解答つき軸のねじりワークシート

無料で印刷できる軸のねじりのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
T = 750 N·md = 60 mm

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 750 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.やさしい
N = 750 rpmT = 750 N·m

750 rpm で回転する軸が一定のトルク 750 N·m を受ける。伝達する動力 P を求めよ。

T = 750 N·mN = 750 rpm
P = kW
3.ふつう
T = 400 N·md = 25 mmL = 1 mφ = ?

アルミニウム製の中実軸が壁に固定され、自由端でトルク T によりねじられる。自由端のねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 400 N·md = 25 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 200 N·md = 40 mmL = 2.5 mφ = ?

鋼製の中実軸が壁に固定され、自由端でトルク T によりねじられる。自由端のねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 200 N·md = 40 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 30 mmTB​ = 200 N·mTC​ = 750 N·mABC0.8 m1.2 m

直径 30 mm のアルミニウム製の中実軸が A で固定されている。A から 0.8 m の B にトルク 200 N·m が作用し、さらに 1.2 m 先の自由端 C に逆向きのトルク 750 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 30 mmTB = 200 N·mTC = 750 N·mAB = 0.8 mBC = 1.2 m
τmax = MPa
6.むずかしい
Tdo​ = 80 mm, di​ = 48 mm

中空軸が 1450 rpm で 50 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 50 kWN = 1450 rpmdo = 80 mmdi = 48 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 17.68 MPa
  2. 2. P = 58.9 kW
  3. 3. φ = 22.99 °
  4. 4. φ = 1.425 °
  5. 5. τmax = 141.5 MPa
  6. 6. τmax = 3.763 MPa

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。