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
do​ = 40, di​ = 20 mmT = 2000 N·m

外径 40 mm、内径 20 mm の中空丸軸がトルク 2000 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 2000 N·mdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
2.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
3.ふつう
d = ?T = 500 N·mL = 0.8 m

長さ 0.8 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 500 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 3° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

T = 500 N·mL = 0.8 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
4.ふつう
T = 400 N·md = 40 mmL = 2 mφ = ?

鋼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 = 400 N·md = 40 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
Tdo​ = 100 mm, di​ = 70 mm

中空軸が 300 rpm で 30 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 30 kWN = 300 rpmdo = 100 mmdi = 70 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
d = 50 mmTB​ = 1500 N·mTC​ = 100 N·mABC0.8 m0.5 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 0.8 m の B にトルク 1500 N·m が作用し、さらに 0.5 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 100 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 50 mmTB = 1500 N·mTC = 100 N·mAB = 0.8 mBC = 0.5 m
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 169.8 MPa
  2. 2. τmax = 11.79 MPa
  3. 3. d = 41.59 mm
  4. 4. φ = 2.28 °
  5. 5. τmax = 6.4 MPa
  6. 6. τmax = 65.19 MPa

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。