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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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 = 1500 N·md = 40 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 = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.やさしい
N = 750 rpmT = 100 N·m

750 rpm で回転する軸が一定のトルク 100 N·m を受ける。伝達する動力 P を求めよ。

T = 100 N·mN = 750 rpm
P = kW
3.ふつう
d = ?T = 100 N·mL = 0.5 m

長さ 0.5 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 100 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 3° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

T = 100 N·mL = 0.5 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
4.ふつう
T = 100 N·md = 50 mmL = 2 mφ = ?

黄銅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 = 100 N·md = 50 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = ?30 kW, 1000 rpm

アルミニウム製の中実軸が 1000 rpm で 30 kW を伝達する。せん断応力は 80 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.25° を超えてはならない。両方の制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

P = 30 kWN = 1000 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0.25°/mG = 26 GPa
d = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 40 mm

中空軸が 500 rpm で 15 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 15 kWN = 500 rpmdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 119.4 MPa
  2. 2. P = 7.854 kW
  3. 3. d = 24.73 mm
  4. 4. φ = 0.4789 °
  5. 5. d = 71.22 mm
  6. 6. τmax = 19.77 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。