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
d = 60 mmT = ?

直径 60 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 40 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク Tmax を求めよ。

d = 60 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
do​ = 50, di​ = 40 mmT = 500 N·m

外径 50 mm、内径 40 mm の中空丸軸がトルク 500 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 500 N·mdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = ?T = 750 N·mL = 3 m

長さ 3 m の黄銅製の中実軸がトルク 750 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 2° 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 = 750 N·mL = 3 mG = 39 GPaφallow = 2°
d = mm
4.ふつう
T = 100 N·md = 50 mmL = 2.5 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 = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
Tdo​ = 40 mm, di​ = 20 mm

中空軸が 3000 rpm で 20 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 20 kWN = 3000 rpmdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
do​ = ?100 kW, 1450 rpm

中空軸が 1450 rpm で 100 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.7 倍とし、せん断応力は 50 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 100 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.7τallow = 50 MPa
do = mm

解答

  1. 1. Tmax = 1696 N·m
  2. 2. τmax = 34.51 MPa
  3. 3. d = 64.05 mm
  4. 4. φ = 0.5986 °
  5. 5. τmax = 5.404 MPa
  6. 6. do = 44.53 mm

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。