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

直径 25 mm の中実軸がトルク 100 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 τ_ρ を求めよ。

T = 100 N·md = 25 mmρ = 9.4 mm

τ_ρ = MPa

2.やさしい

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 2000 N·md = 50 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

中空軸がトルク 250 N·m を受けなければならない。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 d_o を求めよ。

T = 250 N·md_i/d_o = 0.5τ_allow = 80 MPa

d_o = mm

4.ふつう

鋼製の中空軸（外径 60 mm、内径 45 mm、長さ 2.5 m）が一端で固定され、他端でトルク 500 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 500 N·md_o = 60 mmd_i = 45 mmL = 2.5 mG = 80 GPa

φ = °

5.むずかしい

直径 60 mm の黄銅製の中実軸が A で固定されている。A から 1.2 m の B にトルク 750 N·m が作用し、さらに 0.5 m 先の自由端 C に逆向きのトルク 250 N·m が作用する。端 C のねじれ角の大きさ φ_C を度で求めよ。

d = 60 mmT_B = 750 N·mT_C = 250 N·mAB = 1.2 mBC = 0.5 mG = 39 GPa

φ_C = °

6.むずかしい

直径 40 mm のアルミニウム製の中実軸が A で固定されている。A から 1.5 m の B にトルク 100 N·m が作用し、さらに 0.5 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 1500 N·m が作用する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

d = 40 mmT_B = 100 N·mT_C = 1500 N·mAB = 1.5 mBC = 0.5 m

τ_max = MPa

解答

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。