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
N = 500 rpmT = 500 N·m

500 rpm で回転する軸が一定のトルク 500 N·m を受ける。伝達する動力 P を求めよ。

T = 500 N·mN = 500 rpm
P = kW
2.やさしい
T = 200 N·md = 40 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 = 40 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 400 N·md = 50 mmL = 2.5 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 = 50 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 200 N·md = 40 mmL = 1.2 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 = 200 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1500 rpm で 50 kW を伝達し、せん断応力が 80 MPa を超えないようにしたい。条件を満たす最小直径 d を求めよ。

P = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 3000 rpm で 20 kW を伝達し、せん断応力が 40 MPa を超えないようにしたい。条件を満たす最小直径 d を求めよ。

P = 20 kWN = 3000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

解答

  1. 1. P = 26.18 kW
  2. 2. τmax = 15.92 MPa
  3. 3. φ = 1.167 °
  4. 4. φ = 2.104 °
  5. 5. d = 27.26 mm
  6. 6. d = 20.09 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。