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。

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

直径 60 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 80 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。

d = 60 mmτ_allow = 80 MPa

T_max = N·m

2.やさしい

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。

T = 200 N·md = 40 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

アルミニウム製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 40 mm、長さ 0.8 m、区間 BC は直径 30 mm、長さ 3 m である。自由端 C にトルク 200 N·m が作用する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 200 N·md₁ = 40 mm, L₁ = 0.8 md₂ = 30 mm, L₂ = 3 m

τ_max = MPa

4.ふつう

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 = 500 N·md = 25 mmL = 0.5 mG = 39 GPa

φ = °

5.むずかしい

中実軸が 750 rpm で 5 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 = 5 kWN = 750 rpmτ_allow = 40 MPa

d = mm

6.むずかしい

中空軸が 500 rpm で 75 kW を伝達しなければならない。内径は外径の 0.75 倍とし、せん断応力は 80 MPa を超えてはならない。最小の外径 d_o を求めよ。

P = 75 kWN = 500 rpmd_i/d_o = 0.75τ_allow = 80 MPa

d_o = mm

解答

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。