、Oから鉛直に下に引いた直線とABの交点をPとし、AP=k とすると、BP=2L - k なので(小文字のエルは「1」と紛らわしいので大文字で L と書きます)、つり合いの式は

 m1 * k*cosθ = m2 * (2L - k)cosθ

よって

 m1 / m2 = (2L - k) / k   ①

ここで、k を d, θ を使って表わさないといけません。
図2をよく見ると(質問者さんも補助線を入れていますね)
 d*tanθ = L - k
だというこ...続きを読む

Q理想的なフィルタの位相特性

ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタを実験で実際にくみ、利得や位相特性を実際に読み取りグラフなどにしました。
~位相特性についてて~
入力と出力で位相差が生じて、通過域においては位相差は小さく
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僕の考察では、理想的なフィルタの
通過域において位相差は0[deg]
阻止域において位相差は180[deg]
と考察したんですが間違っているでしょうか。

しかし、直感的に答えただけで根拠がありません。
位相差が生じると出力が弱まる性質があるのでしょうか

どなたかヒントだけでもいいんで教えてください><

Aベストアンサー

>理想的なフィルタの位相特性

(1) 理想的なフィルタの位相特性 = 望ましい「フィルタの位相特性」という意味なら、「フィルタで付加される
位相量(移相)」は少ないに越したことはありません。しかし、フィルタの減衰量を大きくしていくと、移相は増大
するのを避けられません。

(2) 理想的なフィルタの位相特性 = 「理想フィルタの位相特性」という意味なら、遮断帯域に近くにつれて移相
の傾斜が急峻になります。

たとえば、下記ページ参照。
 http://www.national.com/JPN/an/AN/AN-779.pdf

Q等速円運動は等速運動ですか

慣性系の説明のところで「ある慣性系に対して、等速度運動する座標系もまた慣性系である。」とあります。
ではある慣性系に対して、等速円運動する座標系は慣性系になるのでしょうか。
等速円運動が等速運動なら「ある慣性系に対して、等速円運動する座標系は慣性系になる」は正しいのでしょうか。

Aベストアンサー

「等速円運動」は、「等速運動」ではありません。従って、「等速円運動する座標系」は慣性系ではありません。
円運動するためには、円の中心に向かう力、加速度が必要だからです。

「等速円運動している座標系」から見れば、自分は止まっているのに、「遠心力」や「コリオリの力」が働きます。
自転する地球の上では、遠心力のため、赤道と極地では「体重」や物の重さが異なります。また、「偏西風」が吹いたり、台風が左回りになります。

Q位相空間の同相について

位相空間(X,Ox)と(Y,Oy)で、全単射f:X→Yに対して、fおよび逆写像f^(-1)がともに連続であるときfを位相写像といい、f:X→Yなる位相写像が存在するとき、(X,Ox)と(Y,Oy)は同相(同位相)であるというのでした。

位相空間(X,Ox)に対し、直積空間X×Xに適当な位相O’を入れたとき、
(X×X , O')と元の位相空間(X,Ox)は同相ではないと思うのですが、証明はどのようにしたらいいでしょうか。
位相写像が存在しない、ということを言えばいいと思いますが、存在しない、ということをどのように示したらいいのかがわかりません。


よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>位相空間(X,Ox)に対し、直積空間X×Xに適当な位相O’を入れたとき、
>(X×X , O')と元の位相空間(X,Ox)は同相ではないと思うのですが、

表現があまりに適当で・・・

例えば,Ox,O'をともに離散位相とすれば
すべての写像が連続であり
また,XとXxXには全単射が存在するから
結果「同位相」です.

直積には「直積位相」が入りますから
それを入れた場合にどうなるか?ということならば
話はまったく違います.

例えば,RとR^2なんかの場合は
一点を除いた場合に,一方は連結,他方は連結ではないので
同相ではないと示せます.
同相ではないことを示すには
同相であれば成り立つことが成り立たないという
背理法を使うのが定石のひとつです.

一般に
Xと直積位相をいれたXxXが常に同相ではないかは
私は知りませんが
一般的な結論はないか
あってもかなり難解ではないかとおもいます
#キュネットの定理というのがあって
#直積のホモロジー群は計算できるのですが
#かなり複雑な公式です.

Q伝達関数と周波数伝達関数の違い(関係)

「伝達関数と周波数伝達関数の違い(関係)」ってなんでしょうか?

伝達関数G(s):入力のラプラス変換と出力のラプラス変換したものの比
周波数伝達関数G(jw):入力の複素振幅と出力の複素振幅の比

ぐらいしかいえなんですが、これらがどう関係していてどう違うのかが説明できません。後はせいぜい「sにjwを代入」したら出てくるとか・・・

周波数伝達関数については、「加速度入力に対する加速度応答の比」という説明もあったのですが・・・

Aベストアンサー

#2です。補足します。
Q:これは、これでいいんでしょうか?わたしとしては、G(jw)のほうが複素数な気がするのですが。

A:G(jw)は虚軸で定義されたといった方が適切かも
しれません。(周波数wは実数です)
これを複素平面に拡張したのがG(s)です。
すなわち引数を純虚数以外にも拡張したといったほう
が適切でした。

Q:複素変数に拡張して、ナイキスト線図?とか書くと特異点が出てくるってことでしょうか?

A:G(jw)自体が複素数ということと引数が複素数(a+jw)であるということは違います。
ナイキスト線図はwを0から無限に動かしたとき
G(jw)がどうなるかを複素平面に書いているだけです。
特異点は引数をjwから一般のsに拡張したときに全て現われます。例えば1次遅れ要素はG(jw)=1/(Tjw+1)なので虚軸に特異点はありませんが、G(s)=1/(Ts+1)は実軸にs=-1/Tと
いう特異点があります。(もちろんこのようにGの解析形が分かっているときはG(s),G(jw)のありがたみはおなじです)
減衰のない系の共振の場合は、ある周波数w0で発散し虚軸でも特異的に振る舞いますが、一般には減衰があるので、その場合は周波数wを動かしても特異的には振舞いません。そのときの特異点はr+jw0という虚軸以外のところに隠れています(rは減衰率みたいなもの)。この特異点を(全て)求めれば、伝達関数の形が決定されるということです。

#2です。補足します。
Q:これは、これでいいんでしょうか?わたしとしては、G(jw)のほうが複素数な気がするのですが。

A:G(jw)は虚軸で定義されたといった方が適切かも
しれません。(周波数wは実数です)
これを複素平面に拡張したのがG(s)です。
すなわち引数を純虚数以外にも拡張したといったほう
が適切でした。

Q:複素変数に拡張して、ナイキスト線図?とか書くと特異点が出てくるってことでしょうか?

A:G(jw)自体が複素数ということと引数が複素数(a+jw)であるということは違います。
ナ...続きを読む


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