解答つき軸のねじりワークシート

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

直径 40 mm の中実軸がトルク 500 N·m を受ける。中心から半径 12 mm の位置におけるせん断応力 τ_ρ を求めよ。

ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 75 N·m でねじる。標点距離 200 mm の両端は互いに 5.28° 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。

鋼製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 50 mm、長さ 2.5 m、区間 BC は直径 25 mm、長さ 1.5 m である。自由端 C にトルク 400 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

鋼製の中実軸が 500 rpm で 20 kW を伝達する。せん断応力は 50 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 1° 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。

直径 40 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 0.5 m の B にトルク 1500 N·m が作用し、さらに 1 m 先の自由端 C に逆向きのトルク 250 N·m が作用する。 端 C のねじれ角の大きさ φ_C を度で求めよ。