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 = 200 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 = 200 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 100, di​ = 70 mmT = 2000 N·m

外径 100 mm、内径 70 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 = 100 mmdi = 70 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = ?T = 500 N·mL = 3 m

長さ 3 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 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 = 500 N·mL = 3 mG = 26 GPaφallow = 1.5°
d = mm
4.ふつう
d = 15 mmT = 20 N·m250 mmφ = 2.22°

ねじり試験で、直径 15 mm の中実試験片をトルク 20 N·m でねじる。標点距離 250 mm の両端は互いに 2.22° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。

T = 20 N·md = 15 mmL = 250 mmφ = 2.22°
G = GPa
5.むずかしい
d = 40 mmT0​ = 100 N·mACBa = 1.2 mb = 2.5 m

直径 40 mm の黄銅製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 1.2 m、B から 2.5 m の C にトルク 100 N·m が作用する。 壁 A における反力トルク TA を求めよ。

d = 40 mmT0 = 100 N·ma = 1.2 mb = 2.5 m
TA = N·m
6.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 35 mm

中空軸が 1450 rpm で 20 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 20 kWN = 1450 rpmdo = 50 mmdi = 35 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 65.19 MPa
  2. 2. τmax = 13.4 MPa
  3. 3. d = 68.83 mm
  4. 4. G = 25.96 GPa
  5. 5. TA = 67.57 N·m
  6. 6. τmax = 7.062 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。