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
T = 1000 N·md = 40 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 = 1000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 30 mmT = 100 N·m

直径 30 mm の中実軸がトルク 100 N·m を受ける。中心から半径 9 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 100 N·md = 30 mmρ = 9 mm
τρ = MPa
3.ふつう
T = 1000 N·md = 40 mmL = 0.5 mφ = ?

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 = 1000 N·md = 40 mmL = 0.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 200 N·md = 30 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 = 200 N·md = 30 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 300 rpm で 10 kW を伝達し、せん断応力が 75 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 = 10 kWN = 300 rpmτallow = 75 MPa
d = 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 75 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 1° 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 = 75 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 79.58 MPa
  2. 2. τρ = 11.32 MPa
  3. 3. φ = 2.923 °
  4. 4. φ = 3.603 °
  5. 5. d = 27.86 mm
  6. 6. d = 57.22 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。