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 = 400 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 = 400 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 40 mmT = 250 N·m

直径 40 mm の中実軸がトルク 250 N·m を受ける。中心から半径 12 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 250 N·md = 40 mmρ = 12 mm
τρ = MPa
3.ふつう
T = 400 N·md = 40 mmL = 0.5 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 = 400 N·md = 40 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 100 N·md = 25 mmL = 1.5 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 = 100 N·md = 25 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 25 mmT0​ = 750 N·mACBa = 0.5 mb = 3 m

直径 25 mm の鋼製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 0.5 m、B から 3 m の C にトルク 750 N·m が作用する。 壁 A における反力トルク TA を求めよ。

d = 25 mmT0 = 750 N·ma = 0.5 mb = 3 m
TA = N·m
6.むずかしい
d = 50 mmTB​ = 100 N·mTC​ = 250 N·mABC2.5 m0.8 m

直径 50 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 2.5 m の B にトルク 100 N·m が作用し、さらに 0.8 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 250 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 50 mmTB = 100 N·mTC = 250 N·mAB = 2.5 mBC = 0.8 m
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 9.431 MPa
  2. 2. τρ = 11.94 MPa
  3. 3. φ = 0.5699 °
  4. 4. φ = 5.746 °
  5. 5. TA = 642.9 N·m
  6. 6. τmax = 14.26 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。