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 = 1500 rpmT = ?

モータが 1500 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 = 1500 rpm
T = N·m
2.やさしい
do​ = 75, di​ = 45 mmT = 500 N·m

外径 75 mm、内径 45 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 = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 100 N·md = 40 mmL = 0.8 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 = 40 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
d = ?T = 250 N·mL = 2 m

長さ 2 m の鋼製の中実軸がトルク 250 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 1° 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 = 250 N·mL = 2 mG = 80 GPaφallow = 1°
d = mm
5.むずかしい
do​ = ?30 kW, 3000 rpm

中空軸が 3000 rpm で 30 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 = 30 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.7τallow = 50 MPa
do = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 500 rpm で 20 kW を伝達し、せん断応力が 50 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 = 20 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

解答

  1. 1. T = 47.75 N·m
  2. 2. τmax = 6.935 MPa
  3. 3. φ = 0.4676 °
  4. 4. d = 43.7 mm
  5. 5. do = 23.39 mm
  6. 6. d = 33.89 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。