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
T = 250 N·md = 25 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 = 250 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 30 mmT = 750 N·m

直径 30 mm の中実軸がトルク 750 N·m を受ける。中心から半径 7.5 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 750 N·md = 30 mmρ = 7.5 mm
τρ = MPa
3.ふつう
d = ?T = 250 N·mL = 1.2 m

長さ 1.2 m の黄銅製の中実軸がトルク 250 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 1.5° 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 = 250 N·mL = 1.2 mG = 39 GPaφallow = 1.5°
d = mm
4.ふつう
T = 1000 N·md = 40 mmL = 2.5 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 = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
Tdo​ = 40 mm, di​ = 32 mm

中空軸が 750 rpm で 5 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 5 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
do​ = ?20 kW, 300 rpm

中空軸が 300 rpm で 20 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 60 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 20 kWN = 300 rpmdi/do = 0.75τallow = 60 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τmax = 81.49 MPa
  2. 2. τρ = 70.74 MPa
  3. 3. d = 41.59 mm
  4. 4. φ = 14.61 °
  5. 5. τmax = 8.581 MPa
  6. 6. do = 42.92 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。