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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
T = 750 N·md = 50 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 = 50 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 50 mmT = ?

直径 50 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 70 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク Tmax を求めよ。

d = 50 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
3.ふつう
do​ = 60, di​ = 36 mmT = 750 N·mL = 1 m

アルミニウム製の中空軸（外径 60 mm、内径 36 mm、長さ 1 m）が一端で固定され、他端でトルク 750 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 750 N·mdo = 60 mmdi = 36 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 500 N·md = 50 mmL = 2 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 = 50 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
do​ = ?50 kW, 300 rpm

中空軸が 300 rpm で 50 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 50 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 50 kWN = 300 rpmdi/do = 0.6τallow = 50 MPa
do = mm
6.むずかしい
d = ?75 kW, 1000 rpm

黄銅製の中実軸が 1000 rpm で 75 kW を伝達する。せん断応力は 80 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.75° を超えてはならない。両方の制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

P = 75 kWN = 1000 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0.75°/mG = 39 GPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 30.56 MPa
  2. 2. Tmax = 1718 N·m
  3. 3. φ = 1.492 °
  4. 4. φ = 3.591 °
  5. 5. do = 57.11 mm
  6. 6. d = 61.48 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。