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
N = 1000 rpmT = ?

モータが 1000 rpm で回転する軸に 7.5 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 7.5 kWN = 1000 rpm
T = N·m
2.やさしい
T = 400 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 = 400 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 200 N·md = 25 mmL = 1.2 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 = 200 N·md = 25 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
d = 12 mmT = 30 N·m300 mmφ = 3.17°

ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 30 N·m でねじる。標点距離 300 mm の両端は互いに 3.17° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。

T = 30 N·md = 12 mmL = 300 mmφ = 3.17°
G = GPa
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1450 rpm で 15 kW を伝達し、せん断応力が 75 MPa を超えないようにしたい。条件を満たす最小直径 d を求めよ。

P = 15 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 38 mm

中空軸が 500 rpm で 10 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 10 kWN = 500 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. T = 71.62 N·m
  2. 2. τmax = 9.431 MPa
  3. 3. φ = 9.194 °
  4. 4. G = 79.91 GPa
  5. 5. d = 18.86 mm
  6. 6. τmax = 11.68 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。