解答つき軸のねじりワークシート

直径 30 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 60 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク T_max を求めよ。

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。

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。

ねじり試験で、直径 15 mm の中実試験片をトルク 50 N·m でねじる。標点距離 300 mm の両端は互いに 2.16° 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。

直径 50 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 250 N·m が作用し、さらに 0.5 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 τ_max を求めよ。

中空軸が 1500 rpm で 5 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.6 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 d_o を求めよ。