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
d = 30 mmT = ?

直径 30 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 60 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク Tmax を求めよ。

d = 30 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
T = 2000 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 = 2000 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = 20 mmT = 50 N·m250 mmφ = 0.57°

ねじり試験で、直径 20 mm の中実試験片をトルク 50 N·m でねじる。標点距離 250 mm の両端は互いに 0.57° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。

T = 50 N·md = 20 mmL = 250 mmφ = 0.57°
G = GPa
4.ふつう
T = 750 N·md = 50 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 = 750 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 500 rpm で 20 kW を伝達し、せん断応力が 50 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 = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 80 mm, di​ = 60 mm

中空軸が 500 rpm で 50 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 50 kWN = 500 rpmdo = 80 mmdi = 60 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. Tmax = 318.1 N·m
  2. 2. τmax = 47.16 MPa
  3. 3. G = 79.99 GPa
  4. 4. φ = 1.313 °
  5. 5. d = 33.89 mm
  6. 6. τmax = 13.9 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。