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
T = 500 N·md = 60 mm

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 40, di​ = 30 mmT = 1000 N·m

外径 40 mm、内径 30 mm の中空丸軸がトルク 1000 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 1000 N·mdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 500 N·md = 40 mmL = 1 mφ = ?

アルミニウム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 = 500 N·md = 40 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = 75, di​ = 56 mmT = 2000 N·mL = 1.5 m

黄銅製の中空軸（外径 75 mm、内径 56 mm、長さ 1.5 m）が一端で固定され、他端でトルク 2000 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 2000 N·mdo = 75 mmdi = 56 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 50 mmTB​ = 100 N·mTC​ = 500 N·mABC1 m1.5 m

直径 50 mm の黄銅製の中実軸が A で固定されている。A から 1 m の B にトルク 100 N·m が作用し、さらに 1.5 m 先の自由端 C に逆向きのトルク 500 N·m が作用する。 端 C のねじれ角の大きさ φC を度で求めよ。

d = 50 mmTB = 100 N·mTC = 500 N·mAB = 1 mBC = 1.5 mG = 39 GPa
φC = °
6.むずかしい
do​ = ?30 kW, 750 rpm

中空軸が 750 rpm で 30 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 75 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 30 kWN = 750 rpmdi/do = 0.6τallow = 75 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τmax = 11.79 MPa
  2. 2. τmax = 116.4 MPa
  3. 3. φ = 4.384 °
  4. 4. φ = 2.059 °
  5. 5. φC = 2.753 °
  6. 6. do = 31 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。