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
d = 25 mmT = 200 N·m

直径 25 mm の中実軸がトルク 200 N·m を受ける。中心から半径 5 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 200 N·md = 25 mmρ = 5 mm
τρ = MPa
2.やさしい
T = 750 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 = 750 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.ふつう
do​ = ?T = 100 N·m

中空軸がトルク 100 N·m を受けなければならない。 内径は外径の 0.5 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。

T = 100 N·mdi/do = 0.5τallow = 75 MPa
do = mm
4.ふつう
do​ = 50, di​ = 35 mmT = 1000 N·mL = 1.5 m

アルミニウム製の中空軸（外径 50 mm、内径 35 mm、長さ 1.5 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 = 50 mmdi = 35 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1800 rpm で 50 kW を伝達し、せん断応力が 60 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 = 1800 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.むずかしい
do​ = ?75 kW, 500 rpm

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 0.8 倍とし、せん断応力は 60 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 75 kWN = 500 rpmdi/do = 0.8τallow = 60 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τρ = 26.08 MPa
  2. 2. τmax = 17.68 MPa
  3. 3. do = 19.35 mm
  4. 4. φ = 7.089 °
  5. 5. d = 28.24 mm
  6. 6. do = 59.05 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。