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
N = 3000 rpmT = 100 N·m

3000 rpm で回転する軸が一定のトルク 100 N·m を受ける。伝達する動力 P を求めよ。

T = 100 N·mN = 3000 rpm
P = kW
2.やさしい
T = 750 N·md = 30 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 = 30 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 100 N·md = 25 mmL = 1.5 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 = 100 N·md = 25 mmL = 1.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = 60, di​ = 36 mmT = 750 N·mL = 1.5 m

鋼製の中空軸（外径 60 mm、内径 36 mm、長さ 1.5 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 = 1.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
Tdo​ = 40 mm, di​ = 32 mm

中空軸が 300 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 = 300 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
do​ = ?50 kW, 1800 rpm

中空軸が 1800 rpm で 50 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.5 倍とし、せん断応力は 40 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 50 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.5τallow = 40 MPa
do = mm

解答

  1. 1. P = 31.42 kW
  2. 2. τmax = 141.5 MPa
  3. 3. φ = 2.801 °
  4. 4. φ = 0.7275 °
  5. 5. τmax = 21.45 MPa
  6. 6. do = 33.03 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。