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 4 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 4 kWN = 1000 rpm
T = N·m
2.やさしい
d = 25 mmT = 400 N·m

直径 25 mm の中実軸がトルク 400 N·m を受ける。中心から半径 7.5 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 400 N·md = 25 mmρ = 7.5 mm
τρ = MPa
3.ふつう
do​ = 75, di​ = 38 mmT = 1000 N·mL = 3 m

アルミニウム製の中空軸（外径 75 mm、内径 38 mm、長さ 3 m）が一端で固定され、他端でトルク 1000 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 1000 N·mdo = 75 mmdi = 38 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = 75, di​ = 53 mmT = 400 N·mL = 1.5 m

アルミニウム製の中空軸（外径 75 mm、内径 53 mm、長さ 1.5 m）が一端で固定され、他端でトルク 400 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 400 N·mdo = 75 mmdi = 53 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 750 rpm で 50 kW を伝達し、せん断応力が 40 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 = 50 kWN = 750 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 500 rpm で 15 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 = 15 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

解答

  1. 1. T = 38.2 N·m
  2. 2. τρ = 78.23 MPa
  3. 3. φ = 2.278 °
  4. 4. φ = 0.5671 °
  5. 5. d = 43.28 mm
  6. 6. d = 30.79 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。