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 = 1000 N·md = 50 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 = 50 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 25 mmT = 500 N·m

直径 25 mm の中実軸がトルク 500 N·m を受ける。中心から半径 9.4 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 500 N·md = 25 mmρ = 9.4 mm
τρ = MPa
3.ふつう
T = 1000 N·md = 30 mmL = 0.5 mφ = ?

アルミニウム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 = 30 mmL = 0.5 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = 30, di​ = 21 mmT = 1000 N·mL = 0.5 m

アルミニウム製の中空軸（外径 30 mm、内径 21 mm、長さ 0.5 m）が一端で固定され、他端でトルク 1000 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 1000 N·mdo = 30 mmdi = 21 mmL = 0.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
do​ = ?75 kW, 1800 rpm

中空軸が 1800 rpm で 75 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 80 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 75 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.5τallow = 80 MPa
do = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 60 mm, di​ = 30 mm

中空軸が 1800 rpm で 100 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 100 kWN = 1800 rpmdo = 60 mmdi = 30 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 40.74 MPa
  2. 2. τρ = 122.6 MPa
  3. 3. φ = 13.86 °
  4. 4. φ = 18.23 °
  5. 5. do = 30.01 mm
  6. 6. τmax = 13.34 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。